非靶向代谢组学的优缺点分析

在生命科学研究中，代谢组学（Metabolomics）是连接基因型与表型之间的关键桥梁。代谢物作为生命活动的“终端产物”，zuì直接反映了细胞、组织或机体对遗传调控、环境刺激和疾病状态的综合响应。其中，非靶向代谢组学（Untargeted Metabolomics）以其“广覆盖、高发现率”的优势，在疾病机制解析、药物作用机制、营养代谢、环境毒理等领域得到了广泛应用。

一、非靶向代谢组学的定义与核心技术

非靶向代谢组学是指在不预设目标代谢物的前提下，全面检测和分析样本中尽可能多的代谢物。研究者不局限于某一类化合物，而是通过高分辨率质谱（如 Orbitrap 或 TOF）结合色谱技术（如 LC-MS、GC-MS），构建广谱代谢物谱图。

核心流程包括：

• 样本前处理（提取、去蛋白、衍生化等）；

• 高分辨率质谱检测；

• 数据预处理（峰提取、比对、标准化）；

• 多变量统计与模式识别；

• 代谢物鉴定与通路富集分析。

在百泰派克生物科技，我们基于高分辨率质谱平台（如 Thermo Orbitrap Exploris 系列）和自主优化的代谢物数据库，提供覆盖广、重复性高的非靶向代谢组解决方案，助力科研人员从复杂生物样本中提取关键代谢信号。

二、非靶向代谢组学的优势分析

1、 代谢物全面覆盖，适用于机制探索

非靶向策略不依赖于事先定义的代谢物清单，可捕捉到已知与未知代谢物，从而为新机制发现、疾病标志物筛选提供了可能。

2、具备较强的数据驱动发现能力

依托于多变量统计方法（如PCA、PLS-DA）和机器学习算法，非靶向代谢组学支持从高维数据中挖掘潜在生物标志物和代谢模式。对于尚无明确生物假设的研究问题，尤其适用。

3、可跨物种、跨组织类型使用

无论是血清、尿液、组织、细胞，还是动植物样本，非靶向策略都具备良好的适应性。其平台通用性强，非常适合用于构建全局代谢图谱或进行不同物种间的代谢比较研究。

4、支持下游靶向验证与路径拓展

非靶向筛选可作为dìyī步发现手段，进一步可结合靶向定量技术（如MRM）对关键代谢物进行验证。也可通过代谢通路富集分析，为功能实验提供思路支持。

三、非靶向代谢组学的局限与挑战

1、定性困难：未知代谢物识别仍是瓶颈

质谱技术发展迅速，但在面对海量“未知峰”时，现有数据库覆盖率有限，代谢物结构鉴定仍然依赖于标准品比对或手动解析碎片谱图，这在某些研究中可能成为数据解释的瓶颈。

2、定量准确性相对较低

与靶向代谢组中使用内标校准、定量线性范围明确相比，非靶向中由于信号漂移、基质效应等因素影响，数据的juéduì定量能力有限，通常以相对丰度进行比较。

3、批次效应与重复性控制要求高

非靶向实验对仪器稳定性和样本处理一致性要求极高，批次间差异可能显著影响分析结果，需采用QC样本、信号校正等策略控制变异。

4、数据处理复杂，对分析人员要求高

数据量大、变量多、数据预处理和统计分析流程繁杂，研究人员需具备良好的数据分析能力，或依赖zhuānyè平台进行分析支持。

四、非靶向代谢组学适用的研究场景

非靶向代谢组学以其“无偏见、高通量”的特点，为生命科学研究打开了观察代谢全貌的新窗口。它不仅是疾病标志物发现的重要工具，更是理解生命系统复杂性的重要手段。当然，科学技术从不完美，非靶向代谢组学的使用需要结合研究目标、样本类型与预算等因素进行权衡。在实际应用中，我们建议将其作为探索性研究的前哨，并与靶向定量策略联用，以实现更深入的机制挖掘与功能验证。百泰派克生物科技深耕质谱与组学分析十余年，拥有成熟的非靶向代谢组学平台、丰富的项目经验和zhuānyè的生物信息分析团队。百泰派克生物科技不仅关注数据的获取，更关注数据如何转化为可发表的科研成果。欢迎联系百泰派克生物科技，获取免费实验设计咨询与项目评估，让代谢组数据真正服务于您的科研目标。

~~

百泰派克生物科技特色项目

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.zhuānyè生物信息学分析，分析更系统准确。

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，zuì后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标进行表征，百泰派克生物科技可做到检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从zuì小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等zhuānyè服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，zhuānyè提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

https://www.biotech-pack.com/index.html