來自智利塔爾卡的研究者Nachtigall和他的同事開發了基于MALDI-TOF MS(基質輔助激光解析電離飛行時間質譜)診斷SARS-CoV-2感染的方法,并且初步驗證了方法性能,結果顯示該方法的準確度達到93.9%,假陽性率7%,假陰性率5%。
沒錯,就是普通微生物實驗室常用來鑒定菌種的MALDI-TOF 質譜,實驗室人熟悉且輕松駕馭的一個流程:挑選菌落→涂板→加基質→干燥→上機采集數據→分析結果。基于MALDI-TOF MS鑒定菌種具有顯著的優勢:所需樣本微量、檢測快速、耗材少,通量靈活,結果也較準確。(想復習MALDI-TOF MS工作原理的同學請看文末內容)。
眾所周知,MALDI-TOF MS方法鑒定菌種依賴于參考數據庫,數據庫里有相應質譜圖時菌種才能被鑒定。而當前并沒有針對SARS-CoV-2的數據庫。對此研究者采用機器學習(Machine learning, ML)方法解決。首先對來自三個國家經RT-PCR檢測的362個鼻拭子樣本(211個陽性,151個陰性)進行MALDI-TOF MS檢測,后分別使用六種機器學習算法對所得譜圖進行分析,對不同的機器學習算法進行評估后,支持向量機-徑向基核函數(support vector machine with a radial kernel, SVM-R)模型具有最高的診斷準確度(93.9%),區分COVID-19患者和陰性對照的靈敏度為94.7%,特異度為92.6%。更加詳細的方法建立過程可復制以下鏈接到瀏覽器查看
https://www.nature.com/search?q=Detection+of+SARS-CoV-2+in+nasal+swabs+using+MALDI-MS
MALDI-TOF MS簡介
2)質量分析器:TOF(time-of-flight,飛行時間),原理是,帶電離子在電場作用下加速通過飛行管道,根據到達檢測器的飛行時間不同而被檢測,即離子的M/Z與離子的飛行時間成正比。
參考文獻
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[2] Iles, R.K.; Zmuidinaite, R.; Iles, J.K.; Carnell, G.; Sampson, A.; Heeney, J.L. Development of a Clinical MALDI-ToF Mass Spectrometry Assay for SARS-CoV-2: Rational Design and Multi-Disciplinary Team Work. Diagnostics 2020, 10, 746.
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