如何使用Deconvolution算法分析CD譜圖檢測技術服務詳情介紹

圓二色譜（Circular Dichroism, CD）是研究dànbáizhì二級結構的重要手段。然而，CD譜圖本質上是多個結構成分（如α-螺旋、β-折疊、無規卷曲）疊加后的結果，無法直接揭示各組分的比例。此時，Deconvolution（去卷積）算法成為了關鍵的解析工具。本文將系統介紹該算法在CD譜圖分析中的原理、流程及注意事項。

一、CD譜圖中的數據解讀挑戰

CD譜記錄的是手性分子對左右旋圓偏振光吸收差異的信號，對于dànbáizhì結構分析而言，其190–260 nm區域的光譜形狀反映了α-螺旋、β-折疊等二級結構的相對比例。然而，由于這些結構單元在光譜上的信號存在顯著重疊，直接從原始譜圖中判讀結構信息幾乎不可能。因此，研究人員需借助數學建模方法——特別是Deconvolution算法——將復合光譜拆解為各個二級結構的獨立貢獻，獲得更定量、更客觀的結構比例估計。

二、什么是Deconvolution算法？

Deconvolution在CD分析中是一種反卷積建模方法，其基本思想是將樣本CD光譜表示為已知參考光譜的加權線性組合。這些參考光譜來自一組結構已知的標準dànbáizhì數據庫。

※ 算法的數學本質可表達為以下形式：

樣本CD信號 = 各種參考結構的標準譜圖 × 對應比例系數 + 殘差項

更具體地說：

S(λ) ≈ c?·R?(λ) + c?·R?(λ) + ... + c?·R?(λ) + ε(λ)

其中：

• S(λ) 表示樣本在波長 λ 處的CD譜信號

• R?(λ), R?(λ), ..., R?(λ) 是已知參考譜圖（不同結構單元）

• c?, c?, ..., c? 是各結構的比例系數（需要解出）

• ε(λ) 是擬合殘差

通過zuì小化殘差，即可估算dànbáizhì中不同結構元素的比例。

三、主流的Deconvolution算法類型

不同的算法使用不同的數學策略和參考數據庫，常見類型包括：

1、Singular Value Decomposition (SVD)

通過奇異值分解提取主要成分譜圖，降噪效果良好，但對數據庫結構依賴性較強。

2、神經網絡法

利用深度學習模型擬合譜圖與結構比例的復雜關系，適合大規模樣本分析。

3、zuì小二乘擬合法（Least Squares Fitting）

通過zuì小化觀測譜圖與擬合譜圖的差異來確定結構比例，簡潔、直觀，是應用zuì廣的算法之一。

4、zuì大熵法或貝葉斯模型

引入先驗知識，適合處理低信噪比數據，有助于提升結構估計的穩健性。

四、標準分析流程

為了保證結果的準確性和可重復性，建議遵循如下流程：

Step 1：數據準備與預處理

• 建議選取190–250 nm波段

• 去除緩沖液背景，進行噪聲平滑（如Savitzky-Golay濾波）

• 將信號單位標準化為摩爾橢圓率（[θ]）

Step 2：選擇合適的參考數據庫

參考譜圖應涵蓋α-螺旋、β-折疊、無規卷曲等典型結構，且數據庫蛋白種類應具有代表性。

Step 3：算法擬合

輸入標準庫與目標CD譜圖，運行所選Deconvolution算法，擬合出結構比例，并輸出擬合優度指標。

Step 4：結果解讀與驗證

必要時結合質譜、DSC、NMR等手段進行多維驗證，判斷Deconvolution結果是否可信。

五、使用時的關鍵注意事項

• 輸入譜圖質量決定上限：建議使用高靈敏度儀器獲取高S/N比數據

• 參考庫匹配性非常關鍵：數據庫中蛋白與目標樣本的結構相似性會顯著影響擬合準確度

• 防止過擬合：使用參考結構數目應適度，避免非生物學意義的擬合結果

Deconvolution算法是解讀CD譜圖中隱藏結構信息的關鍵工具。它將原本疊加的信號分離、量化，助力研究者深入理解dànbáizhì的構象特征和穩定性。通過科學的算法選型與參考數據庫選擇，研究者可以從“曲線”中讀懂結構。如果您正在開展蛋白結構研究，歡迎咨詢百泰派克生物科技。我們將以zhuānyè的儀器平臺與算法能力，為您提供可靠的CD結構解析支持。

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。

※服務優勢：

1.采用目前世界上優良的質譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實現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、大樣本群醫學及高通量修飾組學等研究工作。

※服務優勢：

1 .高通量定量蛋白分析:多對照組大規模實驗分析，發現新的生物標記物;

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后將原子質量譜數據轉換為細胞表面和內部的信號分子表達量。

※服務優勢：

1.技術優良，*技術空白

采用金屬標記抗體技術，避免了傳統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，實現了數量級的提高，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現

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現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。旨在提供優質生物藥物分析服務，幫助生物醫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/制藥和醫療器械行業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，數據冷熱/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、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的藥物質量研究服務；

3.業務范圍覆蓋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，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優質的生物質譜分析服務!

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