什么是SWATH質譜法？檢測技術服務詳情介紹

在dànbáizhì組學快速發(fā)展的jīntiān，質譜技術已成為揭示生命活動分子機制的核心工具之一。從早期的DDA（數(shù)據(jù)依賴采集）到近年來的DIA（數(shù)據(jù)獨立采集），質譜方法不斷進化，推動了蛋白組數(shù)據(jù)的深度、準確度與重現(xiàn)性。而在DIA技術體系中，SWATH-MS（Sequential Window Acquisition of All Theoretical Mass Spectra）作為代表性方法，已被廣泛應用于生物醫(yī)學、農業(yè)、藥物研發(fā)等多個研究領域。

一、SWATH質譜的基本原理

SWATH是基于DIA策略的質譜采集方式，其核心理念是：在質譜分析過程中，不再依賴實時識別而選擇特定的母離子進行碎裂，而是按照預設的m/z范圍，將所有母離子分段掃描并系統(tǒng)性碎裂，進而同時記錄所有理論可見肽段的MS/MS信息。這一過程可以想象為“對全體信號進行無差別采集”，通過將質譜窗口劃分為連續(xù)的子區(qū)間（SWATH窗口），在每個窗口內進行并行碎裂，使得每一次質譜掃描都zuì大程度保留了樣品中的真實信息。與DDA相比，SWATH并不遺漏低豐度或難以實時識別的離子，從而大幅提升了數(shù)據(jù)的覆蓋率和可重復性。

二、SWATH的技術流程簡述

盡管SWATH的數(shù)據(jù)采集方式顯得“無差別”，其數(shù)據(jù)分析卻高度依賴預先建立的譜庫。分析流程主要包括以下幾個環(huán)節(jié)：

1、譜庫構建：利用DDA質譜對目標樣本或相似樣本進行深入分析，生成包含肽段序列、保留時間、碎片信息的標準庫；

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

3、數(shù)據(jù)提取與定量：通過軟件（如OpenSWATH、Skyline等）將SWATH數(shù)據(jù)與譜庫進行比對，提取目標肽段的色譜峰并進行定量；

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

三、SWATH質譜的主要優(yōu)勢

1、高通量定量能力：SWATH可在一次分析中同時識別和定量數(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，非常適合構建長期穩(wěn)定的蛋白表達圖譜。

3、對低豐度蛋白友好：不依賴信號強度選擇離子，SWATH對弱信號的保留能力優(yōu)于DDA，有助于發(fā)現(xiàn)調控蛋白和生物標志物。

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)新的譜庫或研究問題重新分析已有數(shù)據(jù)，提升數(shù)據(jù)利用效率。

5、適應多樣本組學整合：可與轉錄組、代謝組等組學數(shù)據(jù)結合，支持更全面的系統(tǒng)生物學研究。

四、SWATH在研究中的典型應用

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

2、農作物改良與植物脅迫應答研究：用于揭示抗逆機制、性狀調控蛋白與環(huán)境應答通路；

3、疾病機制解析：通過大規(guī)模樣本比較，識別差異表達蛋白和關鍵調控節(jié)點；

4、藥物作用機制研究：用于分析藥物處理前后蛋白組變化，推斷靶標及下游影響；

5、基礎蛋白網(wǎng)絡研究：構建組織特異或時間特異的表達圖譜，用于探究蛋白調控機制。

五、SWATH面臨的挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢

雖然SWATH具有眾多優(yōu)勢，但其應用仍面臨一定技術挑戰(zhàn)。例如，譜庫的構建依然是SWATH分析的核心難點，尤其在非模式物種中，譜庫獲取困難限制了其廣泛應用。此外，SWATH產生的數(shù)據(jù)量龐大，對數(shù)據(jù)處理速度和算法效率提出更高要求。為了克服這些問題，研究者正不斷開發(fā)更高質量的公共譜庫、更智能的峰識別算法以及AI驅動的自動分析流程。未來，隨著質譜平臺性能提升和機器學習算法的進一步應用，SWATH將更高效、低門檻地服務于各種類型的蛋白組學研究，并在多組學整合分析中發(fā)揮更大價值。

SWATH質譜作為DIA策略的代表性技術，已在蛋白組學研究中建立起一套高通量、高精度、高重復性的標準化分析體系。它不僅適用于基礎研究，也具備在臨床轉化、生物制造和農業(yè)育種等領域中發(fā)揮實用價值的潛力。百泰派克生物科技提供高質量的SWATH定量蛋白組學服務，我們將持續(xù)為前沿科研賦能，助力每一次數(shù)據(jù)背后的科學發(fā)現(xiàn)。

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，提供基于質譜的蛋白測序分析服務，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。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，對蛋白序列進行分析。

※服務優(yōu)勢：

1.采用目前世界上優(yōu)良的質譜儀器 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

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

※服務優(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.質譜分析靈敏度高，實驗結果重復度高;

4.可檢測較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學分析，分析更系統(tǒng)準確。

三、單細胞質譜流式技術分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質譜流式系統(tǒng)進行單細胞質譜流式技術分析，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譜（ICP-MS）分析單個細胞的原子質量譜，zuì后將原子質量譜數(shù)據(jù)轉換為細胞表面和內部的信號分子表達量。

※服務優(yōu)勢：

1.技術優(yōu)良，*技術空白

采用金屬標記抗體技術，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，而流式質譜技術一次（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.應用前景大

①流式質譜結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將金屬標簽技術與其他技術結合會有新應用方向。除常規(guī)蛋白外，質譜流式細胞技術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、基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發(fā)現(xiàn)

百泰派克生物科技的基于高精度質譜的免疫多肽組學分析及新抗原發(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分析平臺進行免疫肽組學分析，可從zuì小的樣品材料中進行可重復的識別和定量。該服務可以應用于大規(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譜技術，MALDI TOF，高效色譜分離技術，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構分析，到產品變異性和純度分析。旨在提供優(yōu)質生物藥物分析服務，幫助生物醫(yī)藥生產商提高生物藥物品質。

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，生物質譜多組學優(yōu)質服務商

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)提供質量控制檢測和項目驗證等zhuānyè服務。公司實驗室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導原則，通過CNAS/ISO9001雙重質量體系認證，建立了完備的質量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設備定期計量/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服務，支持新藥研發(fā)、藥物申報注冊和生產放行。

1.公司采用ISO9001質量控制體系，zhuānyè提供以質譜為基礎的CRO檢測分析服務；

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

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

4.七大質量控制檢測平臺，滿足您一站式服務需求；

5.服務3000+企業(yè)，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優(yōu)質的生物質譜分析服務!

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