质谱的历史可以追溯到1918年，当时JJ汤普森发现了氯等常见元素的新同位素。各国政府立即意识到质谱的潜力，并将其应用于战争中发展早期核武器的努力。慢慢地，质谱仪被转移到化学、石油工业和生物技术公司。随着微电子技术的引入和材料科学的进步，质谱的革命性使用开始了，仪器变得用户友好和易于使用。最后，用于分析物识别和确认的独立MS仪器被转换成沙巴滚球官网入口质谱仪，其计算机接口与分析前端耦合。这些新形式是解决复杂科学问题的完整分析系统。

　　质谱通过电离和测量带电分析物分子的质量来工作。串联质谱的引入导致了向新科学领域的快速扩展。本文主要讨论质谱技术可以实现的一些广泛应用。
         

　　1.代谢组学快照


　　代谢组学是对生物系统中所有小分子代谢物的分析。鉴于系统的复杂性以及内部和外部干扰，这对于分析来说可能非常具有挑战性。然而，基于质谱的液相色谱-质谱代谢组学的应用显著改变了其在药物发现和开发中的应用。

　　这里值得一提的一个例子是使用高含量的液相色谱-质谱/质谱分析来研究细菌中的肽聚糖途径反应并了解抗生素耐药性[1，2]。通过这些研究，新的药物靶点可以以最小的耐药性被确定。此外，代谢组学研究可以提供个性化的患者护理来治疗细菌感染，而没有抗生素耐药性的风险。


　　2.生物标志发现


　　提高液相色谱-质谱联用仪的检测和定量限，使其专门用于生物标志物研究。通过使用MS来比较和分析健康沙巴滚球官网入口患者的生物样本，我们可以很容易地确定两个样本之间代谢物或蛋白质或脂质的显著差异。有时，ng-fmol范围内的生物标志物可以通过质谱定量，这是传统方法无法实现的。

　　一个很好的例子是癌症患者的档案分析。已经发表了许多论文，使用这种技术来寻找疾病的唯一标识符[3，4]。最近的一项研究[5]表明，循环肿瘤DNA作为诊断标记物的定量使用质谱来1)识别和区分肝病2)确定治疗反应。


　　3.生物制剂的预筛选

　　从传统的基于配体的分析到基于质谱的分析的转变增加了生物技术工业的实用价值。蛋白质药物和单克隆抗体的数量在过去几年中有所增加。然而，没有快速的定量方法来区分蛋白质同种型或确定蛋白质是活性的还是折叠的。克服基于配体的分析的这些缺点已经成为焦点，并且目前正在探索生物制剂的定量。鉴于质谱/质谱分析的特异性，该方法目前正被用于补充传统方法。目前，质谱方法正被用于研究不同疾病中蛋白质的不同翻译后修饰。这有助于患者分层和具有成本效益的快速临床样本分析。


　　4.基因组学和表观遗传学的应用

　　癌症是一种众所周知的疾病，其特征是功能基因突变。最近的研究表明表观遗传学在导致癌症和其他相关疾病方面的重要性[6]。质谱可以很容易地量化这些表观遗传变化。色谱分离在以前和现在都是一个挑战。随着高效液相色谱和质谱技术的最新发展，这种方法已经成为可能。

　　例如，在急性髓系白血病中，基因突变和表观遗传TET效应在控制疾病状态中起着重要作用[7]。在这项研究中，液相色谱-质谱技术可用于探索潜在的生物学，研究治疗反应和确定新的药物靶点。


　　5.法医实验室

　　你知道吗，我们在机场找到的探测器传感器只是一台紧凑型质谱仪？它们被用作国土安全检查，以识别非法药物、爆炸性化合物、外来物质或确认药物滥用。使用MS可以很容易地衡量类固醇的过度使用，尤其是运动员和名人的过度使用。在法医研究中，MS真的可以派上用场，识别嫌疑人留下的几乎检测不到的痕迹。在毒理学研究中，质谱用于通过分析血样来检测潜在的毒素。这将有助于确定受害者血液中毒药的剂量，并确定受害者死亡的时间和时间[8]。

　　最近的一项科学发展是通过一个简单的吸入器质谱系统来分析人体肺部的尼古丁水平(吸烟)或化学污染物。


　　6.新生儿筛查

　　随着近25年来科学的进步，我们可以利用MS/MS对新生儿进行心血管疾病或糖尿病的筛查[9]。与传统的新生儿筛查方法相比，这种方法产生的假阳性更少，并且包括检测不同的生物样本。比如溶酶体贮积病在儿童时期是无症状的，但随着症状的发展到后期。MS有能力使用生物标志物或基于代谢组学的研究来识别分娩过程中的这些类型的风险。


　　7.地质学和空间科学

　　质谱的另一个令人兴奋的应用是天文学和环境科学。质谱可以通过分析岩石中的石油前兆、记录气候变化或对油藏进行地理定位来确定太阳风中的元素和同位素。因此，MS仪器被NASA广泛用于探索宇宙。例如，分析土星大气的空气成分和质量，以估计地球上化学物质和毒素的百分比。8.食物的味道

　　质谱在食品工业中用于检测农药、过敏原等。并在食品上市前检查食品质量。该应用主导了质谱在供应链和产品安全部门的使用。

　　比如，蜂蜜这种日常食材，不断与磺胺类混合，久而久之会导致消费者对抗生素产生耐药性。利用质谱技术可以快速测定蜂蜜中磺胺的含量。

　　对质谱及其应用有很多误解。——通常，人们把它想象成一个巨大的仪器，用这项技术分析样品是非常复杂和具有挑战性的。事实上，质谱仪器非常紧凑、准确、易用、灵活和快速。数据分析由用户友好的自动化软件执行，甚至可以用于发现。


　　质谱作为法医检测器、新生儿筛查工具、呼吸分析仪和抗生素耐药性分析技术的使用是一些应用，并且随着最近技术的新发展有了更多的应用。我们可能并不总是意识到这一点，但是质谱在我们的日常生活中经常被使用。