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在各领域的应用概述(2)

来源:医学食疗与健康 【在线投稿】 栏目:期刊导读 时间:2021-04-15

【作者】网站采编

【关键词】

【摘要】近年来,西方国家的MALDI-MS技术在微生物实验室广泛应用,与此同时,国内学者们也逐渐重视MALDI-MS在食品微生物鉴定分型方面的应用。MALDI-MS在鉴定食品微

近年来,西方国家的MALDI-MS技术在微生物实验室广泛应用,与此同时,国内学者们也逐渐重视MALDI-MS在食品微生物鉴定分型方面的应用。MALDI-MS在鉴定食品微生物(如,细菌、酵母菌和大肠杆菌)方面,操作步骤包括:样品准备、点样、质谱分析,通过质谱图与Biotyper数据库标准图谱进行比对分析,即可获得鉴定报告。MALDI-MS最大的优势在于:在鉴定过程中,能进行图像观测、实时数据分析,而且数据能同时批量化处理和编辑,大大缩短了鉴定菌种的时间。

MALDI-MS还广泛用于食源性致病菌的快速鉴定。该方法比传统的鉴定方法速度快,并克服了分子生物学方法不能鉴定到种水平、易污染和易出现假阳性结果的缺陷。同时MALDI-MS技术也已经运用于食品微生物分型和溯源分析上,王耀等人建立单增李斯特氏菌的MALDI-MS快速鉴定和分型方法,并对建库菌株进行同源性分析,为追踪食源性的病菌污染源提供技术支持。

MALDI-MS能快速鉴定单增李斯特菌(Listeria monocytogenes); 在 沙 门 氏 菌(Salmonella sp.) 的血清分型中表现出较好的能力;对于脆弱拟杆菌(b.fragilis)鉴定与生化测试方法相比,MALDI-MS鉴定的能力更高、准确性更好;在阪崎肠杆菌(Enterobacter sakazakii)等病原菌的快速鉴定应用方面取得很好的效果;以及对于实验室培养、鉴别和分类都比较困难的梭菌,MALDI-MS技术可以快速、准确的鉴定。非发酵菌是人体的机会致病菌,如今已成为院内感染的重要致病菌,而传统表型鉴定方法常出现误诊,MALDI-MS技术在鉴定非发酵菌方面已表现出一定的优越性。在植物细菌鉴定领域,MALDI-MS可以有效鉴定多种生态地区来源的枯萎症病原,还可以用于细菌属的鉴定。

2.3 MALDI-MS在其他领域的应用

MALDI-MS在临床上也展现其实用性,MALDIMS可同时分析组织中成千上万的蛋白质分布的空间位置,但不需要对蛋白质进行标记。

激光共聚焦扫描显微技术通过染色技术,可在亚细胞水平观察蛋白质等分子的变化,但对未知蛋白质等鉴定很难。但是以MALDI-MS为基础的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time of Flight Mass Spectrometry, MALDITOF-MS),通过直接扫描生物样品,能研究蛋白质等分子在细胞或组织中的分布,或鉴定细胞中的特征分子,从而可将疾病的发生部位、进程与相关分子紧密联系起来;另一方面,MALDI-MS可准确显示药物及其代谢产物在组织中的分布,揭示它们在体内的位置和生物转化途径。Khatib-Shahidi等已把基于MALDI-MS的质谱成像方法应用于生物药剂学中,将单一的器官组织分析进一步发展到了整体组织中。

另外,研究证明MALDI-MS在临床上可辅助寻找机体潜在的生物标志物,为疾病临床的早期诊断提供参考依据;并能够在组织中研究潜在生物标志物的空间分布及表达的上调或下调,在癌症诊断、病程监控、外科切除有效性评价中具有重要价值。Skold等利用MALDI-MS分子成像技术,在小鼠模型中寻找帕金森病的生物标志物。MALDI-MS用于组织成像是一种全新的分子成像技术,它不局限于特异的一种或者几种分子,它可在组织切片中同时找到多种分子,并提供这些分子在组织中空间分布的精确信息,同时可对这些蛋白质分子的含量进行相对定量。Stoeckli等第一次证明MALDI-MS在病理学研究中适用,获得恶性胶质瘤中不同蛋白的不同分布的影像。与其他检测方式相比,MALDI-MS还较多用于单核苷酸多态性的分型研究上。

MALDI-MS在机体过敏原检测方面,在建立肽段识别和临床过敏原之间的相关性领域都有重要意义。从而可提升临床上过敏原的诊断方法、判断标准和有效的治疗手段,是MALDI-MS在医学领域有待发展的方向。

3 发展前景

虽然MALDI-MS在医学、生物、分析化学等领域有了不小的发展,但仍存在许多问题和挑战尚待解决。例如:基质种类选择性小;基质有可能带来检测的干扰,影响结果的准确性;优秀的质谱图像自动化分析软件以及不同组织样本之间差异分子比较分析所必需的统计软件还亟待开发;在如何处理大量质谱数据并给出可用于临床的诊断分析结果上,还未形成共识;在获取生物组织中小分子化合物的信息时,还必须使用多级串联的质谱分析器等。

随着质谱技术、蛋白质科学和生物信息学等生命科学关键领域的发展,MALDI-MS技术将有可能在功能基因组学、临床蛋白质组学、代谢组学和生物标志物发现等方面发挥巨大作用,并将在食品、环境检测、临床医学、新药开发等众多科学领域中作为新的实验手来段广泛运用。

文章来源:《医学食疗与健康》 网址: http://www.yxslyjkbjb.cn/qikandaodu/2021/0415/1025.html

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