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代谢组研究对理解疾病机理有重要意义。代谢组学分析有其自己的特点，比如物质性质更复杂多样，缺乏特异性标记物等，对代谢物的分析需要生物质谱技术发展的支持。将MALDI-TOF-MS的优势应用到代谢组学的研究中，是相关研究的一个重要发展方向，对提高生物医学研究水平起到促进作用。研究内容包括: 1，发展质谱成像技术分析结肠癌肝转移的能量剥夺与分子标签。考察了盐酸萘乙二胺(NEDC)基质分析复杂生物样本的特性，开发了用于质谱成像的方法与流程。基于NEDC基质的质谱成像展现了优异的性能。通过原位成像，检测到多种潜在的肿瘤转移标记物和荷瘤组织的代谢变化。重要的是，为已知唯一可非标记成像检测生理水平葡萄糖空间变化的方法，并且在实际样本中实现高空间分辨率成像。这促成了对肿瘤和荷瘤肝之间葡萄糖竞争，以及在大肿瘤灶中葡萄糖梯度的首次非标记呈现。本方法对生物医学研究具有促进意义，在相关的生物标志物，信号途径，和疾病机制原位研究中具有广泛的应用前景。 2，MALDI-MS代谢指纹谱对突变菌株和耐药菌株的快速鉴别分析。本方法是一种以代谢物为检测窗口，实现区别种以下水平更加细微的株与株之间的差异。利用合适的基质，提出对代谢物的质谱分析有利于克服基于蛋白质组分析的缺点，获得对种以下水平区分的能力;通过基因工程的手段，可控的较为系统的对单基因水平改变的菌株进行了鉴别分析，阐述了基于代谢物窗口快速鉴别分析的特点;利用抗逆突变菌株在代谢水平的表型差别，将此方法应用到对耐药株的差异分析，为相关临床快速诊断应用打下基础。 3，无背景干扰的新型MALDI基质的开发与应用。在这个研究中。我们开发了一种新颖的基质，六方氮化硼纳米片用于在MALDI-TOF-MS中分析小分子化合物。氮化硼的高稳定性，不会在MALDI过程中产生背景峰。同时它的制备和使用简单。它可以将固相微萃取和质谱检测整合为一体，提高检测能力的同时也减少了样品转移的损失。对生物样本的检测可以看出这种机制可以在复杂物质环境中实现检测，并且可以产生丰富的谱峰。