研究快讯|新型质谱技术助力无创疾病诊断
2021.01.08

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代谢组学是继基因组学和蛋白组学之后的一门新兴科学,旨在通过监测生物体液或组织样本中小分子代谢物的水平来研究生物系统受疾病、环境、遗传、药物等扰动影响下的整体动态变化规律。代谢分子作为系统生物学网络中的下游分子,能够最为直接和实时地反映人体细胞微环境的生理和病理情况,从而预测疾病进展。


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图1:人体代谢通路

近年来,许多研究已尝试将体液代谢组学应用于多种代谢异常疾病的诊断和进展管理中。在诸多体液样本中,唾液标本易于采集且无损害,是一种理想的疾病管理检测对象。唾液中各种代谢物反映了人体氨基酸代谢、脂质代谢、尿循环、糖酵解以及胆碱代谢等代谢活动水平,在实现疾病诊断以及疾病预防中具有一定潜力。



新型质谱芯片检测技术

浙江大学化学系联合汇健科技研发人员,开发了一种超低背景噪音的新型质谱芯片检测技术。该技术涵盖标准化的唾液采集、样本预处理、质谱检测与特征分子统计分析等核心过程(如图2所示),并能够在免背景干扰条件下对来自糖尿病患者与健康对照的唾液样本进行快速高通量的质谱检测。


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图2.基于超低噪音质谱芯片实现唾液代谢分析的流程图


研究人员发现了22个与糖尿病发生密切相关的特征代谢物,包括氨基酸及其衍生物、三羧酸循环中间产物、尿酸等多种小分子代谢物。在此基础上构建的疾病判别模型能够实现对糖尿病的无创诊断,显示其在慢病管理中的潜在价值。

该项工作以“Perfluorinated Polymer Modified Vertical Silicon Nanowires as Ultra Low Noise Laser Desorption Ionization Substrate for Salivary Metabolites Profiling”为题发表于分析化学著名学术期刊Talanta。


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LungScrTM项目

汇健科技自主开发的OCD-MS代谢检测系统在系列质谱芯片上实现多种体液、细胞、组织等生物样本的原位检测,该技术除上述应用于糖尿病临床场景,还可应用于肺癌、胃癌等高发癌种检测和常见多发病监测和慢病管理,并解决了唾液代谢谱检测技术面临的预处理复杂、稳定性差、通量低等问题。


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基于该方法建立的唾液代谢组学分析与临床无创疾病诊断方法可拓展至癌症等其他代谢性疾病,因此汇健科技利用唾液中与癌症相关的差异性代谢分子的高效稳定检测,结合呼气传感技术《挥发性代谢组学—呼吸系统疾病无创筛查的利器》,推出了LungScrTM项目。


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该项目是一项面向大众的肺部健康评估性研究。通过医学合作、线上/线下招募等方式纳入>10000名志愿者,包括健康人群、肺结节等肺部良性疾病患者、肺癌患者,构建基于唾液代谢组的肺结节管理模型。

LungScrTM项目致力于实现对高风险人群的无创无辐射肺结节管理和癌症早筛、早诊,为临床肺癌筛查提供了诊断方式,并将为肿瘤关口前移作出贡献!


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