通过Wimshurst机器-纳米电喷雾离子化质谱技术对生物流体进行直接代谢谱分析

《RAPID COMMUNICATIONS IN MASS SPECTROMETRY》：Direct Metabolic Profiling of Biofluids via Wimshurst Machine–Nanoelectrospray Ionization Mass Spectrometry

本研究开发了一种新型Wimshurst Machine-nanoESI系统，可直接分析生物体液代谢物，通过微孔喷射和自适应电场消除传统方法的高盐干扰及微针堵塞问题，使分析时间延长15倍，成功区分HeLa和MCF-7细胞代谢特征，为实时代谢监测提供新工具。

　　

摘要

研究背景

直接代谢分析对于理解各种疾病的机制至关重要。然而，对于许多生物样本类型而言，直接对天然生物流体进行代谢分析仍然具有挑战性，因为传统的工作流程通常需要大量的样本预处理来减少高盐浓度带来的基质干扰。

方法

在这项研究中，我们开发了一种新的方法，利用Wimshurst机器与纳米电喷雾离子化（WM-nanoESI）系统对天然生物流体进行直接代谢分析。该设备之所以能够实现直接代谢分析，是因为其采样方式（将生物流体直接注入孔径约为10微米的纳米电喷雾发射器）以及Wimshurst机器提供的自适应电流（可以防止喷嘴堵塞并延长分析时间）。

结果

该方法能够对药物和代谢物进行定性分析，在分析PBS和血清时防止喷嘴堵塞，并将分析时间延长至传统直流纳米电喷雾技术的约15倍。根据代谢谱型，成功区分了HeLa细胞和MCF-7细胞。

结论

我们的结果表明，WM-nanoESI技术将为实时代谢监测、疾病机制的理解以及治疗监测带来重大进展。