质谱在生物医学领域的应用

1 新生儿疾病筛查

质谱技术在该领域的发展已十分成熟。利用LC-MS 技术可同时筛查十几种新生儿疾病。质谱技术能做到筛查效率高、结果可靠，费用相对低廉，这是常用分析方法如细菌抑制法、放射免疫分析法、酶联免疫吸附试验、时间分辨荧光免疫分析法、荧光酶免疫分析法等不可企及的。以我国每年2200 万新生儿中有苯丙酮尿症患儿1700 例和先天性甲减患儿5000 例计算，新生儿串联质谱有着重要的社会意义和广阔的市场空间。

2 药物浓度监测

作为临床个体化治疗的重要组成部分，对于一些血药浓度与疗效关系密切、有明确的有效浓度围、治疗窗较窄、体内代谢个体差异大、药物中毒症状与疾病症状难以鉴别、用于长期治疗和抢救的药物等情况下，临床需测定体液中药物的浓度，指导临床个体化治疗。目前，临床实验室仍以免疫分析为主要检测方法，质谱分析法由于自动化程度不足和缺少认证试剂而在近期难以取代前者，但其极高的灵敏度为药物浓度监测提供更加可靠的依据。美国病理学家学会研究也已表明，采用LC-MS 法检测结果更具有真实性和实验可信度，已成为治疗药物监测必备的分析方法。

3 体内激素和营养素的检测

体内激素的检测，如类固醇激素及其代谢产物的检测，尤其是低浓度的类固醇，如对女性和儿童来说，低浓度的雌激素或雄激素很难检测，对男性来说，低浓度的雌激素等很难检测，但这是临床上常用的检测内容，免疫法检测低于试剂盒检测下限的数据波动无法反映体内的真实水平，而LC-MS 技术能为我们提供pg 甚至fg 级的检测下限，给临床检测提供科学准确的方法。营养素的检测如维生素D，1,25(OH)2-D3 是维生素D 状态最好的监测指标，但其在体内含量极低且不稳定，以往是采用放免法进行检测，而如今LC-MS 法比放免法具备更高的特异度和灵敏度，同时也更加安全。

4 微生物鉴定

感染性疾病的病原学诊断目前是以微生物的分离培养作为“金标准”，但能培养成功的仅为少数，且没有明确的种群分型标准，病原体的培养周期较长，往往造成分析结果的之后和种类分型的误判。近年来，质谱技术在微生物检验方面的应用越来越多，主要得益于其得天独厚的优势：（1）可用于多种微生物样本，如痰液、血液、尿液等体液；（2）可用于几乎所有类型的病原体鉴定和分类检测；（3）可对病原的多种成分进行分析，包括蛋白质、脂质、DNA等；（4）检测速度快，一个病原微生物的质谱鉴定试验整个过程不到10min；（5）样本用量少；（6）特异性和准确性高；（7）敏感性高。在细菌检测中应用较多的是飞行质谱技术。

5 生物标志物研究

质谱技术的高灵敏度、高通量的分析特点使其在临床免疫学检验生物标志物方面成为一项有力的工具，筛选作用独特搞笑。生物质谱技术测定生物大分子的相对分子质量高达400ku，准确率高达0.1%-0.001%，远高于目前常规应用的十二烷基硫酸钠电泳和高效凝胶色谱技术。利用肽质量指纹谱技术，结合蛋白质数据库检索，可实现对蛋白质的快速鉴别和高通量筛选，寻找新的生物标志物。通过MAL-TOF-MS 检测寻找特异的一组蛋白质峰，建立肿瘤早期血清差异性表达蛋白的诊断模型，对于早期快速诊断肿瘤提供可能，已有研究报道用于多种肿瘤的早期诊断。此外，利用生物质谱的准确相对分子质量测定，可实现对二硫键和自由巯基及蛋白质翻译后修饰如糖基化等的快速定位与确定，包括SNPs 在内；应用MALDI-TOF 质谱可对基因组SNPs 进行分析，适于高通量分析，省时又可靠。