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基质辅助飞行时间质谱(matrix-assisted laser desportion ionization，MALDI-TOF-MS)，是测定肽质量指纹图谱常用的仪器。它的基本原理是将分析物放在基质分子中并形成晶体，激光照射晶体时，基质分子吸收激光能量使样品解吸附，基质样品之间发生电荷转移使样品分子电离，基质吸收了激光大部分能量并气化，同时将样品分子带入气相，样品分子只吸收了少量激光能量，从而避免了分子化学键的断裂。MALDI源使用的激光是脉冲式的，每一脉冲激光产生的一批离子得到一张质谱图，通常使用的质谱图是多次脉冲激光扫描质谱峰结果的累加。产生的离子多为单电荷离子，图中的谱峰与样品有一一对应的关系；飞行时间检测器作为质量分析器，其分析范围很大，从几百道尔顿到100kDa都可以检测。离子化的生物大分子先经过一个加速电场，获得动能，再进入一个高真空无电场飞行管道，离子在此管道内以在加速电场所获得的速度飞行，质量较轻的离子飞行速度快，较早到达检测器，较重的离子飞行速度慢，较晚到达检测器。

最近发展起来的SELDI-TOF-MS技术系统，包括蛋白芯片、飞行质谱和分析软件三个部分，与MALDI有相似的工作原理。所不同的是，该系统能精确检测分析物的质量，分子量范围达0－500kDa；其蛋白芯片表面不同的化学成分用未知蛋白的检测及抗原抗体或配体不同亚型来区分；采用目前最先进的SELDI，使被测物离子化效应达到最高点，从而使蛋白检测的灵敏度，特异性和所需标本量及实验所需时间、实验结果的深度分析都有了进一步的提高，因而具有高通量筛选、小分子量低丰度粗样品检测等诸多特性。

(3)、串连质谱数据鉴定蛋白质技术

串连质谱数据鉴定蛋白质的基本原理：蛋白质是由20种氨基酸组成的，一段3个氨基酸的肽段有20 种可能的排列方式，含4个氨基酸的肽有20 种可能的排列方式，也就是说，一个特定序列的4肽出现的概率为16万分之一。由此可见，一个特定的5肽或6肽在一个蛋白质组中已具有很高的特异性，可以用来鉴定蛋白质，即可以把它们作为鉴定时的"标签"。它们的出现标志着含有此类特定肽段的肽段母离子的存在。

与PMF谱图相比，肽序列谱图相对较为复杂，需要计算软件的帮助计算识别各系列的离子，从图谱中读出完整序列的解析较困难。数据库检索鉴定蛋白质时，可读出部分氨基酸序列结合此肽段序列前后的离子质量和肽段母离子质量，在数据库中查询，这一鉴定方法称为肽段序列标签技术(peptides sequence tag，PST)。

二、蛋白质组学技术在临床上的应用

目前多数蛋白质组学研究技术因其操作的复杂性或不稳定性等缺点，只应用于科研，而在临床上应用很少。但是我们不可否认其在临床上的作用将是不可估量的。因此，寻找稳定、简便的方法开发临床研究将会进一步促进医学的发展。

(一)、临床型蛋白芯片(clinical protein chip)

由于蛋白质分子的复杂性，用于临床诊断的蛋白质芯片研制难度较大，国际上有数十家公司，投入数亿美元的研发费用进行研制。蛋白芯片的问世，使得基因表达能在蛋白质水平迅速被了解，并且相对简便地对蛋白质的变化和修饰情况做出监测。这一系统提供了一个有效的分析平台，在研究蛋白质的性质、特征、辨识、功能及生物标记等方面搭起快速准确的桥梁，成为一种极具发展前途的新型研究工具。

目前有一些低通量的"蛋白芯片"已应用到临床，如多肿瘤标志物蛋白芯片、幽门螺杆菌多肽检测芯片、性传播疾病抗体检测芯片、糖尿病芯片等等。相信随着研究的进展会有更多有意义的蛋白芯片检测项目应用到临床。

(二)、SELDI技术

SELDI技术，即表面加强的激光解析/电离化飞行时间技术，是2002年的诺贝尔化学奖。其原理是通过亲合作用使蛋白质结合到芯片的化学或生物位点上，激光脉冲辐射使芯片中的分析物解析形成电荷离子，由于各种蛋白质的分子量及所带电荷的不同，在仪器场中飞行的时间长短不同，由此得到质谱图，该图经计算机软件处理可形成模拟谱图，同时直接显示样品中各种蛋白的分子量、含量等信息，若将它与正常人或某种疾病病人的蛋白谱图进行数据检索，或许能够发现和捕获新的特异性相关蛋白及其特征。

SELDI技术可检测多种标本，如尿液、血清、培养细胞、组织提取物等等。其芯片根据芯片表面的不同化学成分，可将其分为化学表面芯片和生物表面芯片。其中化学表面芯片又可分为疏水、亲水、阳离子、阴离子和金属离子螯合芯片五种；生物表面分为抗体-抗原、受体-配体和DNA-蛋白质芯片等种类，可显示与之相结合的抗原或配体的不同分子量亚型。整个测定过程一般可以在几十分钟内就全部完成，迅速而敏感性、特异性较高，且不会破坏所测定的蛋白质。

SELDI技术已在有关的各个研究领域中开始使用，可进行特定蛋白质表达物的识别、蛋白质水平的药物筛选、揭示蛋白激酶的作用、测定血清中的小分子物质含量等等；尤其在临床医学方面，对某些疾病，特别是癌症及遗传性疾病相关蛋白的识别上取得了一系列突破性进展，如老年性痴呆、卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌、膀胱癌等等疾病。

(三)、液体芯片(liquid chip)

如果希望快速高通量标准化进行基于抗原抗体反应的蛋白质检测，液体芯片技术也是一种很好的技术。其技术平台是MASA (Multi-Analyte Suspension Array，多功能悬浮点阵仪)，核心技术是把微小的胶乳颗粒分别染上不同的荧光色，然后再把针对不同检测物的蛋白(如包被抗体)或核酸(互补链)分别以共价方式交联到荧光编码微球上。应用时，把不同编码的微球混合在一起与被检测物反应(被检测物可以是血清中的抗原抗体或酶等，也可以是PCR产物)，然后加上荧光素。最后通过液态芯片检测仪阅读，结合的结果可以在瞬间经激光判定后由电脑以数据信息的形式记录下来，该技术可能在一次分析中快速确定一百种抗体所识别的抗原。因为其分子杂交是在悬浮溶液中进行，故称为液态芯片。

液体芯片技术检测灵敏，低限可至1pg，反应时间短，操作简单；由于其可对每种检测指标进行100个微球计数，然后取平均值，相当于对每例样本重复了100检测，其检测结果的准确性和重复性很高。目前利用这项技术已进行了多种疾病的研究，如多肿瘤标志物检测、自身免疫疾病检测、地中海贫血基因突变检测、人类肝炎多指标检测、人类白血病检测、优生优育多指标检测、结核耐药基因突变检测、HPV分型等等。

随着科学技术的发展，相信会有更多的研究技术用于临床蛋白质组学的研究。