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代谢组学技术在医学检验中的运用

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  • 更新时间2021-09-15
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一、代谢组学技术与研究方法


(一)代谢组学的检测技术


1、核磁共振技术


核磁共振技术作为检测有机体机构的重要谱学,能够在自动旋转的原子核的基础上,依靠核外磁场的引力作用,通过吸收到的辐射波刺激发生能量跳迁的一种谱学技术。其优点在于无损害,对检测的样品结构不存在破坏性;操作方式多样化,能够根据实际情况变换多种检测方案,采用不同的实验方法进行研究;速度较快,能够在较短的时间内得到检测结果;富有动态性,能够得到较为与时俱进的灵活变动的研究信息。缺点在于检测的灵敏度不是很高,制约着NMR技术的发展。


2、气相色谱——质谱联用技术


从字面上解析,气相色谱——质谱联用技术融合了色谱、质谱二者的优势特点,检测的灵敏度更高、效能更好、分辨率清晰。由于自身的构造,需要观测的主要参数为毛细管柱的尺寸大小等指标:被检测样品通过毛细管柱时,仪器设备会依据生物体分子的构成性质不同而得到分离,各自流入不同的柱子里,记录下不同时间段里流入柱子里的分子结构,然后利用色谱和质谱进行检验。这样通过利用气相色谱——质谱联用技术,能够及时准确地将被检测样品实行快速的剥离,然后利用相关仪器进行检测和分析处理,最终进行定性分析,记录研究的结论。但是气相色谱——质谱联用技术也有自身的局限性,由于在检测之前需要对样品结构实行预备式的衍生化操作工作,在这一过程中需要耗费较多的时间,会因时间的耽搁而使原本的样品发生一些微妙的变化,使检测结果不真实;同时还有一个缺点在于不能分析某些个大分子代谢物质的结构。


3、液相色谱——质谱联用技术


液相色谱——质谱联用技术把液相色谱作为一个样本的分离处理系统,把质谱当做样本结构的检测处理系统,这样液质联用技术充分发挥了色谱和质谱的优势特色,融于一身。既具备了分离复杂样品结构能力强的色谱的优势,又具有了检测灵敏度高、动态性强的质谱的特点,使这一技术能够更好地为疾病监测发挥自己的力量。


(二)代谢组学研究方法


通常一个比较完整、规范的代谢组学检测程序一般要经过收集样品、处理样品并进行保存工作;进行仪器的分析和选择,获取样本数据,进行数据的定性和定量的分析和处理;最终进行研究结果的总结和归纳,总结出生物学意义上的代谢结论。


二、代谢组学技术在医学临床检验中的应用


1、代谢组学技术与糖尿病、肾病的研究


糖尿病与肾病紧密联系,目前进行的DM并发症的代谢组学技术的研究,更多地涉及肾病,可以借助核磁共振技术分析DN中小分子代谢物质的结构,进行剥离处理和分析,如果实验证明葡萄糖含量和氧化三甲胺的存量在血浆中有上升的趋势,而多种氨基酸却在下降,则证明有机体肾存在着病变,为医学临床诊断和检测提供了实验依据。


2、用于诊断肿瘤


医学专家Odunsi等曾利用氢核磁共振波谱法开创了一个新的医学诊断模型,利用检测血清上的代谢标志物可以诊断出是否存在皮性卵巢癌的病症。Corona专家学者曾利用代谢组学技术用于肿瘤方面的诊断研究,发现了重大的成果,结果中发现通过分离检测能够分析出不同种类的代谢物质分子结构,灵敏度和清晰度较高,其中的色氨酸、丝氨酸及其甘油磷脂等为医学中诊断乳腺癌提供了重要的参考依据。


3、消化系统疾病的检测


医学家利用氢核磁共振波谱法技术建立的生物标志体模型,能够及时、较快速的检测出有机体是否存在肠炎病症,进行及早的治疗。


三、总结


随着科学技术的不断发展,代谢组学技术的研究不断深入推进,应用的领域更加广泛和普遍,需要不断开拓其在医学、营养与健康学、生物学等学科上的发展空间,由于是发挥代谢组学技术在医学检验中拥有疾病诊断的重要功能,为人类的生命健康贡献力量。


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