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2023-04-14
代謝體分析的原理與應用
前言

代謝體(metabolome)為一個生物體中所有的代謝產物的組成,這些代謝物為生物體基因表達的最終產物,可以反映出生物體基因表達的狀態。透過代謝物組學分析,我們檢測人體血液、糞便或組織的代謝物,進而瞭解人體內部的代謝過程,幫助人們了解自己的健康狀況和疾病風險,進而達到個人化醫療與精準醫療的目的。其中,液相層析質譜儀(liquid chromatography mass spectrometer, LC-MS) 是代謝體分析中最常用的技術之一,它是一種結合液相層析技術和質譜技術的高端分析儀器,可以用於檢測生物樣本中的代謝物,並能夠對這些代謝物進行結構鑑定和定量分析。

液相層析質譜儀分子鑑定的原理

即使是體重一樣的兩個人,他們的頭部、軀幹、手、腳都有不同的特徵,我們可以依據這些部位的重量來辨別兩個體重相同的人。同樣的,我們可以把兩個體重相同的人想像成兩個分子量一樣的物質,並把質譜儀可以想像為一台精準到小數點下四位的磅秤,質譜儀可以針對分子量相同的代謝物進行撞碎,接著我們就可以拿這些碎片的特徵來做分子的鑑定。由於 LC-MS 具有高靈敏度、高分辨率和高精確度等優點,能夠在樣本量有限的情況下檢測出較多的代謝物,因此 LC-MS 被廣泛應用於代謝體學分析等領域。

液相層析質譜儀分子
代謝體分析的應用

舉凡是環境、生物體、食物中的代謝物組成資訊都可以透過 LC-MS來取得,因此除了研究人類健康,LC-MS 在環境科學、食品安全等領域也有著重要的應用。隨著儀器設備的更新和分析技術的提升,我們相信,代謝體分析結合 LC-MS將能為各研究領域帶來更多、更全面的資訊,協助研究人員拓展實驗的深度與廣度。