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新质谱技术DiBT-MS问世 酶筛选效率跃升千倍
2025年05月03日 10:35:02
来源：化工仪器网 作者：宋池 点击量：16378
英国曼彻斯特大学与阿斯利康联合团队研发的生物转化直接分析质谱技术（DiBT-MS），通过优化检测流程将酶活性筛选效率提升千倍。该技术实现三大突破：2小时极速检测替代传统数天流程，溶剂与塑料耗材减少超90%，并省去样品预处理步骤。
4月29日，国际顶级学术期刊《自然·协议》刊发了一项颠覆性技术进展——英国曼彻斯特大学与全球制药巨头阿斯利康联合团队成功研发出"生物转化直接分析质谱技术"(DiBT-MS)，将酶活性检测效率提升至传统方法的1000倍。
酶作为自然界的高效催化剂，在药物合成、环保材料制造等领域展现独特价值：其可显著提升产物纯度、降低生产成本，同时减少能源消耗与工业废弃物。然而，传统酶筛选技术如同大海捞针，科学家往往需测试数百种酶变体，耗时耗力且效率低下，成为制约行业发展的关键瓶颈。
DiBT-MS基于解吸电喷雾电离质谱(DESI-MS)进行突破性改良，彻底重构了酶活性检测的技术路径。将传统需要数天的检测流程压缩至短短2小时，实现千倍效率跃升，同时通过创新性优化载玻片重复使用技术，显著降低了溶剂消耗与塑料废弃物的产生。此外，DiBT-MS完全摒弃了繁琐的样品预处理步骤，可直接对酶促反应过程进行原位观测，实时捕捉动态变化，使科学家能够更直观地解析酶催化机制。
DiBT-MS技术的核心在于高通量筛选能力与环境电离技术的深度结合。传统LC-MS依赖复杂样本纯化，而DESI-MS的“环境电离”特性可直接分析粗细胞裂解液中的生物转化反应。其高分辨率质谱不仅能提供产物的精确分子量，还可通过串联质谱(MS/MS)指纹图谱实现快速产物鉴定，特别适用于工程酶(如亚胺还原酶、羧酸还原酶)催化特定底物(如喹啉基团、苯基哌嗪基团)生成目标化合物的场景。
研究团队进一步利用DESI-MS的成像功能，通过可视化底物或产物离子的空间分布，实现酶促反应的直观监测。例如，在96孔板实验中，仅需2小时即可完成全部样本分析，溶剂与样本消耗量仅为传统LC-MS的零头。实验还揭示了溶剂喷雾成分对目标分析物电离效率的关键影响，并验证了尼龙膜载玻片在提升信号稳定性方面的独特优势。此外，载玻片可重复用于多轮实验的设计，大幅降低了耗材成本。
这项技术的“一体化”设计兼顾了效率与可持续性：其高通量、低耗材的特性不仅加速了新药候选分子的发现，更通过减少废弃物与资源消耗，为绿色化学工业的规模化落地提供了关键技术支撑。随着DiBT-MS在生物技术实验室的普及，工程酶的开发与应用有望迈入“分钟级”筛选时代，推动医药、化工等领域向更高效、更环保的未来加速转型。
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