頭腦風暴NCASI2024“質譜多組學和空間成像”分享科研前沿

　　2024年11月9日-11日，由中國分析測試協會主辦，四川大學承辦，四川省分析測試學會協辦的“首屆分析科學與儀器大會（NCASI 2024）”在成都舉辦。本屆大會的主題是“分析科學，創造未來”，聚焦產業發展、協同創新和技術革新三大篇章，圍繞分析科學與儀器領域的發展，針對多個熱點問題設置大會報告、分會報告和墻報等。分析測試百科網作為本屆會議的支持媒體進行會議報道。

“質譜科學與儀器”的分會嘉賓合影

　　在“質譜多組學和空間成像”的分會上，復旦大學唐惠儒教授，中國科學技術大學潘洋教授，暨南大學陳達教授，香港浸會大學蔡宗葦教授，布魯克公司應用主管李鵬飛，浙江大學郭成等展示了他們在質譜多組學和空間成像領域的最新研究成果。

復旦大學 唐惠儒教授

　　復旦大學唐惠儒教授帶來了題為“Quantitative Metabolomics for Precision Medicine”的精彩報告，深入探討了代謝組學在精準醫學領域的重要性和應用前景，特別強調了定量代謝組學的關鍵作用。

　　代謝物作為細胞內小分子的集合，不僅具有重要的生理功能，而且在科學史上占有舉足輕重的地位。唐惠儒教授提到，盡管一些代謝物已經被認識超過100年，但對其功能的理解仍然有限。在精準醫學時代，個性化的醫療需求使得精準診斷變得尤為重要，而精準診斷的基礎則是精準的測量，這正是分析化學發揮作用的地方。

　　他強調，小分子代謝物因其與基因和環境的相互作用而備受關注。他提到，盡管人類基因編碼超過2萬，但在臨床測量中，通常測量的代謝物數量不超過10個，這表明了當前臨床診斷的局限性。這種局限性對于科學工作者來說既是挑戰也是機遇，因為它意味著新技術和新方法的開發是必要的。

　　報告中，唐惠儒教授分享了一種名為“探針增敏”的技術，該技術通過設計和合成增敏探針庫，提高了代謝物檢測的靈敏度，使得微量完全未知代謝物的絕對結構鑒定成為可能。

中國科學技術大學 潘洋教授

　　中國科學技術大學潘洋教授帶來了題為“光電離質譜成像”的精彩報告。

　　潘洋教授的團隊長期致力于自主儀器的研發，特別是在光電離質譜成像裝置上取得了顯著的工作進展。他們發展的常壓透射式激光解吸/后光電離（t-AP-LDI/PI）質譜成像新方法，實現了對生物組織中多種內源性化合物的原位可視化分析。該技術的關鍵是在DESI噴霧裝置后引入一套光電離系統和高效離子傳輸管道，通過開關光電離源，實現了對多種組分的高靈敏度空間成像。

　　潘洋教授還提到，他們的團隊基于同步輻射光電離質譜技術，建設了交叉學科實驗平臺，并開展了一系列光、熱、電誘導的氣相化學反應機理研究及生命科學研究。他們的工作不僅在質譜儀器和方法學上取得了進展，還在非均相催化和光電離質譜成像等研究方向上取得了顯著成果。

暨南大學 陳達教授

　　暨南大學陳達教授帶來的報告題目是“發展快捷高效暴露組學技術應用于環境健康研究”。

　　暴露組學是研究除遺傳因素外所有影響健康的因素，這些因素包括環境和生活方式等。陳達教授的團隊通過技術手段構建了一個全面描述外暴露和內暴露的方法體系，并將其應用于多個環境健康研究領域，包括人工系統對比、女性癌癥、華中發育和老年健康等。他們面臨的挑戰包括如何全景式描述化學品的外部暴露和內部代謝，以及如何在復雜的環境和生物體內轉化過程中準確捕捉化學品的影響等。

　　為了解決這些問題，陳達教授的團隊開發了幾種新技術，包括強保露組法和針對血液和尿液的非法上暴露工作的方法。他們利用三級多孔材料和超膠杯連超膠連杯孔的聚合物，實現了對血液中外流線內容型分子和尿液中外有一些內容的小分子的高效捕捉和鑒定。

香港浸會大學 蔡宗葦教授

　　香港浸會大學蔡宗葦教授帶來了題為“離子淌度在脂質代謝成像分析的應用”的精彩報告，探討了離子淌度質譜技術在脂質分析中的重要性和應用前景，特別是在脂質代謝成像分析中的關鍵作用。

　　脂質組學的高化學復雜性是該領域研究的主要挑戰之一。離子淌度質譜技術能夠根據離子的電荷、形狀和大小進行分離，與傳統的脂質組學方法相比，IMS-MS技術提供了三個主要優勢：確定碰撞截面（CCS）、提供新的混合碎片實驗以及提高峰容量和信噪比。這些優勢使得IMS-MS技術能夠從復雜的脂質提取物中分離出干擾同量異位物種，對于脂質的鑒定和定量分析具有重要意義。

　　蔡宗葦教授表示，IMS-MS技術可以與液相色譜質譜和“shotgun”脂質組學以及質譜成像的直接質譜分析相結合，為脂質組學研究提供了新的視角和工具。此外，他還分享了團隊利用離子淌度技術在腫瘤細胞方面的研究成果，并強調了離子淌度技術在脂質代謝成像分析中的應用潛力，尤其是在區分同分異構體和提高檢測分辨率方面的優勢。

布魯克公司應用主管 李鵬飛

　　布魯克公司應用主管李鵬飛帶來題為“neofleX質譜儀助力多分子維度空間組學表征”的精彩報告。

　　這款名為neofleX的MALDI-TOF/TOF質譜儀以其高配置、多功能且易于操作的特點，專為生物制藥、轉化醫學和臨床科研而設計。neofleX質譜儀搭載了布魯克專利的smartbeam 3D激光器，這一配置使其能夠實現高靈敏度的分子成像和高空間分辨率的成像分析。儀器的采集速度得到了顯著提升，這對于需要快速獲取大量數據的科研工作來說是一個巨大的優勢。

　　在實際應用方面，neofleX質譜儀能夠清晰地呈現不同類型的內源性多肽分子和完整打標蛋白分子的空間分布，這對于病理微區的精準比對具有重要意義。

浙江大學 郭成

　　浙江大學郭成帶來了題為“基于質譜技術的不同分子亞型乳腺癌核酸修飾特征研究”的精彩報告，深入探討了核酸修飾在癌癥中的重要作用，特別是在乳腺癌中的功能和作為疾病標志物的潛力。

　　核酸修飾，尤其是DNA和RNA上的化學修飾，是表觀遺傳學研究的重要內容。這些修飾可以在不改變核酸序列的情況下調控基因的表達，其中DNA甲基化是研究得最清楚且最重要的表觀遺傳修飾形式。除了DNA甲基化，RNA上的修飾如N6-甲基腺苷（m6A）等也受到了廣泛關注，這些修飾與癌癥的許多特征如免疫逃逸、代謝沉淀等密切相關，表明它們可以作為潛在的疾病標志物和治療靶點。

　　郭成的團隊通過質譜技術對尿液、血液、組織和細胞中的核酸修飾進行了研究。他們開發了靈敏的方法，可以為人體細胞類核酸修飾提供高靈敏度的質譜分析法。他們的研究不僅側大了多種核酸修飾，還探索了它們作為疾病標志物的可能性。

　　通過“質譜多組學和空間成像”的分會，我們見證了質譜多組學和空間成像領域的巨大潛力和快速發展，期待未來能有更多跨學科的合作，共同推動質譜多組學和空間成像技術的進步，以解決更多復雜的科學問題。