質譜技術及其在臨床檢驗中的應用分析

王成宇

117000遼寧省本溪市中心醫院遺傳基因室

質譜技術及其在臨床檢驗中的應用分析

王成宇

117000遼寧省本溪市中心醫院遺傳基因室

質譜技術是對離子質荷比進行測量的一種分析方法。質荷比是指帶電粒子的質量與所帶電荷的比值。近幾年，生物學和醫藥學等領域中應用了多種質譜聯用技術，加快了生物質譜學時代的步伐。本文分別對質譜技術在醫學檢驗中的應用進行分析。

質譜技術；檢驗；應用

隨著質譜技術的不斷發展，通過對離子源和分離器進行不斷改進，進而發展出了各類型的質譜儀，比如電噴霧離子源質樸、四級桿質譜儀等諸多類型，很大程度上使檢測分辨率及其范圍都得到了提升。質譜技術最先是在化學領域計量和分析中應用的，在醫學臨床檢驗中，質譜技術還是一種初步的檢測方法。但是因為其高靈敏度、高通量以及樣本前處理簡單等多方面優勢，再加上與氣相和高效液相色譜儀的有機結合聯用，更極大擴展了臨床檢驗中質譜技術的分析范圍。

質譜技術應用于微生物檢驗的分析

質譜儀的基本原理是在離子化元件中讓樣本成分進行電離，進而讓不同質荷比的帶有正電荷的離子在加速電場作用下，在質量分析器中通過電場或者磁場進行不同質荷比的離子的分離，最后獲得根據帶點原子、分子或者分子碎片的質荷比或質量大小進行排列的圖譜。

在對致病微生物進行檢測的傳統方法中有微生物培養、分析生物學等，但這些傳統方法的分析周期長，同時缺乏明確的種群分型標準，導致分析結果的滯后以及誤判其種類分型。據相關數據估計，僅僅在鏈球菌分類的臨床實驗室中，辨別錯誤就高達13%[1]。但在微生物檢驗方面應用其質譜技術，就帶來了很多便利，主要是因為質譜技術具有諸多利于醫學檢驗的優勢。質譜技術可以對多種微生物樣本進行應用，例如血液、尿液、胸腹腔積液和經過培養的樣本；也可以用于鑒定和分類檢測，例如細菌、真菌及其孢子、寄生蟲和病毒等幾乎所有類型的病原體；可以用于分析蛋白質、脂質、DNA、脂多糖等病原中多種成分。質譜技術具有很快的檢測速度，當對一個病原微生物進行質譜鑒定實驗時，全部過程往往都不會＞10 min，而且過程中還包含樣本采集和制備，并且在檢驗中所需的樣本用量也很少，并具有簡單的樣本前處理。在鑒定金黃色葡萄球菌的表型時，應用基質輔助激光解吸、電離-飛行實踐質譜技術，對來自于臨床實驗室的39個葡萄球菌群以及95個分離群，利用Microbe Lynx軟件，對各個種群進行了成功的識別，這就是質譜技術高特異性和準確性，與此同時質譜技術還具有高靈敏性[2]。目前進行細菌檢測，飛行質譜技術應用較多。利用對細菌胞膜成分或者表達的特異蛋白進行檢測，鑒別出細菌的種群，這樣可以對病原菌加以識別，還能有助于新病原菌的發現。與此同時，在真菌檢測研究和病原體的藥物敏感性實驗檢測中也有應用。

質譜技術應用于臨床免疫學檢驗的分析

表面增強激光解吸電離飛行時間質譜技術的簡稱是飛行質譜技術，它通過對相同能量帶電粒子加以利用，因為質量不同而產生不同速度，讓粒子在相同漂移距離中以不同時間到達接收器，然后根據檢測器中不同離子束到達的時間，進行m/z(質荷比)的推算，從而對其定性和定量。同時因為其具有的高通量和高靈敏度的分析優點，成為一項在臨床免疫學檢驗中進行標志物檢測的有力工具，具有獨特高效的篩選作用。例如對食道癌、腎癌、乳腺癌、卵巢癌以及前列腺癌等進行檢測，都發現某些或者特異蛋白有不同程度的減少或增多[3]。尤其是在泌尿系統中，質譜檢測技術的應用發展更為迅速，這是因為尿液檢測樣本不需要傷害患者身體，而且還能對腎臟疾病進行早期診斷，從而讓患者避免或者減輕受到傳統侵入性方法的痛苦，進而有效提高患者治療的存活性以及依從性。同時在檢測腎臟腫瘤、腎臟轉移功能等方面也有十分巨大的應用前景。

質譜技術應用于臨床生物化學檢驗的分析

質譜技術應用于檢測體內激素，也是臨床生物化學中的一項重要應用，例如檢測類固醇激素即甾體激素，與其激素代謝產物，具有及其重要的的臨床診斷價值，因為這可以對所有的類固醇相關障礙性疾病進行診斷。定量檢測睪酮、DHT、雌酮以及雌二醇、雌三醇等，可以輔助多種激素相關疾病和激素代替治療疾病的診斷、治療和研究等，而這些疾病伴有先天性腎上腺增生癥、腎上腺功能異常、多囊卵巢病等[4]。臨床上一些藥物具有較窄的效用范圍，很容易發生不良反應，進而導致不良后果。就免疫抑制劑來說，隨著器官移植技術和移植成活率的不斷提高，該藥劑在患者身上得到更多應用，但是其在患者體內過多或過少都會帶給患者巨大的痛苦。而這些藥物在人體內濃度很低，難以對其濃度進行檢測。質譜技術具有高靈敏性、檢測速度快以及高特異性等優勢，逐漸成為了檢測藥物濃度的一項重要工具。而且在免疫抑制藥物、藥物濫用、中毒藥物急救中都得到廣泛應用，同時在生物樣本藥物及其代謝產物檢查中，質譜技術被認為是標準化的方法。在遺傳性疾病檢測中質譜技術也有所應用，針對其診斷和篩選。其中最為熟知的便是新生兒篩選檢測，通過對新生嬰兒的氨基酸、脂肪酸等的檢測，可以靈敏和準確地檢測出20多種遺傳代謝疾病，從而對其進行早診斷、早治療，進而避免患兒的生命和健康受到影響和傷害。此外在檢測糖化血紅蛋白以及痕量/微量營養元素方面也有廣泛應用。

雖然質譜技術有諸多優點，在醫學領域中應用廣泛且發展迅速，但是卻不能避免其出現瓶頸，而且目前的質譜技術自動化程度還有待加強，儀器昂貴，運行維修成本較高，同時一些質譜技術的高靈敏性會給檢測帶來假陽性，這也是質譜技術的缺陷之處。但是無論如何，隨著質譜技術越來越成熟，在臨床實驗室檢驗中還是會得到廣泛應用，促進醫學檢測發展。

[1]韓麗喬,莊俊華,黃憲章.質譜技術及其在臨床檢驗中的應用[J].檢驗醫學,2013,(3): 252-256.

[2]沈立松,馬妍慧.質譜技術在檢驗醫學中的應用現狀和前景[J].診斷學理論與實踐, 2012,(5):536-538.

[3]孫東凱.色譜-質譜聯用技術在藥品檢驗中的應用[J].天津藥學,2009,(6):61-63.

[4]胡朝軍,李永哲.免疫質譜技術及其臨床研究應用前景[J].臨床檢驗雜志,2010,(4): 303-304.

Analysis of mass-spectrometric technique and its application in clinical laboratory

Wang Chengyu
Genetic Room,the Center Hospital of Benxi City,Liaoning Province 117000

Objective:Mass-spectrometric technique was a kind of analysis method to measure the mass-to-charge ratio of ion. Mass-to-charge ratio refered to the ratio of the quality and charge in charged particles.In recent years,the more application of spectrometry technology in the field of biology and medicine accelerated the pace of the era of biological mass spectrometry.In this paper,the author analyzed the application of mass-spectrometric technique respectively in the medical laboratory.

Mass-spectrometric technique;Inspection;Application

10.3969/j.issn.1007-614x.2015.7.77