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第三届全国质谱分析学术报告会

作者：李敏李海芳毛思锋王诗琦林金明清华大学化学系微量分析测试方法与仪器研制北京市重点实验室

巯基化合物是生物体内一类重要的物质,其中由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽谷胱甘肽(GSH)是哺乳动物细胞内含量最高的一类非蛋白含巯基化合物。GSH在体内有着重要的维持细胞氧化还原状态平衡的功能,当细胞受到外界氧化刺激时,GSH... 详细信息

巯基化合物是生物体内一类重要的物质,其中由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸组成的三肽谷胱甘肽(GSH)是哺乳动物细胞内含量最高的一类非蛋白含巯基化合物。GSH在体内有着重要的维持细胞氧化还原状态平衡的功能,当细胞受到外界氧化刺激时,GSH会被氧化为氧化型谷胱甘肽(GSSG),而GSSG又会被体内还原酶还原为GSH,从而达到抗氧化的目的。所以实时检测GSH和GSSG的比例可以反映细胞和生物体的生存状态,具有重要的生物学意义。本研究就是利用金纳米颗粒和巯基化合物GSH之间特殊化学作用,在金纳米颗粒修饰多孔硅的靶板上实现同时富集和检测GSH,大大减少了生物样本在复杂的样品前处理过程中造成的GSH氧化问题。同时利用还原剂将细胞裂解液中的GSSG还原为GSH进行检测,实现了GSH和GSSG比例的测定。成功用于研究细胞在药物和不同氧气浓度下状态的变化,对于生物学具有重要意义。

关键词：金纳米多孔硅基质辅助激光解吸谷胱甘肽

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化学笔技术的开发及其在区域化学修饰及原位细胞分析中的应用

化学笔技术的开发及其在区域化学修饰及原位细胞分析中的应用

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第三届全国质谱分析学术报告会

作者：毛思锋林金明清华大学化学系微量分析测试方法与仪器研制北京市重点实验室

流体操控一直是分析化学乃至化学领域中一个重要的研究内容。单相流体的操控、流体混合的实现,流体环境中微反应的控制等在微全分析乃至表面定点修饰等领域有着重要的作用。已经开发成熟的微流体操控技术有:微流控芯片通道技术、液体技... 详细信息

流体操控一直是分析化学乃至化学领域中一个重要的研究内容。单相流体的操控、流体混合的实现,流体环境中微反应的控制等在微全分析乃至表面定点修饰等领域有着重要的作用。已经开发成熟的微流体操控技术有:微流控芯片通道技术、液体技术、两相溶液系统及微通道中层流技术。

关键词：细胞分析化学修饰微通道微流体

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微流控芯片-质谱联用细胞分析方法与应用研究

微流控芯片-质谱联用细胞分析方法与应用研究

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第十届全国化学生物学学术会议

作者：林金明清华大学化学系微量分析测试方法与仪器研制北京市重点实验室

微流控芯片技术因其具有的一系列优点,如样品试剂消耗少、结构功能多样化、集成化程度高、与细胞尺度接近等优点,近来广泛应用于细胞相关研究领域。通过结合不同的分析检测方法以及集成不同的功能结构单元,取得了显著的研究进展。质谱... 详细信息

微流控芯片技术因其具有的一系列优点,如样品试剂消耗少、结构功能多样化、集成化程度高、与细胞尺度接近等优点,近来广泛应用于细胞相关研究领域。通过结合不同的分析检测方法以及集成不同的功能结构单元,取得了显著的研究进展。质谱作为一种免标记、分子特异性、灵敏的通用分析方法,将其发展为微流控芯片联用技术具有重要的研究价值。本研究以连续微液滴的纸喷雾离子化为基础,构建了一种新型的微流控芯片-质谱联用分析方法,同时与微流控技术结合建立在线集成分析平台,应用于细胞共培养及其药物代谢的分析方法研究。初步取得以下的研究结果。为了建立自动化、在线的多通道微流控芯片-质谱分析平台,设计并制作了一套装置用于毛细管的微取样。毛细管的运动通过电脑编程,从而以微液滴的形式(体积一般几十纳升)从不同的微流控通道内吸取样品,样品之间被空气柱间隔。浓度梯度实验证明方法的可行性和分析性能后,利用质谱滴定法测定了非共价蛋白质-蛋白质复合物中结合常数。引入细胞培养单元,以乳酸外排为例,通过在线微流控芯片-质谱分析平台研究细胞代谢。细胞代谢物的实时监控、药物对不同类型细胞差异化作用效果、药物的剂量-响应评价等三方面工作得以开展,展示了这一平台在细胞分析中的潜力。

关键词：微流控芯片质谱细胞共培养药物代谢

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建立金属表面无机污染物的离子迁移质谱分析方法

建立金属表面无机污染物的离子迁移质谱分析方法

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第三届全国质谱分析学术报告会

作者：许柠林海锋林金明清华大学化学系微量分析测试方法与仪器研制北京市重点实验室

管道是各种工业中用于输送液体的主要结构元件。由于它们构成了设备的组成部分,因此保持它们的结构完整性对于工厂的安全运行和防止意外停机是必不可少的。金属管道表面最常见的损伤机理是腐蚀。腐蚀性化合物主要为无机离子(（Na, Cl, N... 详细信息

管道是各种工业中用于输送液体的主要结构元件。由于它们构成了设备的组成部分,因此保持它们的结构完整性对于工厂的安全运行和防止意外停机是必不可少的。金属管道表面最常见的损伤机理是腐蚀。腐蚀性化合物主要为无机离子(（Na, Cl, NH, NO等）。对于现场无机离子的快速定量检测,也需要更可靠、可重现的分析方法。在这项工作中,我们结合了毛细管电泳（CE）和离子迁移质谱（IMS）的优点,通过湿润的纸张对样品表面进行擦拭的一种简单的采样,建立了金属表面污染物的快速分析方法。实验表明,毛细管电泳可完全分离5种阳离子((Na, K, NH, Ca, Mg)和3种阴离子(Cl, NO3,SO)。并对痕量（mg/m）污染物的测定时,构建了便携式固液采集装置,而收集装置同时有效地收集无机阳离子和阴离子,提高了效率。离子迁移质谱中,利用空气作为漂移气体,阴离子在10毫秒内被检测,从而实现了高通量便携式ESI-IMS分析方法。但是"质量识别"将是确定这些阴离子的必要条件。该方法证明了其在金属表面无机污染物检测中的实际应用前景。

关键词：污染物毛细管电泳离子迁移质谱快速分析

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基于芯片电泳的人乳头状瘤病毒(HPV)基因分型筛查方法的研究

基于芯片电泳的人乳头状瘤病毒(HPV)基因分型筛查方法的研究

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第21届全国色谱学术报告会

作者：林金明刘全利易伶潞微量分析测试方法与仪器研制北京市重点实验室清华大学化学系

宫颈癌是威胁女性生命健康的第二大杀手,却也是至今病因明确的唯一癌症.超过99％的宫颈癌与人乳头状瘤病毒(HPV)的感染有因果关系.因此,对HPV感染情况的筛查成为重要而有效的预防宫颈癌的早期筛查手段.但是HPV的不同亚型的致病风险程度... 详细信息

宫颈癌是威胁女性生命健康的第二大杀手,却也是至今病因明确的唯一癌症.超过99％的宫颈癌与人乳头状瘤病毒(HPV)的感染有因果关系.因此,对HPV感染情况的筛查成为重要而有效的预防宫颈癌的早期筛查手段.但是HPV的不同亚型的致病风险程度及其在不同地域人群中的分布都有所差异,直接对HPV进行分型检测显然更具有实际意义和价值.然而,目前仍然缺乏灵敏且经济适用的分型方法.近年来，实验室针对三种不同的核酸扩增技术联合芯片电泳对HPV16E6/E7mRNA检测做了比较型的研究。结果表明，芯片电泳具有高通量、高可靠性的特点，相对于传统耗时的毛细管电泳或分子信标检测方法，检测耗时大大缩短。建立了基于核酸序列扩增技术(NASBA)、一步法RT-PCR和两步法RT-PCR的HPV筛查检测技术。相信这种方法在进一步修改和完善后，能够在肛门-生殖器癌临床诊断和预后中发挥作用。建立了基于聚合酶链式反应(PCR)，限制性片段长度多态性(RFLP)分析结合芯片电泳(MCE)的方法对HPV进行分型。以47种HPV类型为对象，与细胞学检查和DNA测序方法对比，考察了其在宫颈脱落细胞样品中的检测效果。结果显示阳性检出率是传统的细胞形态学检查的4倍，检测出单一感染占2/3，共测出11种HPV类型，分型准确度大于90%。证明了PCR-RFLP-MCE自动分型方法的优越性以及用于辅助宫颈癌早期诊断的HPV筛查的可能性。

关键词：人乳头状瘤病毒基因分型核酸扩增芯片电泳

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基于液质联用技术的骨肉瘤干细胞差异蛋白质组学研究

基于液质联用技术的骨肉瘤干细胞差异蛋白质组学研究

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第三届全国质谱分析学术报告会

作者：毛思锋钟志辉林金明清华大学化学系微量分析测试方法与仪器研制北京市重点实验室

骨肉瘤是骨中最常见的恶性肿瘤,且难以治愈。为了促进对骨肉瘤的治疗,深入了解骨肉瘤组织中肿瘤干细胞的蛋白质代谢组学变化已迫在眉睫。蛋白质组学,是对生物体进行大规模蛋白筛选的重要手段。质谱分析已成了蛋白质组学必不可少的鉴定... 详细信息

骨肉瘤是骨中最常见的恶性肿瘤,且难以治愈。为了促进对骨肉瘤的治疗,深入了解骨肉瘤组织中肿瘤干细胞的蛋白质代谢组学变化已迫在眉睫。蛋白质组学,是对生物体进行大规模蛋白筛选的重要手段。质谱分析已成了蛋白质组学必不可少的鉴定条件。目前关于样品的前处理有许多方法,如胶电泳分离技术、无标记技术、同位素亲和标记技术等。胶分离技术需要较大的样品量,操作较繁琐,相对费时费力;同位素标记的方法虽较准确,但价格较昂贵。本研究采取CD133抗体标记流式筛选方法获取骨肉瘤干细胞,考虑样品量相对较少,故采取溶液内酶解将蛋白质降解成小肽段,然后用纳升级LC-MS联用进行无标记的数据采集,进一步使用数据库鉴定骨肉瘤干细胞的蛋白表达和生物信息学分析。我们开发一种基于高效液相色谱与质谱联用的技术,用于研究骨肉瘤干细胞的蛋白代谢变化。我们成功完成了对实际样品中超过6600中蛋白的分析鉴定,并且结果重现性良好。蛋白质组学从宏观的角度进行生命信息的探索,涵盖的蛋白质数量越多,则信息越准确。故对一个系统内的蛋白质进行分离鉴定的能力,就反应了该方法的优劣。本实验对蛋白样品进行降解后,用纳升级液相色谱仪进行分离,所需的样品量较少,但得到了数以万计的色谱峰,且每个馏分都在75 min内分离完毕,体现了极高的效率。进一步使用质谱对骨肉瘤HOS细胞不同亚群肽段进行鉴定。实验结果表明:采用的LC-MS非标记蛋白组学方法稳定性良好、蛋白鉴定覆盖面广,筛选出骨肉瘤HOS干细胞表达上调蛋白有93个,表达下调蛋白有31个;生物信息学分析发现差异蛋白主要集中于转移相关信号通路。本研究发现骨肉瘤HOS细胞CD133+亚群Nestin与ALDH1A2表达分别上调1.52和1.62倍。这与上述传统生物学研究具有一定程度的吻合,不仅意味着与其它肿瘤一样,这些蛋白在骨肉瘤中可能与干细胞特性相关,也表明了此次蛋白组学数据具有潜在的生物学挖掘意义。

关键词：骨肉瘤肿瘤干细胞蛋白组学液相质谱联用技术质谱分析

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磁性氧化石墨烯富集细胞外排药物的质谱实时检测研究

磁性氧化石墨烯富集细胞外排药物的质谱实时检测研究

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第三届全国质谱分析学术报告会

作者：李敏李海芳王诗琦毛思峰林金明清华大学化学系微量分析测试方法与仪器研制北京市重点实验室

无论获得性还是自身的化疗抗药性都是现在肿瘤治疗的瓶颈,抗药性的机制有多种,其中药物外排增加是肿瘤细胞抗药性的一个重要原因,研究药物外排对不同药物临床用药方法和新药开发探索提供重要理论与数据支持。本研究就是针对喜树碱类抗... 详细信息

无论获得性还是自身的化疗抗药性都是现在肿瘤治疗的瓶颈,抗药性的机制有多种,其中药物外排增加是肿瘤细胞抗药性的一个重要原因,研究药物外排对不同药物临床用药方法和新药开发探索提供重要理论与数据支持。本研究就是针对喜树碱类抗癌药由于外排引起的抗药性,而建立的一种质谱实时检测方法。氧化石墨烯具有比表面积大和富电子的优点,同时氧化石墨烯上有羟基、羧基等活性基团,方便进一步化学修饰。磁性微球具有操作方便的优点,而核壳式结构的磁性微球有多种化学基团。将氧化石墨烯和核壳结构磁颗粒通过EDC/NHS偶联反应共价连接在一起作为本研究的吸附剂。该吸附剂结合了两者的优点,可以将分析目标的喜树碱药物和复杂的生物样品分离,同时实现检测目标富集。最终将体外细胞培养过程中细胞外排药物进行实时免标记质谱检测,为药物开发提供药代动力学数据支持。

关键词：抗药性质谱氧化石墨烯磁颗粒

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微流控芯片-质谱联用细胞分析方法与应用研究

微流控芯片-质谱联用细胞分析方法与应用研究

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中国化学会第十届全国化学生物学学术会议

作者：林金明清华大学化学系微量分析测试方法与仪器研制北京市重点实验室北京100084

微流控芯片技术因其具有的一系列优点，如样品试剂消耗少、结构功能多样化、集成化程度高、与细胞尺度接近等优点，近来广泛应用于细胞相关研究领域。通过结合不同的分析检测方法以及集成不同的功能结构单元，取得了显著的研究进展。

关键词：微流控芯片质谱细胞共培养药物代谢

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环氧化反应与敞开式质谱联用快速分析不饱和脂肪酸

环氧化反应与敞开式质谱联用快速分析不饱和脂肪酸

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第三届全国质谱分析学术报告会

作者：赵旭马潇潇张四纯张新荣清华大学化学系微量分析测试方法与仪器研制北京市重点实验室清华大学精密仪器系

最近的研究表明,生命系统中不饱和脂肪酸组成的改变与特定癌症的病理过程有密切联系[1]。因此在脂质组学研究中,定量分析不饱和脂肪酸组成具有重大生物学意义。我们课题组近期提出一种基于环氧化-纳升电喷雾质谱的精准鉴定不饱和脂肪酸... 详细信息

最近的研究表明,生命系统中不饱和脂肪酸组成的改变与特定癌症的病理过程有密切联系[1]。因此在脂质组学研究中,定量分析不饱和脂肪酸组成具有重大生物学意义。我们课题组近期提出一种基于环氧化-纳升电喷雾质谱的精准鉴定不饱和脂肪酸C=C异构体的方法[2]。用一束低温等离子体(LTP)吹扫不饱和脂肪酸溶液,等离子体中的活性氧物种与C=C反应,得到环氧化产物。环氧化产物在串联质谱的碰撞诱导解离(CID)下发生环氧丙烷环的碎裂,生成一对质荷比对应于脂肪酸C=C位置的诊断离子。诊断离子的强度同时可用于C=C异构体的定量分析。为了使基于环氧化反应的方法更适用于临床快速筛选与质谱成像分析,我们基于此前的工作[3],开发出一种用于不饱和脂肪酸C=C异构体在线分析的敞开式质谱方法。将滴加有不饱和脂肪酸溶液的纸芯片放置于低温等离子体探针与质谱进样锥之间,环氧化产物生成后立即被离子化,从二级质谱图中可获得C=C位置信息。整个分析流程可在5 s内完成。我们的新方法进一步简化了实验装置,缩短了分析时间,适合高通量分析。同时,纸芯片与相关技术的采用使得从复杂生物基质中对脂肪酸直接采样变为可能,具有潜在的临床应用价值。

关键词：不饱和脂肪酸环氧化纸芯片结构鉴定敞开式质谱

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微流控技术应用于细胞分析的研究进展

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分析化学 2016年第4期44卷 522-532页

作者：庄琪琛宁芮之麻远林金明清华大学化学系微量分析测试方法和仪器研制北京市重点实验室生物有机磷化学和化学生物重点实验室东京大学大学院农学生命科学研究科

微流控技术由于其固有的优势已发展成为细胞分析中一个强有力的工具。本文从微流控芯片上的细胞培养、细胞微环境的模拟和控制、单细胞分析、芯片器官以及微流控芯片与质谱联用技术等方面对微流控技术在细胞分析研究中的应用进展进行了... 详细信息

微流控技术由于其固有的优势已发展成为细胞分析中一个强有力的工具。本文从微流控芯片上的细胞培养、细胞微环境的模拟和控制、单细胞分析、芯片器官以及微流控芯片与质谱联用技术等方面对微流控技术在细胞分析研究中的应用进展进行了介绍,并对这一技术的发展前景进行了总结和展望,希望能为相关研究的开展提供启发。

关键词：微流控芯片细胞培养微环境单细胞芯片器官微流控芯片质谱联用技术细胞分析综述

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