《自然》聚焦全新技術：一種分析生物分子的全新質譜方法

來自斯克利普斯研究院（Scripps Research Institute）分子生物學系，Scripps質譜研究中心（Scripps Center for Mass Spectrometry），加州大學圣芭芭拉分校（University of California at Santa Barbara）等處的研究人員報道了一種能用于識別生物樣品中不同分子（單細胞水平以下）的新技術：nanostructure-initiator mass spectrometry（納米結構啟動質譜，NIMS），研究人員希望能將這一分析技術用于臨床，檢測生物代謝終產物：血液，尿樣的疾病診斷。這一研究成果公布在《Nature》雜志上。

（單細胞質譜能判斷是否這些細胞是否癌變或者染病）

Scripps質譜研究中心的Gary Siuzdak表示，“我們對人體內大部分的小分子了解得不多”，“人們對此給予得的關注并不多，但是這一技術將改變這一現狀：因為其中的疾病診斷和增加對疾病的了解的潛力是十分大的。”

NIMS這一過程主要依賴于一塊用充滿了“initiator”分子的納米大小孔穴蝕刻過的硅板，將樣品放在上面，再用離子束（ionising beam）或激光擊打不規整的表面，這樣納米孔中被捕捉到的分子就會被加熱直至激發出來，打進樣品中，從而將分子從樣品表面推離，變成空氣離子，質譜儀就能識別和辨認了。

這項技術有許多勝于其它方法的優點，雖然激發出的initiator分子是“相當的有力”，但是從某種方式上而言它們也是相對輕柔的，因為樣品是由激發粒子離子化的——而不是直接由離子束或激光束激發的——所以表面分子是整體釋放的，不會分成片段。

同時由于樣品不需要固定在什么上面，因此更加容易識別出這種分子來自于何處，利用那些需要溶解或者固定在基質（Matrix）上的方法檢測代謝物，較易錯判，因為這些代謝物與那些基質常常看上去都一樣。另外基于固定物基質的系統也不允許研究人員精確的判斷出樣品中某一分子到底來自于哪兒，但是NIMS可以。

瑞士聯邦理工學院蘇黎世分校（Swiss Federal Institute of Technology in Zurich）的質譜專家Renato Zenobi認為，這是一項確實的優點，“在任何成像技術中，空間分辨率是重要的”，比如說，用NIMS，你能判斷出一種動物實驗中的藥物是靶向了靶細胞，還是被阻攔在了細胞壁上。

Siuzdak利用NIMS檢測了一個癌癥單細胞中的代謝物，這一技術能獲得的分辨率能幫助他區別出這是癌變了的還是正常的細胞。目前這一技術的應用廣度還不得而知，但是Siuzdak研究小組正在致力于研究到底這一技術還能做什么：，Siuzdak說，“有一天我走進實驗室，我能清晰的看到我的博士后手上拿著一根針。”

原文檢索：
Nature 449, 1033-1036 (25 October 2007) |
doi:10.1038/nature06195; Received 3 August 2007; Accepted 23 August 2007
Clathrate nanostructures for mass spectrometry
『Abstract』

《Nature》一種用于分析生物分子的全新質譜方法

質譜在檢測生物分子方面有很大潛力，但現有方法存在幾個缺陷，其中包括缺少所需的靈敏度和需要基質分子促使分析對象發生離子化等。一種利用激光或離子束來從納米尺度的小囊中氣化材料的全新方法有可能克服這些局限性。該方法涉及一種特制的表面，它含有“啟動分子”，這些“啟動分子”在受到激光或離子束照射時會猛烈爆發。這種爆發釋放出離子化的分析物分子，它們被吸收到表面上，使其能夠被檢測到。這種被稱為NIMS（即“納米結構啟動質譜”），能以極高的靈敏度分析非常小的區域，從而允許對肽陣列、血液、尿和單個細胞進行分析，而且甚至還能用于組織成像。