生物質譜有哪些應用

❶ 質譜的展望

進入 21 世紀，現代科學技術的發展對分析測試技術提出了新的挑戰。與經典的化學分析方法和傳統的儀器分析方法不同，現代分析科學中，原位、實時、在線、非破壞、高通量、高靈敏度、高選擇性、低耗損一直是分析工作者追求的目標。在眾多的分析測試方法中，質譜學方法被認為是一種同時具備高特異性和高靈敏度且得到了廣泛應用的方法。電噴霧解吸電離技術、電暈放電實時直接分析電離技術和電噴霧萃取電離技術的提出，滿足了時代的需要，滿足了科學技術發展的要求，為復雜樣品的快速質譜分析打開了一個窗口。
攜帶型質譜儀是新型質譜儀的研究熱點之一，攜帶型質譜儀的研究主要集中在離子化技術、質量分析技術方面，檢測器多採用 Detech 公司和 SGE 公司的商品化檢測器。為適應離子化技術、質量分析技術的快速發展，開發高性能離子檢測技術已迫在眉睫，而低噪音、高穩定性、寬質量范圍、較低的質量岐視、長壽命、低成本將是離子檢測技術發展中所要追求的目標。
質譜和光譜、核磁共振等方法是並列關系，暫時很少有交叉領域。實際上，質譜和這些經典譜學方法之間的交叉，也是應該值得重視的研究領域。
生物質譜可提供快速、易解的多組分的分析方法，且具有靈敏度高、選擇性強、准確性好等特點，其適用范圍遠遠超過放射性免疫檢測和化學檢測范圍，生物質譜在檢驗醫學中主要可用於生物體內的組分序列分析、結構分析、分子量測定和各組分含量測定。1．核酸檢測的應用：核酸的分子生物學研究已經成為生命化學、分子生物學及醫學領域中最具有活力的研究方向之一。通過現代生物質譜技術，我們不但能夠得到寡聚核苷酸的分子質量，而且能夠通過相關的技術得到它的序列信息。2．小分子生物標志物檢測的應用：質譜在檢驗醫學中應用較早、較廣泛的是用核素稀釋GC—MS分析小分子生物標志物，該方法是很多生物小分子檢測的參考方法，主要分析項目有氨基酸、脂肪酸、有機酸及其衍生物、單糖類、前列腺素、甲狀腺素、膽汁酸、膽固醇和類固醇、生物胺、脂類、碳水化合物、維生素、微量元素等，其中很多項目的方法比較完善，如激素的檢測和利用串聯質譜法進行新生兒氨基酸、游離肉毒鹼和醯肉鹼的篩查系統，2004年l2月24目美國食品葯品管理局(FDA)還專門制訂了「用串聯質譜法分析新生兒氨基酸、游離肉毒鹼和醯基肉鹼篩選檢測系統」的指導性文件。生物質譜作為參考方法，在臨床檢驗的量值溯源工作中也發揮著重要作用。由於質譜方法在測量的准確性和可靠性上所具有的巨大優勢，很多國際組織或校準品製造商都用質譜法作為參考方法，對一些測定項目的校準品進行定值，如：葡萄糖、尿酸、T4、肌酐等。3．大分子生物標志物檢測的應用：大分子生物標志物按結構可分為蛋白質、糖蛋白和低聚核苷酸。蛋白質是疾病的重要生物標志物，當異常基因產生異常蛋白質後，臨床實驗室可通過測量代謝物濃度、代謝物組變化、檢測疾病相關異常功能蛋白、結構蛋白或蛋白指紋圖譜 等來提供用於診斷疾病的數據。代謝物組、蛋白質組、基因組分析間的相互作用將是今後幾年我們面臨的主要挑戰與發展機遇。臨床檢驗將通過連續地進行這些分析，先鑒別與疾病有關系的代謝物組，然後通過對蛋白質和(或)DNA的分析驗證鑒別結論，再連同其他臨床信息和實驗室數據，最後確定疾病的嚴重程度，並制定治療策略。腫瘤標志物的測定是生物質譜技術在臨床檢驗應用中最為突出和有價值的領域，生物質譜技術最有希望成為腫瘤的早期檢測方法。根據生物質譜技術對乳腺癌等l2種腫瘤的血清及尿液檢測結果已證實，其檢測靈敏度82%～99%；診斷特異性為85%～99%，這是一個令人震驚的結果。4．微生物鑒定的應用：通過每種細菌分離物的生物質譜可得到基於每種細菌惟一的肽模式或指紋圖譜來鑒別細菌，Hsu已用串聯質譜鑒定了沙門菌。由於蛋白質在細菌體內的含量較高，生物質譜可常用於細菌屬、種、株的鑒定；而串聯質譜還可針對糖類或脂類的脂肪酸組成進行鑒定；此外，通過對生物樣本進行處理後，串聯質譜也可從單細菌水平發現和確定病原菌及孢子；對特殊脂質成分的分析則可了解樣本中病原菌的活力和潛在感染。5．葯物分析的應用：質譜在葯物分析中的應用包括：合成葯物組分分析，天然葯物成分分析，肽和蛋白質葯物(包括糖蛋白)氨基酸序列分析，葯物代謝研究和中葯成分分析。在檢驗醫學中應用較多的是治療葯物監測(TDM)，以前葯物檢測主要使用免疫化學技術和高效液相色譜技術。雖然，免疫化學技術簡單易行，但是所測定葯物種類比較少。高效液相色譜技術測定葯物種類雖較多，但定性的可靠性差。然而，液相色譜與質譜(LC．MS)聯用技術檢測葯物准確、快速，幾乎可以用於所有葯物檢測，如抗癌葯、免疫抑制劑、抗生素以及心血管葯，LC．MS技術有望成為葯物檢測的最強有力的工具。

❷ 用於微生物檢測鑒定的質譜技術主要有哪些

用於微生物檢測鑒定的質譜技術主要有哪些
質譜隨著科學技術的進步，20世紀80年代以來，有4種軟電離技術產生，分別為等離子體解吸（PD-MS）、快原子轟擊（FAB ）、電噴霧（ESI ）和基質輔助激光解吸/電離（MALDI）。
等離子體解吸的原理是：採用放射性同位素的核裂變碎片作為初級粒子轟擊樣品使其電離，樣品以適當溶劑溶解後塗布於0.5-1µm 厚的鋁或鎳箔上，核裂變碎片從背面穿過金屬箔，把大量能量傳遞給樣品分子，使其解吸電離。在制備樣品時，採用硝化纖維素作為底物使得PD-MS 可用以分析分子量高達14 000 的多肽和蛋白質樣品。
快原子轟擊的原理是，一束高能粒子，如氬、氙原子，射向存在於液態基質中的樣品分子而得到樣品離子，這樣可以得到提供分子量信息的準分子離子峰和提供化合物結構信息的碎片峰。快原子轟擊操作方便、靈敏度高、能在較長時間里獲得穩定離子流。當用於絕大多數生物體中寡糖及其衍生物的分析時，可測分子量達6000。而且在該質量范圍內，其靈敏度遠高於在15000 范圍
內新一代全加速儀器的靈敏度。此外，Camim 等採用FAB-MS 分析從Hafnia alvei中得到的四個寡糖組分，檢測到了NMR 不能觀測到的寡糖、並揭示了寡糖結構的非均一性。
電噴霧電離的原理是：噴霧器頂端施加一個電場給微滴提供凈電荷；在高電場下，液滴表面產生高的電應力，使表面被破壞產生微滴；荷電微滴中溶劑的蒸發；微滴表面的離子「蒸發」到氣相中，進入質譜儀。為了降低微滴的表面能，加熱至200～250℃，可使噴霧效率提高。FAB-MS 可以顯示碎片離子，但只能產生單電荷離子，因此不適用於分析分子量超過分析器質量范圍的分子。ESI 可以產生多電荷離子，每一個都有準確的小m/z 值。此外還可以產生多電荷母離子的子離子，這樣就可以產生比單電荷離子的子離子更多的結構信息。而且，ESI-MS 可以補充或增強由FAB 獲得的信息，即使是小分子也是如此。
質譜儀
基質輔助激光解吸離子化質譜（Matrix-assisted laser desorption ionization mass spectrometry，MALDI-MS) 是20世紀80 年代末問世並迅速發展起來的質譜分析技術。這種離子化方式產生的離子常用飛行時間(time of flight，TOF)檢測器檢測，因此MALDI常與TOF一起稱為基質輔助激光解吸離子化飛行時間質譜(MALDI-TOF-MS)。MALDI-TOF-MS技術，使傳統的主要用於小分子物質研究的質譜技術發生了革命性的變革，從此邁入生物質譜技術發展新時代。該技術的特點是採用被稱為「軟電離」方式，一般產生穩定分子離子，因而是測定生物大分子分子量的有效方法，廣泛地運用於生物化學，尤其對蛋白質、核酸的分析研究已經取得了突破性進展。MALDI-MS 在糖研究中的應用，也顯示出一定的潛力和應用前景。另外在高分子化學、有機化學、金屬有機化學、葯學等領域也顯示出獨特的潛力和應用前景，已經成為廣大科技工作者研究於分析大分子分子質量、純度、結構的理想工具。其廣泛應用於生物化學領域，

❸ 生物化學在醫學中的應用

現代醫學的發展，生物化學起著很重要的作用。
生物化學是在有機化學和生理學的基礎上發展起來的，與有機化學，生理學，物理化學，分析化學有著密切的聯系，19世紀末20世紀初發展為獨立的學科，是生物學中發展最快的一門科學，是細胞生物學，遺傳學，微生物學，免疫學，病毒學，進化論和分類學的基礎，研究葯學，制葯工程，食品和營養等學科，也離不開生物化學的理論和方法，生物化學是研究生命的化學組成及其在生命活動中變化規律的一門科學，其任務主要是從分子水平闡明生物體的化學組成及其在生命活動中所進行的化學變化，以及調控規律的生命現象的本質。

當今生物化學越來越多的成為生命科學的共同語言，尤其是基因信息的傳遞，基因重組和基因工程，基因組學和醫葯學等領域已成為生命科學的前沿學科，在工業、農業、食品工業和醫葯的發展中發揮著越來越明顯的促進作用，醫學生物化學主要研究人體的生物化學，它是一門重要的醫學基礎課程，近年來，生物學，微生物學，免疫學，病理學的基礎醫學學科的研究，深入到分子水平，並應用生物化學的理論和技術，解決各個學科的問題，近代醫學的發展，經常運用生物化學的理論和方法來診斷、治療和預防疾病，許多疾病的機理也需要從分子水平上加以探討，生物化學課程的主要任務是介紹生物化學的基本知識，以及醫學相關的生物化學進展，為學生學習其它基礎醫學和專業課程奠定基礎，也是醫學各專業的必修課。

其實生物化學的內容非常的廣泛，醫學生物化學的內容主要包括生物大分子的結構與功能，物質代謝及其調節，基因信息的傳遞以及調控，與臨床有關的內容包括血液生化，肝膽生化，維生素等相關內容，如果代謝異常，可直接造成臨床多種疾病，所以現代醫學的發展離不開生物化學的研究，只有不斷的研究這些具體的內容，才能夠促進人類現代醫學的更好發展。
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❹ 生物質譜

生物質譜就是運用現代質譜儀器解決生物學問題，如蛋白質測序，生物大分子分子量檢測，磷酸化位點檢測等

❺ 生物質譜在解決生物學問題中有什麼優點

生物質譜在解決生物學問題中有什麼優點
次生代謝產物(Secondary metabolites)是由次生代謝(Secondary metablism)產生的一類細胞生命活動或植物生長發育正常運行的非必需的小分子有機化合物，其產生和分布通常有種屬、器官、組織以及生長發育時期的特異性。
植物次生代謝的概念最早於1891年由Kossel明確提出。次生代謝產物可分為苯丙素類、醌類、黃酮類、單寧類、萜類、甾體及其甙、生物鹼七大類。還有人根據次生產物的生源途徑分為酚類化合物、類萜類化合物、含氮化合物(如生物鹼)等三大類。植物體在新陳代謝過程中常積累有一些中間有機分子，這些分子不參與植物的基本生命過程，稱為次生代謝物或稱天然產物。包括色素、固醇、生物鹼、維生素、激素、多糖、植物殺蟲劑等10個大類。

❻ 什麼是生物質譜什麼是軟電離如何應用生物質譜鑒定蛋白質

生物質譜：主要用於小分子物質研究的質譜技術。它們具有高靈敏度和高質量檢測范圍。
軟電離：在質譜分析中，離子源是將分子離解成離子，在這里分子失去電子，生成帶正電荷的分子離子。分子離子可進一步裂解，生成質量更小的碎片離子。由於離子化所需要的能量隨分子不同差異很大，因此，對於不同的分子應選擇不同的離解方法。通常稱能給樣品較大能量的電離方法為硬電離方法，而給樣品較小能量的電離方法為軟電離方法，後一種方法適用於易破裂或易電離的樣品。軟電離方式易得到準分子離子峰，硬電離方式一般只能得到碎片離子，最軟電離方法是ESI電離。
如何應用生物質譜鑒定蛋白質http://www.ibioo.com/soft/ebook/2007/2346.html

❼ 生物質譜技術在蛋白質組學中的應用有哪些

生物質譜技術在蛋白質組學中的應用有哪些
對分離的蛋白質 進行鑒定是蛋白質組研究的重要內容，蛋白質微量測序、氨基酸組成分析等傳統的蛋白質鑒定技術不能滿足高通量和高效率的要求，生物質譜技術是蛋白質組學(Proteomics)的另一支撐技術。

生物質譜技術在離子化方法上主要有兩種軟電離技術，即基質輔助激光解吸電離(matrix―assisted laser desorption／ionization，MALDl)和電噴霧電離(electrospray ionization，ESl)。MALDI是在激光脈沖的激發下，使樣品從基質晶體中揮發並離子化。ESI使分析物從溶液相中電離，適合與液相分離手段(如液相色譜和毛細管電泳(capillary electrophoresis))聯用。MALDI適於分析簡單的肽混合物，而液相色譜與ESI―MS的聯用(LC―MS)適合復雜樣品的分析。

軟電離技術的出現拓展了質譜的應用空間，而質量分析器的改善也推動了質譜儀技術的發展。生物質譜的質量分析器主要有4種：離子阱(iontrap，IT)、飛行時間(TOF)、四極桿(quadrupole)和傅立葉變換離子迴旋共振(Fourier transform ion cyclotron resonance，FTICR)。它們的結構和性能各不相同，每一種都有自己的長處與不足。它們可以單獨使用，也可以互相組合形成功能更強大的儀器。

離子阱質譜靈敏度較高，性能穩定，具備多級質譜能力，因此被廣泛應用於蛋白質組學(Proteomics)研究，不足之處是質量精度較低。與離子阱相似，傅立葉變換離子迴旋共振(FTICR)質譜也是一種可以「捕獲」離子的儀器，但是其腔體內部為高真空和高磁場環境，具有高靈敏度、寬動態范圍、高解析度和質量精度(質量准確度可很容易地小於1mg／L)，這使得它可以在一次分析中對數百個完整蛋白質分子進行質量測定和定量。FTICR―MS的一個重要功能是多元串級質譜，與通常的只能選一個母離子的串級質譜方式不同，FTICR―MS可以同時選擇幾個母離子進行解離，這無疑可以大大增加蛋白質鑒定工作的通量。但是它的缺點也很明顯，操作復雜、肽段斷裂效率低、價格昂貴等，這些缺點限制了它在蛋白質組學(Proteomics)中的廣泛應用。MALDI通常與TOF質量分析器聯用分析肽段的精確質量，而ESI常與離子阱或三級四極桿質譜聯用，通過碰撞誘導解離(collision―inceddissociation，CID)獲取肽段的碎片信息。