什么是SWATH質(zhì)譜法？檢測(cè)技術(shù)服務(wù)詳情介紹

在dànbáizhì組學(xué)快速發(fā)展的jīntiān，質(zhì)譜技術(shù)已成為揭示生命活動(dòng)分子機(jī)制的核心工具之一。從早期的DDA（數(shù)據(jù)依賴(lài)采集）到近年來(lái)的DIA（數(shù)據(jù)獨(dú)立采集），質(zhì)譜方法不斷進(jìn)化，推動(dòng)了蛋白組數(shù)據(jù)的深度、準(zhǔn)確度與重現(xiàn)性。而在DIA技術(shù)體系中，SWATH-MS（Sequential Window Acquisition of All Theoretical Mass Spectra）作為代表性方法，已被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、藥物研發(fā)等多個(gè)研究領(lǐng)域。

一、SWATH質(zhì)譜的基本原理

SWATH是基于DIA策略的質(zhì)譜采集方式，其核心理念是：在質(zhì)譜分析過(guò)程中，不再依賴(lài)實(shí)時(shí)識(shí)別而選擇特定的母離子進(jìn)行碎裂，而是按照預(yù)設(shè)的m/z范圍，將所有母離子分段掃描并系統(tǒng)性碎裂，進(jìn)而同時(shí)記錄所有理論可見(jiàn)肽段的MS/MS信息。這一過(guò)程可以想象為“對(duì)全體信號(hào)進(jìn)行無(wú)差別采集”，通過(guò)將質(zhì)譜窗口劃分為連續(xù)的子區(qū)間（SWATH窗口），在每個(gè)窗口內(nèi)進(jìn)行并行碎裂，使得每一次質(zhì)譜掃描都zuì大程度保留了樣品中的真實(shí)信息。與DDA相比，SWATH并不遺漏低豐度或難以實(shí)時(shí)識(shí)別的離子，從而大幅提升了數(shù)據(jù)的覆蓋率和可重復(fù)性。

二、SWATH的技術(shù)流程簡(jiǎn)述

盡管SWATH的數(shù)據(jù)采集方式顯得“無(wú)差別”，其數(shù)據(jù)分析卻高度依賴(lài)預(yù)先建立的譜庫(kù)。分析流程主要包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

1、譜庫(kù)構(gòu)建：利用DDA質(zhì)譜對(duì)目標(biāo)樣本或相似樣本進(jìn)行深入分析，生成包含肽段序列、保留時(shí)間、碎片信息的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)；

2、SWATH采集：對(duì)目標(biāo)樣本進(jìn)行全窗口掃描，記錄各個(gè)m/z區(qū)間中碎裂離子的MS2譜圖；

3、數(shù)據(jù)提取與定量：通過(guò)軟件（如OpenSWATH、Skyline等）將SWATH數(shù)據(jù)與譜庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，提取目標(biāo)肽段的色譜峰并進(jìn)行定量；

4、統(tǒng)計(jì)與生信分析：將提取到的蛋白定量結(jié)果用于差異分析、聚類(lèi)、通路富集等多層次數(shù)據(jù)解釋。

三、SWATH質(zhì)譜的主要優(yōu)勢(shì)

1、高通量定量能力：SWATH可在一次分析中同時(shí)識(shí)別和定量數(shù)千種蛋白，適合大規(guī)模樣本篩查。

2、jígāo的重復(fù)性與穩(wěn)定性：由于每次分析均采集相同信息，數(shù)據(jù)之間高度可比，非常適合構(gòu)建長(zhǎng)期穩(wěn)定的蛋白表達(dá)圖譜。

3、對(duì)低豐度蛋白友好：不依賴(lài)信號(hào)強(qiáng)度選擇離子，SWATH對(duì)弱信號(hào)的保留能力優(yōu)于DDA，有助于發(fā)現(xiàn)調(diào)控蛋白和生物標(biāo)志物。

4、支持歷史數(shù)據(jù)再挖掘：由于采集的數(shù)據(jù)是完整記錄的MS2譜圖，研究者可根據(jù)新的譜庫(kù)或研究問(wèn)題重新分析已有數(shù)據(jù)，提升數(shù)據(jù)利用效率。

5、適應(yīng)多樣本組學(xué)整合：可與轉(zhuǎn)錄組、代謝組等組學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)合，支持更全面的系統(tǒng)生物學(xué)研究。

四、SWATH在研究中的典型應(yīng)用

1、臨床樣本研究：在人血清、組織樣本等臨床材料中，SWATH可實(shí)現(xiàn)高一致性分析，適合開(kāi)發(fā)生物標(biāo)志物與進(jìn)行分子分型研究；

2、農(nóng)作物改良與植物脅迫應(yīng)答研究：用于揭示抗逆機(jī)制、性狀調(diào)控蛋白與環(huán)境應(yīng)答通路；

3、疾病機(jī)制解析：通過(guò)大規(guī)模樣本比較，識(shí)別差異表達(dá)蛋白和關(guān)鍵調(diào)控節(jié)點(diǎn)；

4、藥物作用機(jī)制研究：用于分析藥物處理前后蛋白組變化，推斷靶標(biāo)及下游影響；

5、基礎(chǔ)蛋白網(wǎng)絡(luò)研究：構(gòu)建組織特異或時(shí)間特異的表達(dá)圖譜，用于探究蛋白調(diào)控機(jī)制。

五、SWATH面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢(shì)

雖然SWATH具有眾多優(yōu)勢(shì)，但其應(yīng)用仍面臨一定技術(shù)挑戰(zhàn)。例如，譜庫(kù)的構(gòu)建依然是SWATH分析的核心難點(diǎn)，尤其在非模式物種中，譜庫(kù)獲取困難限制了其廣泛應(yīng)用。此外，SWATH產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量龐大，對(duì)數(shù)據(jù)處理速度和算法效率提出更高要求。為了克服這些問(wèn)題，研究者正不斷開(kāi)發(fā)更高質(zhì)量的公共譜庫(kù)、更智能的峰識(shí)別算法以及AI驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)分析流程。未來(lái)，隨著質(zhì)譜平臺(tái)性能提升和機(jī)器學(xué)習(xí)算法的進(jìn)一步應(yīng)用，SWATH將更高效、低門(mén)檻地服務(wù)于各種類(lèi)型的蛋白組學(xué)研究，并在多組學(xué)整合分析中發(fā)揮更大價(jià)值。

SWATH質(zhì)譜作為DIA策略的代表性技術(shù)，已在蛋白組學(xué)研究中建立起一套高通量、高精度、高重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)化分析體系。它不僅適用于基礎(chǔ)研究，也具備在臨床轉(zhuǎn)化、生物制造和農(nóng)業(yè)育種等領(lǐng)域中發(fā)揮實(shí)用價(jià)值的潛力。百泰派克生物科技提供高質(zhì)量的SWATH定量蛋白組學(xué)服務(wù)，我們將持續(xù)為前沿科研賦能，助力每一次數(shù)據(jù)背后的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

百泰派克生物科技特色項(xiàng)目

一、蛋白測(cè)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(cè)序系統(tǒng)對(duì)dànbáizhì序列進(jìn)行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測(cè)序分析服務(wù)，包括對(duì)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(duì)于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測(cè)序法的dànbáizhì從頭測(cè)序服務(wù)，對(duì)蛋白序列進(jìn)行分析。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

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

2.可實(shí)現(xiàn)對(duì)所測(cè)定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測(cè)定蛋白N端多達(dá) 70個(gè)氨基酸序列;

4.可測(cè)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(cè);

6.測(cè)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(tái)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(shì)：

1 .高通量定量蛋白分析:多對(duì)照組大規(guī)模實(shí)驗(yàn)分析，發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標(biāo)記方法，適用于分析組織、細(xì)胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果重復(fù)度高;

4.可檢測(cè)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(zhǔn)確。

三、單細(xì)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(jìn)行單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析，采用金屬元素標(biāo)記物（通常是金屬元素標(biāo)記的特異抗體）標(biāo)記細(xì)胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細(xì)胞原理分離單個(gè)細(xì)胞，再用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析單個(gè)細(xì)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(xì)胞表面和內(nèi)部的信號(hào)分子表達(dá)量。

※服務(wù)優(yōu)勢(shì)：

1.技術(shù)優(yōu)良，*技術(shù)空白

采用金屬標(biāo)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(wèn)題?？稍趩渭?xì)胞層面上對(duì)多種指標(biāo)同時(shí)進(jìn)行表征，百泰派克生物科技可做到同時(shí)檢測(cè)51個(gè)目標(biāo)蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

單細(xì)胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細(xì)胞匯總的分析數(shù)目一般在2x10^4個(gè)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(xì)胞，實(shí)現(xiàn)了數(shù)量級(jí)的提高，且成本不高于單細(xì)胞RNAseq。

3.應(yīng)用前景大

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

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

③可檢測(cè)細(xì)胞存活率、細(xì)胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達(dá)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(zhuān)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(shí)現(xiàn)10,000個(gè)以上I型多肽和10,000個(gè)以上II型多肽的鑒定和識(shí)別。通過(guò)我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學(xué)分析平臺(tái)進(jìn)行免疫肽組學(xué)分析，可從zuì小的樣品材料中進(jìn)行可重復(fù)的識(shí)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(biāo)。

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(jí)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(cè)平臺(tái)

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(cè)和項(xiàng)目驗(yàn)證等zhuānyè服務(wù)。公司實(shí)驗(yàn)室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導(dǎo)原則，通過(guò)CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認(rèn)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(jì)量/期間核查，軟件審計(jì)追蹤，為客戶(hù)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(bào)注冊(cè)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(cè)分析服務(wù)；

2.獲國(guó)家CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可，為客戶(hù)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(xì)胞分析、單細(xì)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(cè)平臺(tái)，滿(mǎn)足您一站式服務(wù)需求；

5.服務(wù)3000+企業(yè)，10000+客戶(hù)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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