代谢产物稳定同位素标记测试

检测项目

中心碳代谢途径通量分析：通过追踪13C标记的葡萄糖或谷氨酰胺，定量分析糖酵解、磷酸戊糖途径、三羧酸循环等核心代谢路径的代谢通量。

氨基酸合成与周转速率测定：利用15N或13C标记的前体，测定细胞内各种氨基酸的从头合成速率、分解代谢速率以及蛋白质周转动力学。

脂质代谢与脂肪酸氧化分析：应用13C标记的乙酸、葡萄糖或棕榈酸，研究脂肪酸的合成、延长、去饱和过程以及β-氧化速率。

核苷酸生物合成途径解析：使用13C标记的葡萄糖或甘氨酸，追踪嘌呤和嘧啶环的合成来源，评估核苷酸补救合成与从头合成途径的贡献。

能量代谢与ATP产生评估：通过分析13C标记底物进入TCA循环和氧化磷酸化的标记模式，评估线粒体功能与细胞能量状态。

抗氧化代谢与谷胱甘肽循环：利用13C-葡萄糖或15N-谷氨酰胺，追踪谷胱甘肽及其前体（如半胱氨酸、甘氨酸）的合成与再生通量。

单碳代谢与甲基化反应研究：应用13C-丝氨酸或13C-甘氨酸，研究叶酸循环和甲硫氨酸循环的通量，关联到DNA/组蛋白甲基化等表观遗传调控。

尿素循环与氨解毒能力检测：使用15N标记的铵盐或氨基酸，定量评估肝脏或其他组织中尿素循环的完整通量和功能效率。

神经递质代谢途径追踪：例如利用13C-葡萄糖研究脑内GABA、谷氨酸、天冬氨酸等神经递质的合成与代谢回路。

药物代谢与解毒途径示踪：将稳定同位素标记整合到药物分子中，研究其在生物体内的代谢转化途径、速率及关键代谢酶活性。

检测范围

细胞培养体系：适用于贴壁或悬浮培养的哺乳动物细胞、微生物细胞，用于研究特定基因扰动或药物处理下的代谢重编程。

动物模型组织与体液：涵盖小鼠、大鼠等模式动物的血浆、血清、尿液、脑脊液以及肝脏、肿瘤、肌肉等多种组织样本。

临床人体样本：应用于临床试验中收集的病人血浆、尿液、组织活检样本，进行疾病生物标志物发现或药物代谢动力学研究。

植物生理与胁迫响应：用于研究植物在光合作用、营养胁迫、病虫害侵袭等条件下初级与次级代谢产物的动态变化。

微生物发酵与合成生物学：分析工程菌株或工业发酵过程中目标产物（如抗生素、有机酸）的合成途径效率与代谢瓶颈。

肠道微生物代谢研究：结合无菌动物模型，探究肠道菌群对宿主摄入的营养物质（如膳食纤维、氨基酸）的代谢转化及其对宿主的影响。

癌症代谢异常诊断：聚焦于肿瘤细胞的瓦博格效应、谷氨酰胺成瘾等异常代谢特征，用于癌症分型、预后评估及治疗靶点识别。

代谢性疾病机制探索：应用于糖尿病、肥胖症、非酒精性脂肪肝等疾病模型，揭示胰岛素抵抗、脂质堆积背后的分子代谢机制。

发育与衰老过程监测：追踪生物体在不同生长发育阶段或衰老过程中的整体代谢网络变化规律。

环境微生物群落功能：分析土壤、水体等复杂环境中微生物群落对碳源、氮源等物质的利用途径和元素循环过程。

检测方法

气相色谱-质谱联用技术：通过衍生化处理，对挥发性或半挥发性代谢产物进行高灵敏度分离和同位素丰度精确测定。

液相色谱-质谱联用技术：尤其适合非挥发性、热不稳定及大极性代谢物，是当前代谢流分析的主流平台，提供丰富的碎片信息。

高分辨率质谱分析：采用轨道阱或飞行时间质量分析器，精确区分同位素标记峰与背景化学噪声，实现复杂样本中同位素异构体的分辨。

核磁共振波谱技术：利用13C或15N NMR直接无损地检测同位素在代谢物分子中的标记位置和富集度，提供独特的原子位置信息。

同位素异构体分布计算: 通过质谱数据计算每个代谢物不同质量同位素体（M0, M+1, M+2...）的丰度分布，是通量计算的基础。

<强>非稳态代谢流分析: 在标记底物脉冲喂养后，于多个时间点快速取样，追踪同位素标记模式的动态变化，计算瞬时通量。

<强>稳态13C通量分析: 在细胞或系统中达到同位素标记稳态后取样，结合数学模型（如基于约束的建模）重构整个代谢网络的体内通量分布。

<强>二维气相色谱-飞行时间质谱: 增强对复杂生物样本中同分异构体的分离能力，提高定性和同位素分析的准确性。

<强>成像质谱技术: 如MALDI-MSI或DESI-MSI与稳定同位素标记结合，在组织切片上实现空间分辨的代谢流可视化。

<强>数据整合与多组学关联分析: 将SILMET数据与转录组学、蛋白质组学数据进行整合，系统解析从基因到表型的调控网络。

检测仪器设备

<强>高分辨率液相色谱-质谱联用仪: 如Q-Exactive系列Orbitrap质谱仪或TripleTOF系统，是进行高精度同位素丰度测定的核心设备。

<强>气相色谱-质谱联用仪: 配备电子轰击离子源的GC-MS系统，特别适用于有机酸、脂肪酸、糖类等代谢物的同位素分析。

<强>核磁共振波谱仪: 高场强（如600 MHz及以上）的NMR谱仪，配备低温探头以提高对13C等低天然丰度核的检测灵敏度。

<强>稳定同位素标记培养系统: 包括专用的细胞培养箱、生物反应器或动物饲养舱，用于精确控制标记底物的供给和环境条件。

<强>超高效液相色谱系统: 提供快速、高分离度的色谱分离，减少分析时间并提高峰容量，常与质谱联用。

<强>样品自动进样器与制备工作站: 实现大批量生物样本的高通量、自动化处理和进样，保证数据的一致性和重复性。

<强>数据采集与分析软件: 仪器配套的软件（如Xcalibur, MassHunter）以及专业通量分析软件（如INCA, IsoCor, Metran）。

<强>超低温冰箱与样品存储系统: 用于长期保存珍贵的同位素标记生物样本，确保其代谢状态和化学成分的稳定。

<强>细胞破碎与代谢物提取设备: 如超声破碎仪、组织匀浆器、冷冻研磨仪等，用于快速淬灭代谢并高效提取细胞内代谢产物。

<强>实验室信息管理系统: 管理从实验设计、样本追踪、原始数据到最终分析结果的整个工作流程和数据链。

检测服务范围

1、指标检测：按国标、行标及其他规范方法检测

2、仪器共享：按仪器规范或用户提供的规范检测

3、主成分分析：对含量高的组分或你所规定的某种组分进行5~7天检测。

4，样品前处理：对产品进行预处理后，进行样品前处理，包括样品的采集与保存，样品的提取与分离，样品的鉴定以及样品的初步分析，通过逆向剖析确定原料化学名称及含量等共10个步骤;

5、深度分析：根据成分分析对采购的原料标准品做准确的定性定量检测，然后给出参考工艺及原料的推荐。最后对产品的质量控制及生产过程中出现问题及时解决。

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