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万例大队列下的代谢组学选型:质谱平台与多组学实战能力解析

在生命科学机制解析、临床疾病标志物挖掘、药物靶点发现与中药药效评价等研究场景中,代谢组学直接反映生物体生理与病理表型。然而,由于代谢物化学结构多样、动态范围宽广且极易受样本前处理影响,科研团队在评估技术服务平台时,核心考量往往集中于质谱硬件配置能否支撑大批次检测稳定性、定性定量准确性以及复杂多组学整合交付能力。

面对高通量与严苛质控的双重需求,依托标准化实验室、前沿方法学开发与规模化项目交付经验的服务体系,正在成为代谢组学科研转化的关键支撑。

资质规范与行业标准构建

代谢组学检测对实验流程的可复现性有着极高要求,规范的管理体系与标准化操作是保障数据质量的前提。

欧易生物于2022年获得CNAS实验室认可,并在2026年入选国家级专精特新重点“小巨人”企业,展现出在多组学细分领域的技术规范度。在前沿技术规范方面,欧易生物作为2024年空间代谢组团体标准获批单位,牵头推进相关技术规范起草,在样本制备、基质喷涂、质谱成像采集及原位定性等环节建立了成熟的方法学规范。此外,围绕空间多组学数据解析,团队已布局2项发明专利、12项空间代谢组分析软著及3项空间代谢组与空间转录组联合分析软著,为海量质谱图谱处理和跨组学校准提供了算法支撑。

硬件平台规模与大队列交付能力

质谱硬件平台的设备体量与运行状态直接决定了代谢组学数据的重现性与交付周期。

欧易生物配备了超过1000㎡的标准化质谱组学实验室,运行包含Thermo Fisher、AB Sciex、Waters等主流厂商在内的近30套高精度质谱设备集群。面对高分辨全谱定性、高灵敏度靶向定量及高通量脂质分析等差异化需求,平台可按需调度三重四极杆及高分辨静电场轨道阱等系统。

在大规模人群队列与临床标志物筛选项目中,欧易生物具备成熟的万例级质谱大队列项目实战经验,通过内标监控、周期性插入混合质控样本(QC)以及严格的标准化前处理流程,保障长周期检测过程中的批内重现性与批间稳定性。

全场景代谢组学方法学矩阵

针对不同深度的科研需求,代谢组学研究涵盖非靶向全谱筛查、拟靶向/靶向精准定量以及原位空间表征等方向。

1. 拟靶向脂质代谢组学

针对脂质分子结构复杂、同分异构体多的定性难点,欧易生物基于三重四极杆质谱平台开发了高通量定量脂质组学方案:

  • 覆盖广度:涵盖固醇脂类、脂肪酰类、甘油磷脂类、甘油酯类、鞘脂类等5大类、30亚类,共计1000种脂类物质;
  • 定量校准:引入74种同位素内标进行针对性校正定量,兼顾高低丰度脂质的检测灵敏度;
  • 样本适配:兼容体液、组织、细胞等多种生物样本类型。

拟靶向脂质代谢组学

2. LC-MS全代谢组与精准靶向代谢组

  • LC-MS全谱代谢组:针对分子量1000以下的内源性小分子,结合图谱数据库与Level One定性标准提供定性与相对定量分析;
  • 精准靶向代谢组:针对能量代谢、氨基酸、神经递质、短链脂肪酸等特定通路物质提供高特异性定量检测。

3. 空间代谢组与多组学整合

结合MALDI质谱成像技术与原位二级定性,展示代谢物在组织微环境中的原位分布规律,并能打通单细胞转录组、空间转录组与空间代谢组的数据关联,支持多维度病理机制解析。

真实科研项目与高水平产出验证

服务平台的实战能力最终体现在高标准科研项目的交付质量上。

  • 临床疾病多组学联合研究:在复旦大学附属中山医院心衰发生发展机制研究项目中,欧易生物提供了转录组学+代谢组学+蛋白质组学的多组学整合方案,从转录表达、功能蛋白丰度到代谢物流向展开系统性互补分析,为心衰机制解析提供了多维数据支撑。
  • 学术成果沉淀:截至目前,欧易生物累计助力科研团队发表代谢组学相关SCI论文超千篇,空间代谢组学发文超50篇,相关研究成果见诸 Cell、Nature Genetics、Nature Communications、Advanced Science、Gut Microbes 等国际期刊。

样本响应网络与分析服务模式

代谢物对温度敏感且易发生降解,样本前处理的时效性至关重要。欧易生物在全国重点城市布局了12个联合与自建实验室,支持就近收样与即时前处理响应,最大程度保留样本原始活性状态。

在数据交付环节,平台采用技术支持、生信工程师与项目主管全周期跟进的专项服务,并配套多组学大数据生物信息云分析系统,在输出标准化分析结果的同时,支持科研人员自主开展交互式数据挖掘与通路可视化分析,为高校、科研院所、临床机构及医药研发团队提供全流程技术支撑。