常见临床检验质谱仪的原理

常见临床检验质谱仪的原理

作为医疗器械管理的临床检验质谱仪，比较常见的有基质辅助激光解吸电离

飞行时间质谱仪、电感耦合等离子体质谱仪和液相色谱串联质谱检测系统三

种，本文介绍了三种临床检验质谱仪的基本原理。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOFMS)

目前MALDI-TOFMS主要用于微生物(细菌、真菌和分枝杆菌)的鉴定、

对生物样本中已知核甘酸检测及对DNA上的SNP检测。

对于MALDI-TOFMS,需要一种基质材料来辅助待测样品中的分子解吸离

子化。在离子源部分，基质材料与待检样品形成共晶体，从激光中吸收能量使

样本解吸，基质与待测样品之间发生电荷转移使得样品分子电离；在飞行时间

分析器部分，离子在电场作用下加速飞过飞行管道，飞行时间与离子的质荷比

成正比，质荷比小的离子比质荷比大的离子以更高的速度飞行，先到达检测器，

从而实现不同质荷比离子的分离，形成质谱图。

离子o源飞行管

0

离

O-O子

检

测

器

-

-

（1）用于微生物鉴定

例如：

鲁械注准20212220508融智生物科技（青岛）有限公司飞行时间质谱仪

预期用途：用于对临床分离出的微生物（细菌、真菌）进行鉴定。

微生物蛋白质的表达是由遗传性状决定的，受外界环境影响较小，具有多样

性、丰富性、易于提取和分离且不需要扩增的特点。利用MALDI-TOFMS来

检测微生物，分析待测微生物的蛋白质组成成分获得特征性的模式峰，与数据

库中的微生物指纹图谱进行比较，从而实现对微生物的鉴定。

(2)用于单核音酸多态性(SNP)检测

例如：

苏械注准20202220850江苏先声医疗器械有限公司飞行时间质谱检测系统

预期用途：飞行时间质谱检测系统是对生命体DNA上的SNP进行检测的体外诊断设备，与配套的遗传伯

耳聋基因突变检测试剂和CYP2C19基因分型检测试剂配合使用。

SNP是指由单个核甘酸-A、T、C或G的改变而引起的DNA序列的改变，

造成包括人类在内的物种之间染色体基因组的多样性。

样本通过PCR扩增出含有SNP位点的一段DNA,用SAP酶去除掉PCR

体系中剩余的dNTP和引物，然后加入一单碱基延伸引物，其3'末端碱基紧

挨SNP位点，采用4种ddNTP替代dNTP。这样，探针在SNP位点处仅延

伸一个碱基,连接上的ddNTP与SNP位点的等位基因对应。用MALDI-TOF

MS检测延伸产物与未延伸引物间的分子量差异,确定该点处碱基。

电感耦合等离子体质谱仪

例如：

鲁械注准20202220321山东英盛生物技术有限公司电感耦合等离子体质谱仪

预期用途：该产品基于电感耦合等离子体质谱技术，与配套的检测试剂共同使用，用于对人体血液、尿液.

毛发样品中的无机元素进行定性或定量检测。

电感耦合等离子体质谱技术是将电感耦合等离子体的高温电离特性与四极杆

质谱仪的灵敏快速扫描的特点相结合，形成的一种新型元素和同位素分析技

术。电感耦合等离子体质谱仪主要由等离子体发生器、霎化室、炬管、四极杆

质谱仪和一个快速通道电子倍增管等部件组成。被测元素通过一定形式进入高

频等离子体中，在高温下电离成离子，产生的离子经过离子光学透镜聚焦后进

入四极杆质谱分析器，按照质荷比分离。按照质荷比可进行半定量分析，按照

特定质荷比的离子数目可进行定量分析。

等离子柜皆

采用电感耦合等离子体质谱仪检测血液或尿液中的微量元素含量，能够判断

人体对于微量元素的需求，从而更加明确的摄入富含微量元素的食物。具有灵

敏度高、检测限低、选择型好、线性范围宽、可测元素覆盖面广、可进行同位

素分析等诸多优势。

液相色谱串联质谱检测系统

例如：

津械注准20212220103天津国科医工科技发展有限公司高效液相色谱串联质谱检测系经

预期用途：该产品基于液相色谱-质谱联用技术，以液相色谱作为分离系统，质谱作为检测系统，与配套出

检测试剂共同使用，在临床上用于对来源于人体血液样本中的无机或有机化合物进行定性或定量检测，包括诊

断指示物（内源性物质：氨基酸、维生素、激素）和治疗监控化合物（外源性物质：治疗/毒性药物\

液相色谱串联质谱检测系统，是以液相色谱作为分离系统，质谱为检测系

统。样品在流动相和质谱部分分离，被质谱离子化后，经质谱的质量分析器将

离子碎片按质荷比分开，经检测器得到质谱图。

Samples:

Solvents:mobilephawMultiplecomponent

查看已获准注册的液相色谱串联质谱检测系统的结构组成,可以发现其多以

三重四级杆质谱和高效液相色谱仪进行串联。三重四级杆质谱的分析器是串联

起来的三组四极杆，第一级四极杆用于母离子的选择，第二级四极杆作为碰撞

室使用,