清华大学、普渡大学及华山医院合作发表小型质谱POCT应用文章， 首次将小型质谱应用于肿瘤和癌症诊断

  近日，清华大学、普渡大学和复旦大学附属华山医院（以下简称“华山医院”）合作研究在Analytical Chemistry杂志上发表了一篇名为“Point-of-Care Tissue Analysis Using Miniature Mass Spectrometer”的文章(查看原文），首次将大气压原位电离及小型质谱仪用于人体组织的临床检测（POCT）应用开发，充分展示小型质谱系统未来应用于医疗检测领域的巨大潜力。

  精准医疗，依赖于精确分析手段来支持疾病诊断并指导治疗。质谱是化学分析的“金标准”，但由于仪器体积庞大，样品前处理繁琐，操作复杂等原因，一直停留于实验室分析，无法走入门诊或手术室实现临床快检；而新型原位电离方式与可用于现场检测的小型质谱系统相配合，则为质谱进入POCT打开突破口。

  清华大学欧阳证、瑕瑜教授与普渡大学R. Graham Cooks教授长期合作，致力于小型质谱系统、原位采样电离及脂质分析方法的开发，此次与华山医院副院长毛颖教授及神经外科花玮教授合作，使用小型质谱系统对神经胶质瘤成功地进行了精准分析检测。神经胶质瘤发病率高，恶性率高，手术治疗既要尽可能去除肿瘤，又要减少对大脑功能的损伤。使用原位采样离子化小型质谱分析系统，可快速实时检测组织活检样品中的恶性神经胶质瘤代谢标志物—2-羟基戊二酸（2-HG），提供精准分子信息，辅助外科医师制定手术方案。

  组织中的脂质分析对寻找疾病标记物和临床检测也有着重要意义，Nature Methods曾专文讨论（查看文章）并报导清华团队在脂质结构解析（查看文章）及小型质谱应用方面的工作。在本文中，研究团队使用小型质谱，准确、快速的分析出大鼠脑、肾和肝组织样本中的脂类物质，并引入光化学反应实现了不饱和脂质异构体的快速识别，区分小鼠正常乳腺组织和癌组织，作为潜在的癌症诊断的临床新方法。

【文章摘要】

The combination of direct sampling ionization and miniature mass spectrometer presents a promising technical pathway of point-of-care (POC) analysis in clinical applications. In this work, a miniature mass spectrometry system was used for analysis of tissue samples. Direct tissue sampling coupled with extraction spray ionization was used with a homebuilt miniature mass spectrometer, Mini 12. Lipid species in tissue samples were well profiled in rat brain, kidney and liver in a couple of minutes. By incorporating a photochemical (Paternò–Büchi, PB) reaction, fast identification of lipid C=C location was realized. Relative quantitation of the lipid C=C isomer was performed by calculating the intensity ratio C=C diagnostic product ions, by which FA 18:1 (Δ9)/FA 18:1 (Δ11) was found to change significantly in mouse cancerous breast tissue samples. Accumulation of 2-hydroxylglutarate (2-HG) in human glioma samples, not in normal brains, can also be easily identified for rapid diagnosis.