Aplicaciones médicas de la espectrometría de masas biológica
La espectrometría de masas biológica puede proporcionar un método de análisis de múltiples componentes rápido y simple, y tiene las características de alta sensibilidad, buena selectividad y alta precisión. Su rango de aplicación excede con creces el alcance del radioinmunoensayo y la detección química. La espectrometría de biomasa se puede utilizar en pruebas médicas para análisis de secuencia, análisis estructural, determinación del peso molecular y determinación del contenido de cada componente del organismo.
1. Aplicación de la detección de ácidos nucleicos: la biología molecular de los ácidos nucleicos se ha convertido en una de las direcciones de investigación más dinámicas en los campos de la química de la vida, la biología molecular y la medicina. A través de la tecnología moderna de espectrometría de masas biológicas, no solo podemos obtener la masa molecular de los oligonucleótidos, sino también obtener su información de secuencia a través de tecnologías relacionadas.
2. Aplicación de la detección de biomarcadores de moléculas pequeñas: la aplicación más antigua y más utilizada de la espectrometría de masas en la medicina de laboratorio es el análisis GC-MS de dilución de nucleidos de biomarcadores de moléculas pequeñas. Este método se utiliza para muchas moléculas biológicas pequeñas. Los métodos de referencia para la detección molecular incluyen aminoácidos, ácidos grasos, ácidos orgánicos y sus derivados, azúcares simples, prostaglandinas, tiroxina, ácidos biliares, colesterol y esteroides, aminas biógenas, lípidos, carbohidratos, vitaminas y oligoelementos. . esperar. , la Administración de Medicamentos y Alimentos de los EE. UU. (FDA) también ha formulado especialmente un documento de orientación "Análisis de espectrometría de masas en tándem para el sistema de detección de aminoácidos, carnitina libre y acilcarnitina neonatal". Como método de referencia, la espectrometría de masas biológica también desempeña un papel importante en la trazabilidad de los ensayos clínicos. Debido a que la espectrometría de masas tiene grandes ventajas en cuanto a precisión y confiabilidad de las mediciones, muchas organizaciones internacionales o fabricantes de productos de calibración utilizan actualmente la espectrometría de masas como método de referencia para proporcionar productos de calibración para múltiples elementos de medición, como glucosa, ácido úrico, T4 y valor fijo.
3. Aplicación de la detección de biomarcadores de macromoléculas: Los biomarcadores de macromoléculas se pueden dividir en proteínas, glicoproteínas y oligonucleótidos según sus estructuras. Las proteínas son importantes biomarcadores de enfermedades. Cuando genes anormales producen proteínas anormales, los laboratorios clínicos pueden proporcionar datos para el diagnóstico de enfermedades midiendo las concentraciones de metabolitos, cambios en el metaboloma y detectando proteínas funcionales anormales, proteínas estructurales o huellas dactilares de proteínas relacionadas con la enfermedad. La interacción entre el análisis metabolómico, proteómico y genómico será un gran desafío y una oportunidad de desarrollo en los próximos años. Las pruebas clínicas realizarán estos análisis de forma secuencial, primero identificando el metaboloma asociado con la enfermedad, luego validando el metaboloma identificado mediante análisis de proteínas y/o ADN, y finalmente, junto con otra información clínica y datos de laboratorio, determinando la gravedad de la enfermedad y prescribiendo. Estrategia de tratamiento. La determinación de marcadores tumorales es el campo más destacado y valioso en la aplicación de detección clínica de la espectrometría de masas biológica, y la espectrometría de masas biológica es el más prometedor en la detección temprana de tumores. Según los resultados de la detección en suero y orina de 12 tipos de tumores, como el cáncer de mama, basados en tecnología de espectroscopia de biomasa, la sensibilidad de detección es de 82-99 y la especificidad de diagnóstico es de 85-99.
4. Aplicación de la identificación microbiana: el patrón peptídico o huella digital único de cada aislado bacteriano se puede obtener mediante tecnología de espectrometría de masas biológica, y las bacterias se pueden identificar en función del patrón peptídico o huella digital una vez utilizado. Tecnología de espectrometría de masas en tándem Identificación de Salmonella J. Debido al alto contenido de proteínas en las bacterias, la espectrometría de masas biológica a menudo se puede utilizar para identificar géneros, especies y cepas bacterianas; además, la espectrometría de masas en tándem se puede utilizar para identificar la composición de ácidos grasos de azúcares o lípidos; espectrometría de masas, las bacterias también se pueden identificar composición de ácidos grasos. La espectrometría de masas en tándem también puede identificar bacterias y esporas patógenas a nivel bacteriano único mediante el procesamiento de muestras biológicas y comprender la viabilidad y el posible estado de infección de las bacterias patógenas en la muestra mediante el análisis de composiciones de lípidos específicos.
5. Aplicaciones del análisis de fármacos: Las aplicaciones de la espectrometría de masas en el análisis de fármacos incluyen: análisis de ingredientes de fármacos sintéticos, análisis de ingredientes de fármacos naturales, análisis de secuencia de aminoácidos de fármacos peptídicos y proteicos (incluidas las glicoproteínas), Investigación del metabolismo de los fármacos y análisis de ingredientes de la medicina tradicional china. Una aplicación más común en medicina de laboratorio es la monitorización de fármacos terapéuticos (TDM). Anteriormente, las pruebas de drogas utilizaban principalmente técnicas inmunoquímicas y cromatografía líquida de alta resolución (HPLC). Aunque las técnicas inmunoquímicas son simples y fáciles de usar, detectan relativamente pocos tipos de fármacos. La cromatografía líquida de alta resolución (HPLC) se utiliza para muchos tipos de fármacos, pero la fiabilidad de la caracterización es escasa.
Sin embargo, la cromatografía líquida-espectrometría de masas (LC.Ms) es precisa y rápida, y puede usarse para detectar casi todos los fármacos, como anticancerígenos, inmunosupresores, antibióticos, fármacos cardiovasculares, etc. LC. La tecnología MS promete convertirse en la herramienta más poderosa para las pruebas de drogas.