SWATH-MS技術(shù)原理及優(yōu)勢

SWATH-MS技術(shù)原理及優(yōu)勢檢測技術(shù)服務(wù)詳情介紹

dànbáizhì是生命活動的直接執(zhí)行者，研究其表達譜的動態(tài)變化對揭示生物過程、疾病機制和藥物作用路徑具有關(guān)鍵意義。隨著質(zhì)譜技術(shù)的不斷進步，dànbáizhì組學(xué)從“識別為主”的初級階段，逐步邁入“定量為核心”的高精度時代。在此背景下，SWATH-MS（Sequential Window Acquisition of All Theoretical Mass Spectra）技術(shù)應(yīng)運而生，代表了數(shù)據(jù)獨立采集（DIA, Data Independent Acquisition）策略的集大成者。

一、SWATH-MS技術(shù)原理詳解

1、數(shù)據(jù)采集機制的變革

在DDA策略中，質(zhì)譜儀在每次MS1掃描后，選擇強度zuì高的前若干個母離子進行碎裂（MS2分析）。這種基于“前選-碎裂”的方式雖然效率較高，但因采集焦點集中于高豐度離子，導(dǎo)致中低豐度肽段常被忽略，且實驗之間的離子選擇具有一定隨機性，重復(fù)性差。SWATH-MS采用DIA策略進行數(shù)據(jù)采集，其核心思想是：不再隨機選擇特定母離子，而是將整個m/z范圍（通常為400–1200m/z）劃分為若干個連續(xù)的、固定寬度的窗口（例如25 Da），質(zhì)譜儀按順序?qū)γ總€窗口中的所有離子統(tǒng)一碎裂，記錄其MS2信息。這意味著，在一次掃描周期中，幾乎所有可能的前體離子都會被檢測和碎裂，從而形成一組覆蓋廣泛的MS2譜圖。

2、離子庫驅(qū)動的數(shù)據(jù)解卷積過程

SWATH-MS采集的是一組包含混合肽段信息的復(fù)合MS2譜圖，因此無法像DDA那樣通過單一前體與碎片的直接對應(yīng)關(guān)系進行肽段識別。為解決這一問題，SWATH-MS借助于參考離子庫（ion library）進行解卷積。離子庫通常由先前通過DDA實驗獲得，包含每個肽段的碎裂離子特征、保留時間、肽段序列等信息。SWATH數(shù)據(jù)分析過程可看作是在連續(xù)掃描生成的復(fù)合MS2數(shù)據(jù)中，利用離子庫進行靶向“搜索與提取”，即通過比對離子強度、碎裂模式和保留時間，鎖定目標肽段的信號，實現(xiàn)定量分析。這種方式兼具DIA的全面采集優(yōu)勢和SRM/MRM的特異性檢測能力。

3、時間分辨與質(zhì)譜解析度的協(xié)同優(yōu)化

由于SWATH-MS同時碎裂多個前體離子，其MS2譜圖復(fù)雜度高，對質(zhì)譜的時間分辨率和質(zhì)量分辨率提出更高要求?，F(xiàn)代高分辨質(zhì)譜平臺（如TripleTOF或Orbitrap系統(tǒng)）可在保持高速掃描的同時，提供足夠分辨率用于分離共洗脫肽段的碎裂譜，從而提升數(shù)據(jù)質(zhì)量和分析精度。此外，結(jié)合色譜保留時間校準、離子選擇性提取、峰面積積分等算法手段，可進一步優(yōu)化定量過程，提升靈敏度和特異性。

二、SWATH-MS的核心技術(shù)優(yōu)勢

1、高重現(xiàn)性：消除采集偏差，提高數(shù)據(jù)一致性

SWATH-MS不依賴于實驗實時采集的離子強度排序，而是“無偏掃全景”，極大地降低了由于實驗條件波動（如離子抑制、儀器漂移）引起的數(shù)據(jù)缺失問題。尤其在大規(guī)模、多批次實驗中，SWATH-MS展現(xiàn)出jíjiā的定量重現(xiàn)性，是大隊列研究和多中心合作的shǒuxuǎn方案。

2、高覆蓋率：中低豐度蛋白信號不再缺失

SWATH-MS采集的是全范圍MS2譜圖，即使是微弱的肽段信號也被記錄并可回溯分析，大幅提高了dànbáizhì組的覆蓋廣度。這對于標志物發(fā)現(xiàn)、早期疾病檢測等領(lǐng)域尤為關(guān)鍵。

3、高通量能力：適配大樣本、多時間點實驗

SWATH-MS通過一次采集實現(xiàn)全面數(shù)據(jù)覆蓋，無需多次重復(fù)運行樣本，即可獲得可比較的定量結(jié)果。該特點使其極適合高通量研究設(shè)計，例如時間序列、劑量梯度、疾病分期等類型實驗，顯著提升實驗效率并降低成本。

4、可追溯性強：后期數(shù)據(jù)可反復(fù)深入挖掘

由于SWATH-MS本質(zhì)上是對樣本進行“全譜采集”，其原始數(shù)據(jù)具備jíqiáng的可回溯能力。隨著分析方法或研究方向的演進，科研人員可在無需重新上機的前提下，對已有數(shù)據(jù)進行再分析，提取新的目標蛋白的定量信息，充分釋放樣本數(shù)據(jù)潛力。

5、與多組學(xué)整合能力強

在系統(tǒng)生物學(xué)的研究趨勢下，如何將蛋白組與轉(zhuǎn)錄組、代謝組等數(shù)據(jù)高效整合，是生物醫(yī)學(xué)研究的新挑戰(zhàn)。SWATH-MS所提供的高通量、高一致性蛋白組數(shù)據(jù)，為多組學(xué)數(shù)據(jù)融合分析提供了堅實基礎(chǔ)，支持從分子層面構(gòu)建更完整的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

三、典型應(yīng)用領(lǐng)域

1、生物標志物篩選：在腫瘤、神經(jīng)退行性疾病等復(fù)雜病理狀態(tài)下，SWATH-MS可高效捕捉細微但關(guān)鍵的蛋白表達差異，推動標志物的發(fā)現(xiàn)與驗證。

2、藥物作用機制研究：可用于藥物處理前后全蛋白組的響應(yīng)分析，幫助揭示靶點作用路徑及下游信號網(wǎng)絡(luò)。

3、組織特異表達譜分析：適用于不同組織類型或細胞亞群的dànbáizhì差異表達研究，助力組織分型與病理機制探究。

4、個體化醫(yī)療數(shù)據(jù)積累：高重現(xiàn)性的定量數(shù)據(jù)為構(gòu)建疾病預(yù)測模型、實現(xiàn)dànbáizhì水平個體分型提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。

SWATH-MS采集機制的根本革新、定量策略的系統(tǒng)化優(yōu)化，以及在復(fù)雜樣本中的出色表現(xiàn)，使其在當(dāng)代生命科學(xué)研究中占據(jù)越來越核心的地位。隨著算法進步、離子庫完善與硬件性能持續(xù)提升，SWATH-MS的應(yīng)用邊界將不斷擴展，成為揭示生命本質(zhì)與實現(xiàn)jīngzhǔn醫(yī)療bùkěhuòquē的技術(shù)工具。在推動這一技術(shù)持續(xù)發(fā)展的過程中，百泰派克生物科技始終關(guān)注質(zhì)譜前沿動態(tài)，致力于為科研人員提供高質(zhì)量、前沿性的SWATH定量蛋白組學(xué)服務(wù)。我們相信，技術(shù)的力量，終將點亮科研的每一個細節(jié)。

百泰派克生物科技特色項目

一、蛋白測序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質(zhì)譜儀及島津公司埃德曼降解測序系統(tǒng)對dànbáizhì序列進行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測序分析服務(wù)，包括對dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務(wù)。對于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測序法的dànbáizhì從頭測序服務(wù)，對蛋白序列進行分析。

※服務(wù)優(yōu)勢：

1.采用目前世界上優(yōu)良的質(zhì)譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實現(xiàn)對所測定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測定蛋白N端多達 70個氨基酸序列;

4.可測定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測;

6.測序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學(xué)

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質(zhì)譜平臺結(jié)合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學(xué)、靶向dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、翻譯后修飾蛋白組學(xué)等多種dànbáizhì組學(xué)分析服務(wù)。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學(xué)服務(wù)，助力微量樣本蛋白組學(xué)、大樣本群醫(yī)學(xué)及高通量修飾組學(xué)等研究工作。

※服務(wù)優(yōu)勢：

1 .高通量定量蛋白分析:多對照組大規(guī)模實驗分析，發(fā)現(xiàn)新的生物標記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標記方法，適用于分析組織、細胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高，實驗結(jié)果重復(fù)度高;

4.可檢測較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學(xué)分析，分析更系統(tǒng)準確。

三、單細胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質(zhì)譜流式系統(tǒng)進行單細胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析，采用金屬元素標記物（通常是金屬元素標記的特異抗體）標記細胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細胞原理分離單個細胞，再用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析單個細胞的原子質(zhì)量譜，zuì后將原子質(zhì)量譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細胞表面和內(nèi)部的信號分子表達量。

※服務(wù)優(yōu)勢：

1.技術(shù)優(yōu)良，*技術(shù)空白

采用金屬標記抗體技術(shù)，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問題。可在單細胞層面上對多種指標同時進行表征，百泰派克生物科技可做到同時檢測51個目標蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

單細胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細胞匯總的分析數(shù)目一般在2x10^4個左右，而流式質(zhì)譜技術(shù)一次（單樣本）就可分析至少10^5的細胞，實現(xiàn)了數(shù)量級的提高，且成本不高于單細胞RNAseq。

3.應(yīng)用前景大

①流式質(zhì)譜結(jié)果可以給出細胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標簽技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合會有新應(yīng)用方向。除常規(guī)蛋白外，質(zhì)譜流式細胞技術(shù)還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測細胞存活率、細胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)

百泰派克生物科技的基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實現(xiàn)10,000個以上I型多肽和10,000個以上II型多肽的鑒定和識別。通過我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學(xué)分析平臺進行免疫肽組學(xué)分析，可從zuì小的樣品材料中進行可重復(fù)的識別和定量。該服務(wù)可以應(yīng)用于大規(guī)模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，MALDI TOF，高效色譜分離技術(shù)，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級結(jié)構(gòu)分析，到產(chǎn)品變異性和純度分析。旨在提供優(yōu)質(zhì)生物藥物分析服務(wù)，幫助生物醫(yī)藥生產(chǎn)商提高生物藥物品質(zhì)。

百泰派克生物科技七大檢測平臺

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質(zhì)譜多組學(xué)優(yōu)質(zhì)服務(wù)商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫(yī)療器械行業(yè)提供質(zhì)量控制檢測和項目驗證等zhuānyè服務(wù)。公司實驗室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導(dǎo)原則，通過CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認證，建立了完備的質(zhì)量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設(shè)備定期計量/期間核查，軟件審計追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術(shù)服務(wù)，支持新藥研發(fā)、藥物申報注冊和生產(chǎn)放行。

1.公司采用ISO9001質(zhì)量控制體系，zhuānyè提供以質(zhì)譜為基礎(chǔ)的CRO檢測分析服務(wù)；

2.獲國家CNAS實驗室認可，為客戶提供符合全球藥政法規(guī)的藥物質(zhì)量研究服務(wù)；

3.業(yè)務(wù)范圍覆蓋dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、代謝組學(xué)、生物藥物表征、單細胞分析、單細胞質(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學(xué)生物質(zhì)譜整合分析等；

4.七大質(zhì)量控制檢測平臺，滿足您一站式服務(wù)需求；

5.服務(wù)3000+企業(yè)，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)譜分析服務(wù)!

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