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国产临床质谱研发新进展
质谱是一种测量离子质荷比(m/z)的分析方法,最早是1906年由英国著名物理学家汤普森发明。我们可以把质谱仪想象成一杆特殊的天平,称量的是离子的质量。自1906年至今,在这100多年的发展历史中,质谱技术不断进步发展,具有快速、高分辨率、高灵敏度、高特异性等优点,出现了很多不同工作原理的质谱仪,如低分辨、高分辨、飞行时间、
ICPMS等。从80 年dai开始,质谱发展成工业产品,最早应用于化学分析,生命科学科研和制药业。国内有很多质谱仪研发厂商已经具备一定的能力,集医疗器械研发、生产、销售及第三方医学检测服务一体化的高新技术企业在蓬勃发芽。很多公司围绕基因组学和代谢组学开展科学研究,搭建了国内先进的基因检测平台、质谱检测平台及质量控制平台等。
精确诊断是精准医疗的重要前提,作为生物样本内小分子分析的金标准方法,质谱技术是精准诊断实现过程中不可或缺的工具,也是临床检验技术重要的发展方向。近年来,精准医疗在逐步获得国际医疗机构认可和重视的同时,质谱技术在临床检测中的需求也越来越大,目前国内越来越多的第三方及医院相继建立了质谱分析平台,质谱技术也因其自身高灵敏度、高特异性、高技术型等特点一度成为了临床检验能力的一种标志。
质谱技术作为一种多功能的新型检测技术,硬件已是完全工业产品化,虽然其功能非常强大,但方法学和质量管理体系是检测结果及应用的关键。对于同一台仪器,如果样品处理方法不同,达到的检测的准确性和灵敏度会有很大的差异。这对传统的医院或检验实验室或检验人员来说都是一种新的挑战,但同时也是一种新的发展机遇。在中国临床质谱应用发展过程中,主要存在几个难点:仪器属于大型仪器,投资高,医院没有经费购买仪器;对人员技术要求高,业界缺乏相关的专业应用技术人才; 没有相关质谱检测的收费标准;没有标准化的IVD方法学;没有成熟的质量管理体系。
借着参加新旧动能转换-中美精准医疗高峰论坛的机会,我近距离欣赏了一下国产最前沿的超高效
液相色谱串联质谱。最新研发的超高效
液相色谱串联质谱仪采用超高效
液相色谱串联质谱技术(
LC-MS/MS),将超高效
液相色谱的高分离度、高效率与质谱的高灵敏度、高选择性完美结合,最终通过同位素内标及外标实现精准定量。下图是国产
液质联用仪。
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国产
液质联用仪在临床应用主要有临床代谢病、维生素、激素、脂肪酸、氨基酸、胆汁酸、治疗药物等70余项检测项目。其检测原理是三重四级杆。检测原理见下图。
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其开发的高效
液相色谱串联质谱仪由两部分组成,第一部分是超高效
液相色谱仪,其系统耐压可达14000 psi,是目前最先进的HPLC系统之一,配备多通道流路,更佳的分离效果、更广的应用范围、更快的分析速度,为分析工作者节省人工和时间,提高质谱利用效率。其主要有4大优势:
1、更好的分离能力:新型高效二元高压混合系统耐压更高、系统体积更小。确保最优的性能,满足苛刻的分离要求。
2、更高的分析效率:高耐压能力结合大容量自动进样器,实现高通量临床检验。
3、更广的适用范围:极宽流速范围结合大容量柱温箱,适合各种色谱柱和分析方法。
4、更强的人机交互:自动化设计,系统操作方便,使工作充满乐趣。
下图是超高效
液相色谱的细节图:
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第二部分是三重四级杆质谱仪,它是新一代三重四级杆质谱仪的代表之一,基于离子源、离子传输组件、质量分析器的多维创新,可针对基质中极低浓度的化合物进行定量分析。其主要有四大优势:
1、超凡灵敏度:轻松完成超痕量物质测定;
2、卓越的耐用性和稳健性:应对生物分析基质复杂、样品量大的挑战;
3、极佳的易用性:无需质谱经验,即可获得可靠结果;
4、更高的检测效率:维护简单,停机时间少,分析速度快。
下图是国产质谱仪及离子源部分。
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做工精美,小巧是我对国产
液质连用仪的第一印象,通过更深入的了解,这款质谱仪的核心技术主要应用了真空锁定装置,使日常的离子传输毛细管清洗与维护不用泄真空,大大提高仪器的使用效率。其主动离子管控技术,使所有电场部件得到精密设计,协同优化,信号响应得到最大化处理,消除了污染,获得了突破性的性能提升。其更多核心技术见下图。