当质谱技巧使用于医学磨练

质谱技巧 (mass spectrometry) 是别离和检测带电粒子质荷比的剖析技巧。跟着离子源及质量剖析器技巧的变更、质谱仪器设计的疾速改良等，质谱技巧已成为化学剖析范畴和性命迷信范畴十分无效的剖析对象，尤其在医学磨练中的使用越来越为普遍和深化。

因为质谱技巧的高特异性、高敏锐度、单次剖析的疾速性与检测信息的丰厚性，以及对庞杂生物基质剖析的高耐受性等特色，临床研讨和任务也逐步倚重于此类主要的新型检测技巧。如：质谱技巧所能供给的丰厚的检测信息，有助于临床加倍完好地懂得疾病和病理形态，从而为患者供给更为片面和精确的诊疗办事。

在美国等蓬勃国度，质谱技巧已普遍使用于医学磨练，基于该技巧开辟出的临床检测项目已无数百项，但我国今朝仍处于起步阶段，检测项目有70余项；使用笼罩面十分普遍，涵盖了罕有和高难度剖析，包含微生物判定、生化磨练（激素检测、药物浓度监测、性疾病检测、养分素检测等) 和分子生物 (卵白组学、核苷酸多态性、代谢组学) [1-5]；使用规模也在慢慢扩大，从生化磨练、微生物判定，到代谢组学、脂质组学、，再到参考测量法式的树立和校准品赋值，甚至术中使用及床旁检测。

本文将片面论述质谱技巧在医学试验室中的成长过程，以及在医学磨练范畴的次要使用情形和特色，同时分析了质谱技巧今朝在临床使用中次要痛点和将来能够的成长偏向，愿望能较为片面地综述质谱技巧临床使用的近况与将来。

一、质谱技巧在医学试验室中的成长

从质谱技巧最后进入医学磨练范畴，至今成长至少范畴、宽规模的使用，年夜约阅历了四十年的工夫，最早始于20世纪80年月。因为免疫法检测存在假阳性，质谱技巧开端从研讨性试验室走入临床试验室，如气相色谱质谱 (gas chromatography mass spectrometry， GC-MS) 技巧后来使用于军事药物监测。推进这种改变呈现的是产生在1981年的美国尼米兹号航空母舰变乱。尼米兹号是美国水师中最年夜的一艘核动力航空母舰，1981年5月25日深夜，尼米兹号在预备收受接管模仿作战归来的机群时产生不测，激发年夜火，该变乱最终形成多人逝世伤。随后采取免疫法检测飞翔员尿液样本时发明，年夜部门尿检成果中年夜麻代谢物呈阳性，标明部队中能够存在药物滥用情形。

因免疫法检测成果自己存在较高的假阳性率，所以须要应用更为特异的GC-MS办法停止确认。而GC-MS在使用后的10年里使年夜麻检测阳性率从18%下降至8%，这也促使了质谱技巧进入毒理试验室并使用于滥用药物检测和医治药物监测，临床质谱检测开端萌芽。1988年，美国联邦药品磨练局宣布强迫性指南，请求医治药物监测必需应用质谱法停止确认，奠基了质谱技巧在医治药物监测中的主要位置[2]。

跟着GC-MS在医学磨练范畴使用的慢慢增多，免疫法用于类固醇激素检测的缺陷也日益凸显，尤其是在测定妇女和儿童体内低浓度睾酮时。但因GC-MS次要实用于挥发性和热波动性化合物，样品制备法式庞杂，检测通量低，是以限制了其在临床中的使用。20世纪80年月，快原子轰击、电喷雾和帮助激光解析等“软电离”技巧的成长，使卵白质、酶、核酸等生物年夜分子的检测成为能够，年夜年夜拓展了质谱技巧在医学磨练范畴的使用规模[1]。

20世纪90年月，串联质谱技巧开端使用于重生儿筛查。而电喷雾电离接口技巧 (electrospray ionization interface technology， ESI) 成长使得两种强无力的剖析对象—液相零碎和质谱零碎的联合成为了能够，两者的联合也进一步增进了液相色谱-串联质谱 (liquid chromatography-tandem mass spectrometry， LC-MS/MS) 技巧在医学磨练、临床研讨及疾病的使用成长。液相色谱质谱技巧的联用可以使非挥发性和热不波动生物分子电离并在极低的浓度下获得检测，简化了样品制备流程，进步了检测通量，极年夜延长了申报周期，因此在临床试验室的惯例检测任务中获得了迅猛的成长。

21世纪初期，质谱技巧开端测验考试使用于沾染性疾病的检测，如血源性沾染疾病的分子。基质帮助激光解吸电离技巧 (matrix-assisted laser desorption/ionization， MALDI) 的成长则完满地完成了生物年夜分子的软离子化，经过引入基质分子，使待测分子不发生碎片，处理了非挥发性和热不波动性生物年夜分子解吸离子化的成绩，便捷地将生物样本引入质谱零碎，并联合飞翔工夫质量剖析器 (time-of-flight， TOF) 技巧，完成了微生物的疾速判定剖析，判定工夫可延长1.45d。绝对于传统的微生物检测办法，MALDI-TOF可节俭人力和工夫，该使用也增进了质谱技巧在年夜分子检测范畴的普遍应用，将质谱的使用推上了一个新的台阶。

2013年，美国食物药品监视治理局 (Food and Drug Administration， ) 初次承认应用MALDI-TOF对微生物停止判定。别的，近几年还呈现了将质谱技巧用于及时指点癌症内科手术的前沿使用[2，5]。