質(zhì)譜是一種測量離子質(zhì)荷比(質(zhì)量-電荷比)的分析方法,最早由英國著名物理學(xué)家J. J. Thompson于1906年發(fā)明。可以把它想象成一桿特殊的天平,稱量的是離子的質(zhì)量。在這100多年的發(fā)展歷史中,質(zhì)譜技術(shù)不斷進(jìn)步發(fā)展,具有快速、高分辨率、高靈敏度、高特異性等優(yōu)點。從80 年代開始,質(zhì)譜發(fā)展成工業(yè)產(chǎn)品,最早應(yīng)用于化學(xué)分析,生命科學(xué)科研和制藥業(yè)。
目前國內(nèi)質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)況如何?目前主要在哪些醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了很好的運(yùn)用?
國內(nèi)的質(zhì)譜應(yīng)用也和北美經(jīng)過了同樣的歷程,最早應(yīng)用于科研機(jī)構(gòu),隨著制藥的發(fā)展,質(zhì)譜技術(shù)被廣泛應(yīng)用于新藥研發(fā),接著是食品,環(huán)境及臨床應(yīng)用領(lǐng)域。
精確診斷是精準(zhǔn)醫(yī)療的重要前提,作為生物樣本內(nèi)小分子分析的金標(biāo)準(zhǔn)方法,質(zhì)譜技術(shù)是精準(zhǔn)診斷實現(xiàn)過程中不可或缺的工具,也是臨床檢驗技術(shù)重要的發(fā)展方向。近年來,精準(zhǔn)醫(yī)療在逐步獲得國際醫(yī)療機(jī)構(gòu)認(rèn)可和重視的同時,質(zhì)譜技術(shù)在臨床檢測中的需求也越來越大,目前國內(nèi)越來越多的第三方及醫(yī)院相繼建立了質(zhì)譜分析平臺,質(zhì)譜技術(shù)也因其自身高靈敏度、高特異性、高技術(shù)型等特點一度成為了臨床檢驗?zāi)芰Φ囊环N標(biāo)志。
相比美國QUEST、Labcorp, MAYO Clinic等大型獨立醫(yī)學(xué)實驗室而言,目前國內(nèi)臨床質(zhì)譜發(fā)展還處于起步階段,和北美2009-2010年前后的情況非常相近,臨床質(zhì)譜主要集中在個別大型獨立實驗室和少數(shù)三甲醫(yī)院,開展項目主要包括遺傳代謝病篩查、維生素系列檢測、藥物濃度監(jiān)測、類固醇激素檢測等,涉及項目非常有限,其中以微生物檢測、新生兒篩查和維生素檢測等領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛。目前,中國臨床應(yīng)用正處于高速發(fā)展的前期。
質(zhì)譜技術(shù)的靈敏度和特異度這么高,是不是所有能運(yùn)用的項目都要運(yùn)用質(zhì)譜技術(shù)?還是質(zhì)譜技術(shù)會優(yōu)先運(yùn)用于某些項目?相對于傳統(tǒng)的檢測方法,質(zhì)譜技術(shù)分別在檢驗醫(yī)學(xué)各個領(lǐng)域明顯優(yōu)勢在哪?
每種方法都有各自的優(yōu)缺點,需要根據(jù)綜合需求選擇檢測方法學(xué)。比如一些項目免疫生化方法成熟準(zhǔn)確,沒有必要應(yīng)用質(zhì)譜方法,但對于小分子化合物生化指標(biāo),質(zhì)譜對精準(zhǔn)檢測有絕對的優(yōu)勢。因為醫(yī)療體系收費的限制,現(xiàn)在很多檢測項目在選擇方法學(xué)時無奈以價格為第一考量,但是,檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性是精準(zhǔn)治療的前提,如果檢測結(jié)果不準(zhǔn)確即使再便宜的方法也是更大的浪費且耽誤病人的治療甚至生命安全。
從檢測原理上來看,質(zhì)譜技術(shù)與傳統(tǒng)免疫法比較,檢測結(jié)果具有更可靠性,因為質(zhì)譜技術(shù)對樣本中生物標(biāo)志物的分析基于化合物本身的分子量、結(jié)構(gòu)等化學(xué)性質(zhì),是一種直接分析方法,而不像免疫學(xué)方法是抗體和目標(biāo)化合物反應(yīng),再去進(jìn)行檢測。液相串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)可以在復(fù)雜基質(zhì)如人血清和血漿中獲得更高的靈敏度和特異性及同時檢測多組分,日漸成為生物樣品中內(nèi)源性痕、微量物質(zhì)檢測的“金標(biāo)準(zhǔn)”。對于那些在體內(nèi)含量水平低,內(nèi)源干擾多的物質(zhì)定量分析就需要質(zhì)譜技術(shù)來實現(xiàn),比如說激素。激素的前體物質(zhì)和代謝物大多時候結(jié)構(gòu)相似或為同分異構(gòu)體,放射免疫法的靈敏度可以達(dá)到檢測需求,但所用抗體特異性不足,會和其他結(jié)構(gòu)類似的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),往往使結(jié)果偏高造成假陽性。而質(zhì)譜法特異性強(qiáng),是在分子水平檢測,即使像睪酮和DHEA這樣的同分異構(gòu)分子也可以準(zhǔn)確區(qū)分和定量,從而真正反映人體中激素水平狀態(tài)。同時,質(zhì)譜還可以通過微量樣品一次進(jìn)樣檢測代謝通路的多個相關(guān)的生化指標(biāo),可以精準(zhǔn)診斷疾病。比如,診斷先天性腎上腺增生通常采用免疫學(xué)方法測定17-羥孕酮、氫化可的松、雄烯二酮,假陽性率非常高,用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜, 一次檢測相關(guān)代謝通路可將假陽性率降低85.15%。特別是對于特殊人群,比如性腺功能減退的男性、更年期女性或者兒童來說,激素濃度更低,采用質(zhì)譜法可以做到精準(zhǔn)定量,指導(dǎo)醫(yī)生給出更有效的治療方案。
在微生物檢驗方面,基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜(MALDI-TOF-MS)能大大縮短鑒定時間,臨床往往因為細(xì)菌培養(yǎng)的耗時較長,醫(yī)生在獲得實驗室報告前已經(jīng)采取抗菌藥物治療,一定程度上造成了抗菌藥物的濫用;另外質(zhì)譜檢測范圍也從原本數(shù)百種細(xì)菌擴(kuò)大到2000+種細(xì)菌。
開展質(zhì)譜技術(shù)需要哪些條件?從您回國這一年的經(jīng)驗來看,目前國內(nèi)的情況下質(zhì)譜在基層醫(yī)院能否得到進(jìn)一步的推廣?還是僅限在“高大上”的醫(yī)療機(jī)構(gòu)?如果在基層得到應(yīng)用,是否對基層的常規(guī)檢測項目和方法帶來一定的沖擊?
質(zhì)譜技術(shù)作為一種多功能的新型的檢測技術(shù),硬件已是完全工業(yè)產(chǎn)品化,雖然其功能非常強(qiáng)大,但方法學(xué)和質(zhì)量管理體系是檢測結(jié)果及應(yīng)用的關(guān)鍵。同一臺儀器, 如果樣品處理方法不同,達(dá)到的檢測的準(zhǔn)確性和靈敏度會有很大的差異。這對傳統(tǒng)的醫(yī)院或檢驗實驗室或檢驗人員來說都是一種新的挑戰(zhàn),但同時也是一種新的發(fā)展機(jī)遇。在中國臨床質(zhì)譜應(yīng)用發(fā)展過程中,主要存在幾個難點:儀器屬于大型儀器,投資高,醫(yī)院沒有經(jīng)費購買儀器;對人員技術(shù)要求高, 業(yè)界缺乏相關(guān)的專業(yè)應(yīng)用技術(shù)人才; 沒有相關(guān)質(zhì)譜檢測的收費標(biāo)準(zhǔn);沒有標(biāo)準(zhǔn)化的IVD方法學(xué);沒有成熟的質(zhì)量管理體系。
在方法學(xué)開發(fā)優(yōu)化的過程中,還需要在質(zhì)譜檢測數(shù)據(jù)的判斷標(biāo)準(zhǔn)、臨床范圍的建立、技術(shù)方法的掌握與人員培訓(xùn)、質(zhì)量控制體系的建立等方面嚴(yán)格把控,要求具備完善的實驗室管理體系和質(zhì)量保證體系,對每一種方法均進(jìn)行嚴(yán)格的性能驗證,包括檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。(世聯(lián)博研(Bioexcellence)世聯(lián)博研Bioexcellence)
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2019臨床質(zhì)譜與高端醫(yī)學(xué)檢驗發(fā)展論壇
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