享學術盛宴 2018年中國質譜學術大會傳遞前沿質譜研究
分析測試百科網訊 2018年11月24日-26日，2018年中國質譜學術大會在廣州東方賓館盛大召開。在26日的大會報告上，中央研究院基因體研究中心陳仲瑄院士，解放軍總醫院王成彬教授，中國科學技術大學黃光明教授，中山大學李惠琳教授，西北核技術研究所李志明研究員和清華大學張新榮教授分別帶來精彩的大會報告。分析測試百科網作為本次活動的合作媒體，全程參與并跟蹤報道。
2018年中國質譜學術大會
中央研究院基因體研究中心 陳仲瑄院士
中央研究院基因體研究中心的陳仲瑄院士帶來題為《創新質譜技術的研發及未來的方向》的精彩大會報告，包括大分子檢測，大分子加速器，加速器質譜儀，用于顆粒物的質譜儀，便攜式質譜儀和對質譜儀未來技術的展望。
加速器在高能物理和核子物理中扮演重要的角色，至今已應用到化學、材料、醫學甚至臨床治療。絕大部分加速器體積龐大、造價昂貴，陳仲瑄院士的研究團隊發展了第一個生物分子加速器，可以用來量非常大的生物分子、離子，也可用于大分子影像工作。
質譜科學和技術看似成熟的學科，但在基礎研究及產業應用都有龐大的機會，儀器和新技術的發展在過去對許多重要學科的領域扮演著關鍵性的角色，預期未來將會繼續扮演重要角色，特別是在食品檢驗、藥物和爆炸物檢測及生物醫學應用。
解放軍總醫院教授 王成彬
解放軍總醫院王成彬教授帶來題為《質譜——將成為應用臨床檢驗的利器》的精彩大會報告。
以流式細胞儀為例，王主任認為未來十年測序技術、質譜技術均是發展方向。最近1年多，新增了十幾家臨床質譜制造商。王主任在北京、全國都在全力推廣臨床質譜的應用，目前醫院接受度已很高，明天質譜在臨床的應用前景將很美好。
王成彬先是回顧了臨床檢驗中檢測技術的發展歷程，從顯微鏡的發現（細胞學、組織病理學），比色、比濁方法（臨床生物化學），標記免疫（臨床免疫學），聚合酶鏈反應（分子診斷），電陰抗、流式細胞（血細胞分析自動化）；又介紹了可用于臨床檢驗的質譜類型，包括LC-MS/MS液相色譜-串聯質譜，MALDI-TOF MS基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜，ICP-MS電感耦合等離子體質譜和GC-MS氣相質譜，并分享了類固醇類激素檢測、維生素檢測、新生兒遺傳代謝病檢測、微生物鑒定等相關的質譜技術在臨床中的應用實例。
臨床研究方面，質譜的作用更是非常大。未來臨床質譜的發展方向是：專用質譜、全自動質譜、質譜流水線，還需繼續壯大臨床質譜隊伍，通過學術組織、學術會議、培訓班等積極推廣應用，繼續規范臨床應用。
中國科學技術大學教授 黃光明
中國科學技術大學的黃光明教授帶來題為《單個神經元代謝通道的質譜分析》的精彩大會報告。
理解大腦活動機制很重要，其功能是單個神經元活動，而且通常與代謝通道的變化有關。單個神經元代謝通道分析有諸多要求：低樣品消耗、實時快速分離、單細胞取樣。常見單細胞分析方法入熒光標記具有靈敏度高的優點，但定性能力有限，缺乏未知物鑒定能力。色質聯用技術具有靈敏度高、可定性分析，是代謝物分析常用工具；直接質譜分析手段分析速度快，可用于定性分析廣泛用于代謝物分析，但都缺乏合適的單細胞質譜分析方法。
課題組開發了感應電噴霧質譜技術，它抗干擾能力強，可實現皮升/分鐘進樣，后構建了超快電泳的模型并驗證。研究了大腸桿菌中鈣調蛋白與Ca2+的結合數量，并直接測定了17個內源蛋白。后與膜片鉗技術結合，實現活體單細胞取樣。總結單細胞分析平臺的特點：可實現單細胞分析（pL樣品量）并可實現高通量。研究尿刊酸，測定了代謝通道，中間體，代謝產物；并闡述了神經元中UCA和GLU升高的生物學意義，說明曬太陽能“適度”增強運動學習能力。最后展望了自己在單細胞質譜研究的未來，對腦重大疾病發病機制的研究從技術層面和應用層面展開，最后希望應用到臨床診斷。
中山大學教授 李惠琳
中山大學李惠琳教授帶來題為《Top-down質譜技術在生物大分子復合物研究中的新進展》的精彩大會報告。蛋白從一級序列折疊后形成高級結構，對蛋白質復合物結構的解析目前有NMR、X衍射、冷凍電鏡等。在結構信息的整合中，質譜起到“穿針引線”的作用。Native MS的挑戰包括：酶解后丟失一些位點信息、很難集成PTM信息到結構生物學上。
課題組使用Native Top-Down MS，首先用ECD質譜，可以直接實現測序，可以得到金屬位點，還可以測定到多個構象，并可進行相對定量，用一個實驗可以同時獲得組學和結構的信息。接下來介紹EID解離，這是與ECD互補的方法。ECD還可以解釋復合物的結構信息，用AI-ECD可以看復合物的穩定性。舉例了SOD1同源二聚體1:1結合Cu和Zn，可觀察其差異。還研究了Glutamate Dehydrogenase，闡明其結構和功能。在復合物水平條件下深度測序時，選用紅外多光子解離，產生內部碎片離子，后測定到谷氨酸脫氫酶（GDH）的PTMs和位點。還可以解析更大的復合物。總結：用Native MS可直接測定35-87%的序列，并同時獲得PTMs，配體結合位點，構象、計量比等信息；可以探測蛋白的折疊/去折疊，配體誘導的結構變化；可以檢測復合物的穩定性，能夠定義表面/內表面的殘基，能夠直接測定獲得PTM翻譯后修飾譜。
西北核技術研究所研究員 李志明
西北核技術研究所李志明研究員帶來題為《核測試中的質譜技術》的精彩大會報告，包括質譜與核測試技術，核測試中質譜技術新需求，西北核技術研究所質譜技術研究進展等。
質譜技術緣起于核科學技術，在核武器診斷、核燃料循環中，質譜都有不可替代的作用。在核測試中，長壽命核素含量極低，放射性方法因半衰期長、天然本底復雜或制樣難度大等諸多因素制約，難以實現超高靈敏度長壽命核素測定，只能采用質譜技術。質譜目前又有以下核應用：核武器維護、核安全、核取證、軍控核查、核環境等。對質譜技術的新需求包括：高元素選擇性、高靈敏度、高豐度靈敏度（≤10-9）、微區原位分析、極高的精度。開展的工作包括：減少通量異位素干擾、提高檢測靈敏度，提高豐度靈敏度。比如基于TIMS利用熱分流現象克服同量異位素干擾，基于ICP-MS的直接插入進樣法也能克服干擾。
課題組首次實現磁-電-四極桿級聯質譜，將豐度靈敏度提高近1000倍，達到1010以上，高于目前最好商業質譜儀約40倍。自主正向研發激光共振電離質譜儀器LRIMS，它采用磁電雙聚焦質量分析器和多接收探測器，具有高的分析靈敏度和分析精度，適合于同位素比值的精密分析和測量。接下來介紹了自主研發的E-M用離子傳輸透鏡，靜電分析器ESA，高穩定反饋控制磁分析器，固定位置多接受探測器，激光共振電離質譜軟件等。總結中談到：磁質譜測量精度高、靈敏度高、動態范圍大，應用仍非常廣泛；我國的核心技術必須自主可控。希望國家開專項支持特種質譜研發，瞄準需求如健康、安全、安全領域，研發創新要能解決目前質譜不能解決的難題，要提升能力進行質譜關鍵技術攻關及工程化，帶動相關產業和學科的發展。
清華大學教授 張新榮
清華大學張新榮教授帶來題為《單細胞代謝物的質譜分析與細胞分型》的大會精彩報告。
首先介紹細胞亞型研究的意義，對于區分癌癥細分類型也具有重要意義，例如肺癌就包括小細胞肺癌和非小細胞肺癌，后者還分為肺腺癌、鱗狀上皮細胞癌和大細胞肺癌。從發展來看，最早是形貌，然后是基因分型，但更可靠的應該是細胞免疫分型，最常用的是熒光流式細胞儀，多色探針的研究對其有重要意義。
近年來發在Anal.Chem.上熒光探針的文章中國學者的占51.3%，但做光譜法多，質譜法少。其實熒光光譜會重疊干擾，多色成像方面很難。接下來介紹了元素穩定同位素標記的質譜標記策略，加拿大課題組在一個細胞上做33個抗體的同時檢測，并成立DVS做成CyTOF，轉讓給Fludigm的費用達2億美元，而且試劑盒更貴。目前國外最多測量44個抗體（2018 Nature Protocol）。課題組提出的改進思路是：擴展44個信息到成百上千個，用大數據進行細胞識別，將標記探針的步驟省略。最近干細胞代謝物分型文章很熱，膜片鉗技術等。
課題組開發了單細胞液液萃取來高通量代謝物分析，并可利用代謝物進行細胞分型，不用標記。舉例如：基于PC（脂肪酸）分子進行細胞分型；肺癌亞型分型；乳腺腫瘤細胞分型；不同藥物刺激下的細胞分型。這些結果預示可發展第三代的細胞分型：無探針的方法+有機質譜。
? 最后，張新榮教授談到新時代質譜研究的目標：不要太迷信高引用率的期刊，也不要太迷信單篇文章的引用率。因為Nobel獎不看最近的引用率。所以新時代質譜研究的目標是：進入新時代的中國質譜研究者要從蹭熱點、融主流的跟蹤式研究模式解脫出來，努力做質譜方法與儀器研究的引領者，只有這樣做，中國才能成為質譜創造的強國。
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