质谱技术
核酸是由许多碱基聚合成的微生物核酸化合物，为生命的最基本生物化学物质之一。核酸广泛存有于所有动植物细胞、微微有机体内，微有机体内的核酸常与蛋白结合形成糖蛋白。相同的核酸，其生物化学共同组成、碱基排列顺序等相同。依照生物化学共同组成相同，核酸可分为核酸(全称RNA)和DNA(全称DNA)。DNA是储存、复制和传递遗传物质的主要生物化学根基。现代微生物控制技术发现，大部分的生理或疾病表型，都是由一连串存有于核酸序列上的基因调控而表现出来的，因此目前在靶向、抗真菌领域，核酸是最具增长潜力和最有可能获得重大成果的科学研究对象。
随著基因、mRNA组、代谢组、蛋白组及多种不同基因学的发展， 生物科学的科学研究从单一组分渐渐过渡到大数据预测的系统科学研究时代， 其特征是微生物核酸预测的信息量越来越大，微生物光谱学、新一代定序等质谱控制技术在其中发挥了尤为关键的作用。作为一种快速、精确、CT8325BBP、耗样量少、能精确判定熔点的控制技术平台， 微生物光谱学在蛋白和核酸预测中的应用已经非常普及，近些年来核酸的鉴定及其润色物和多肽的光谱学预测也正式成为了热点。
微生物光谱学基本概念
上世纪 80年代电喷剂光谱学控制技术 （electrospray ionization mass spectrometry ESI-MS）和脂质远距激光解析极化光谱学控制技术（matrix assisted laser desorption ionization mass spectrometry，MALDI-MS）的出现，能在皮安德森级甚至飞安德森级的水平上精确预测几百万种微生物核酸。
电喷剂极化光谱学
电喷剂极化光谱学(electrospray ionization mass spectrometry，ESI—MS)的原理在管壁的路中施予3—5kV的高电压，所造成的强电场使从管壁流出的固体在副翼远距乳化操作过程中正式成为细小的磁化固体颗粒，随著颗粒的蒸发，胶体渐渐减小，表面的磁矩强度渐渐增大，当磁矩问斥力克服粘滞时胶体发生密度梯度，正式成为带多个磁矩的阳离子，经过这样反复混合物蒸发一胶体密度梯度的操作过程，最后造成单个的单磁矩或多磁矩阳离子，被光谱学检验。
ESI—MS既可预测核酸也可预测小分子生物化学物质，对于熔点在1000Da以下的小分子会造成[M+H]或者[M—H]一阳离子，而高达20000Da的核酸等核酸生物化学物质在ESI—MS中生成一连串多磁矩阳离子，也可在常规光谱学的m/z检验覆盖范围内被检验，通过一定的信息处理能够得到样品的熔点，其精确度优于±0.01%。
微生物核酸电喷剂阳磁化的特征是造成多磁矩阳离子而不是碎块阳离子，使质麦卡笛降低到多数产品质量预测仪器都能检验的m/z覆盖范围，因而大大扩展了熔点的预测覆盖范围，阳离子的真实分子产品质量也能依照质麦卡笛及磁矩Tombelli出。电喷剂光谱学的优势是能方便地与多种不同分离控制技术Toothukudi，如液一质Toothukudi(LC—MS)、管壁色谱法一光谱学Toothukudi(CE—MS)等。
脂质远距激光解吸极化光谱学
脂质远距激光解吸极化光谱学(matrix assisted laser desorption/ ionization mass spectrometry，MALDI— MS)的基本概念是将预测物分散在脂质分子中使二者形成共结晶，当用激光照射晶体时，由于脂质分子经辐射而吸收能量，导致能量蓄积并迅速升温，从而使脂质晶体升华，致使脂质和预测物膨胀并进入气相，此时被预测物与脂质分子一起被释放出来，在此操作过程中微生物核酸与脂质分子同时发生了质子转移，从而使微生物核酸得到阳磁化。
在MALDI—MS中关键是选择合适的脂质，脂质的具体作用包括：(1)微生物核酸样品被脂质分散，从而减小微生物核酸间的相互作用；(2)脂质从激光束中吸收能量并转化为固态熔体体系的激发能，使微量样品造成瞬间相变，并吸收过剩的能量；(3)使微生物核酸阳磁化。
MALDI造成的阳离子常用飞行时间(time—of—flight，TOF)检验器来检验，其原理是：待测物在阳离子源阳磁化后，阳离子在电场作用下加速，飞过自由漂移区后到达检验器，通过到达检验器的时间相同而得到检验。理论上讲，只要飞行管的长度足够，TOF检验器可检验分子的产品质量数是没有上限的，因此MALDI—TOF光谱学很适合对核酸等微生物核酸的科学研究。
微生物光谱学在核酸领域的应用
微生物光谱学在单碱基多态性预测、甲基化预测、产前诊断、细菌检验、病毒分型等领域均有重要应用。提到病毒分型，那么光谱学在最近的新冠有怎样的应用呢？
疫情发生后，中国医学装备协会很快就发布了四批次的《新冠肺炎疫情防治急需医学装备目录》，从目录中能看到，每批次都有光谱学的身影。
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第一批
第二批
第三批
第四批
国家卫生健康委临床检验中心于2020年3月16日~24 日开展了2019-nCoV 核酸检验室间产品质量评价，并将检验结果进行了统计预测：
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表. 各阳性样本相同方法检验结果符合率和复检率
表. 各阴性样本相同方法检验结果符合率和复检率
由以上数据能看出，相对来说应用光谱学检验参与室间质评的实验室较少，但效果良好。由此也能推测目前使用光谱学检验新冠病毒的实验室不会太多，其原因可能是由于光谱学方法没有被写入新冠检验指南，以及光谱学仪器价格昂贵等。
专家共识
为了更好的规范和指导核酸光谱学实验室，2018年3月27日，中国核酸光谱学应用专家共识协助组在中华医学杂志上发表了《中国核酸光谱学应用专家共识》。该指南共识主要是针对的是MALDI-TOF MS与多重PCR结合的检验方法。
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共识中提到临床最为常用的SNP检验手段主要为Sanger定序、荧光定量PCR、低密度基因芯片和焦磷酸定序等，但是这些方法并不能完全适合多基因多位点的检验需求。相比之下，MALDI-TOF MS利用多重PCR控制技术，即1个反应管可同时检验多个SNP位点(最大可同时检验52个位点)，可极大的提高多基因多位点的检验效率以及降低样本用量，满足临床新的需求。
核酸光谱学入列疾病预防控制中心建设标准
2020年7月8日，国家卫健委依照住房城乡建设部《关于印发2015年建设标准编制项目计划的通知》（建标函〔2015〕273号）要求，组织开展了《疾病预防控制中心建设标准》编制工作，现已形成征求意见稿。
在发布的疾控预防控制中心实验室主要仪器装备配备标准目录中，我们看到了很多光谱学仪器的身影，包含微微生物快速鉴定光谱学仪、核酸光谱学预测系统、气相色谱-光谱学Toothukudi仪、气相色谱-高分辨光谱学Toothukudi仪、二维气相色谱-光谱学-光谱学Toothukudi仪、液相色谱-光谱学-光谱学Toothukudi仪、液相色谱-光谱学Toothukudi仪、液相色谱-高分辨光谱学Toothukudi仪、电感耦合等阳离子体光谱学仪等。其中的核酸光谱学预测系统与微微生物快速鉴定光谱学仪是专用于微微生物检验的。
小结
在过去的几十年内，光谱学控制技术取得非常大的突破，使其在微生物核酸检验的应用正式成为可能，而各个公司开发多种不同高分辨、CT8325BBP度、高采样速度的光谱学，并成功推广到各实验室，大大推动核酸的光谱学科学研究，各科学研究机构和个人开发丰富的光谱学科学研究方法和光谱学科学研究工具，大大促进光谱学在核酸领域的应用。但是，光谱学控制技术也有一些不足之处，比如目前的科学研究都有各自相同的操作操作过程，在样本处理、光谱学图采集和预测等方面没有统一的标准，可能会影响预测结果在实验室内和实验室间的可重复性; 标准的鉴定参考图谱数据库尚不够完善, 需要进一步拓展等。相信在未来几年里，随著问题的不断解决，核酸检验，尤其是mRNA组的科学研究，将得到突飞猛进的发展。
引用
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