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质谱沙龙第三十四期活动报道

2011.12.07

基于芯片多通道纳喷质谱的液滴萃取表面分析(LESA)

  华质泰科生物技术(北京)有限公司首席技术官刘春胜博士为大家作了题为《基于芯片多通道纳喷质谱的液滴萃取表面分析(LESA)》的报告,主要介绍了芯片多通道纳喷离子源(TriVersa NanoMate®),并详细讲解了其三大功能模式之一——LESA™(液滴萃取表面分析),以及它在AB SCIEX 质谱系统上的应用。

华质泰科生物技术(北京)有限公司首席技术官 刘春胜 博士

  芯片多通道纳喷离子源

  芯片多通道纳喷离子源(TriVersa NanoMate®)是Advion公司研制推出的最新的、基于芯片的纳升电喷雾离子化(Chip-based ESI)技术,它是集液相色谱(LC)、质谱(MS)、芯片纳升注射(Chip-based Infusion)、馏分收集(Fraction Collection)和液滴萃取表面分析(LESA)等优势于一身的新颖的液质联用(LC/MS)伴侣产品。不同于传统的单一模式的液质联用分析,TriVersa NanoMate®更适用于通量分析复杂的生物基质样品,以发掘更加丰富的化学和生物学信息。

芯片多通道纳喷离子源(TriVersa NanoMate®)

  芯片多通道纳喷离子源(TriVersa NanoMate®)的原理是,通过成像技术和数码控制,精确定位样品采样点,用一滴溶剂对样品或组织进行表面微萃取,萃取液经由基于芯片的纳升电喷雾离子化(Chip‐based ESI),进行串联质谱分析。它有三种功能模式:芯片注射分析,与LC/MS分析同步进行馏分收集,LESA™(液滴萃取表面分析)。TriVersa NanoMate®的ESI芯片是通过微型化释放质谱能量,这种微流控芯片包含刻蚀于硅晶片上的400个纳升电喷雾喷嘴,芯片的加工方法高度重现,确保了喷嘴的一致性,通过纳升级电喷雾喷嘴产生的电场使喷雾更有效、更稳定。芯片软件是TriVersa NanoMate®拥有知识产权的ChipSoft™,可以对各种参数(如进样体积、进样流速、温度和喷雾时间等)进行调节和控制,当喷雾失效(如发生喷头堵塞),仪器会自动移向下一个可用的喷嘴,保证样品电喷雾的连贯性,此过程在3秒内完成。

ESI芯片

ChipSoft™软件

  LESA™(液滴萃取表面分析)

  TriVersa NanoMate®现在有一种新的采样模式,能够通过浸渍直接从各种表面萃取样品,经纳升电喷雾离子化后来分析。液体萃取表面分析(LESA)由美国橡树岭国家实验室(ORNL)的Vilmos Kertesz 和Gary J. Van Berkel于2009年发明并申请专利,该技术随后被授权给美国Advion BioSystems, Inc. (Advion) 公司,由Advion对其进行了技术改进和一体化、自动化设计,于2010年3月份完成了商品化,推向全球市场。LESA™可以更灵敏的分析更多的化合物,而且快速、简单、直接。它广泛应用于小分子和大分子分析,如薄的组织切片,TLC薄层板和其它平板分离介质,纸质干血斑,MALDI样品板进行互补的ESI分析,以及对任何含有可萃取物质的表面进行分析。

  LESA™是怎样工作的呢?TriVersa NanoMate®首先从吸管架移取一个移液吸头,然后从溶剂瓶中吸取萃取溶剂,将吸取的溶剂推向样品板,使溶剂液滴与样品表面接触,溶剂自样品表面萃取分析物,将溶剂再次吸回枪头,使吸头紧贴于ESI芯片的背面,自然密封,施加电压和少许辅助气压,使发生电喷雾离子化。

LESA™工作流程示意图

  LESA™与AB SCIEX质谱系统

  美国橡树岭国家实验室(ORNL)开发的液体萃取表面分析(LESA)技术,使TriVersa NanoMate®能够对各种表面进行快速、直接的ESI质谱分析,该技术具有对用户友好、方法开发容易、快速简单、信息丰富和灵敏度高等优点。LESA™与AB SCIEX质谱系统配合使用,大大提高了其质谱性能,使之能够分析更多的化合物,获得更丰富的信息。另外,LESA™还可与安捷伦、赛默飞、布鲁克等厂商的质谱仪器兼容。

LESA™与AB SCIEX质谱系统配合使用

  相关产品:芯片多通道纳喷离子源(TriVersa NanoMate®)


食品中过敏原的LC-MS/MS检测新方法

  AB SCIEX 公司殷晓燕老师向大家作了题为《食品中过敏原的LC-MS/MS检测新方法》的报告,比较了食品中过敏原物质的检测方法,并介绍了AB SCIEX 独家率先发布的多种食品中过敏原同时进行检测的方法包。

AB SCIEX 公司 殷晓燕 老师

  过敏原又称为致敏原或变应原,是指能够使人发生过敏的抗原,特点是接触过敏原一定时间后,机体致敏,反复接触后可出现过敏性症状,一般会逐渐加重。过敏原来源复杂,分为食物过敏原、接触性过敏原、有毒物质过敏、空气过敏原和注入性过敏原,食物过敏原又分为食物过敏蛋白质(植物性、动物性)、食品添加剂和转基因食品等。全世界8%儿童和2%成人对食物过敏,发达国家近20%的人受食物过敏性疾病的困扰,美国儿童6%、成人3.7%发生食物过敏,我国重庆5%儿童食物过敏,而且呈现上升趋势。

  过敏原检测方法比较

  过敏原广泛存在含肤质/谷蛋白的谷类、甲壳类、蛋类、鱼类、花生类、大豆类、牛奶类、坚果类、芹菜类、芥末类、芝麻类等食物中。PCR方法不是过敏原检测的首选方法,食品工业化加工通常采用/添加某些成分,可能是DNA与蛋白质分离,PCR方法可能产生危险的假阴性结果;ELISA利用抗体检测蛋白质,过敏原蛋白质结构在加工过程中会发生变化,导致假阴性结果。三种检测方法特点见下表。

  ELISA  PCR 
  LC-MS/MS
  检测原理  蛋白质  DNA  蛋白质/肽(标志物)
  灵敏度  1-10ppm  低  1-10ppm
  定量  是  RT-PCR(semi)  确证
  假阴性/假阳性  是  重要标志物(DNA)  无
  专有程序  是(需要抗体)  是  无
  费时  是  是  一般

  MRM在定量已知蛋白方面优点明显:检测灵敏度比传统的扫描模式高500-1000倍,特别适合低丰度蛋白质的鉴定——定性方面最显著的优点;定量的线性范围宽,>6个数量级,特别适合样品含量有显著差异的样品分析;扫描速度快,结合Schedule MRM软件,一次质谱扫描实验可以完成几百对MRM,因此可以同时检测几百种蛋白质的含量的变化;采用MRM方法定量已经成为小分子领域定量的黄金标准,技术成熟,使用简便,在蛋白质组学的应用现在正处于黄金时期,结合生物样本,容易出高档次文章。MRM之后,一定要进行MS/MS确证,目的是确认我们计算肽段面积所用的MRM峰,确实来自于该肽段,而不是其它肽段,因为一段肽段产生的碎片有几十上百个,二级谱图非常复杂,如果没有完整的MS/MS,极有可能产生假阳性。QTRAP系统是一种杂合了三级串联四极杆和线性离子阱的质谱仪,有独特的蛋白质定量流程MIDAS,有助于优化MRM离子对,消除干扰MRM离子对和去除假阳性MRM。

  多种过敏原同时检测方法包

  AB SCIEX 公司独家率先发布,多种食品中过敏原同时进行检测的方法包iMethod™。Cliquid™一站式整体解决方案平台,用于常规食品分析检验。简单的四步流程——选择检测项目、建立样品列表、定制报告、提交样品,可以轻松实现大通量进样分析工作。应用MIDAS™工作流程,殷老师检测了饼干、牛奶、小麦、鸡蛋、意大利面和面包中的过敏原,都获得了良好的线性和优异的重复性。

  最后,殷老师对报告内容作了总结。AB SCIEX 开发的LC-MS/MS分析方法,可以分析几种主要食品(花生、牛奶、小麦和鸡蛋)中的过敏原,具有快速、稳固、灵敏和专一等特性;灵敏度与现行的ELISA和实时的PCR方法等相当,但是CV无需内标,特别是在低浓度时比ELISA方法更优异;LC-MS/MS方法可以同时检测多种过敏原,而每种ELISA方法只能检测一种过敏原;利用MIDAS™ workflow全扫描QTRAP®MS/MS图谱,同时进行多肽定性和定量确认,消除了ELISA和PCR方法固有的假阴性和假阳性结果;QTRAP®线性离子阱(LIT)由于MS/MS高灵敏度性能成为过敏原检测的最佳平台。
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