如邮件所述,我们希望就 NMR 用户特别是 600 MHz NMR 用户的新机遇进行详细介绍。

您可能已经注意到人类代谢组学在组学领域迅速崛起,并且目前在全世界许多国家都是主要的经费来源。NMR 是代谢组学的两大主要工具之一,另一个是质谱,两者高度协同。

布鲁克开发了一套标准化方法,用于产生人体液样本的高质量谱图并对混合物谱图进行定量分析统计分析。以上所有功能都集成在我们的 IVDr 平台中,目前涵盖尿液、血浆、血清、CSF 和甲醇提取物(来自体液、组织和细胞)

如下所示,完整的解决方案包含 4 个层面。其中第 1 - 2 层是基础配置,第 3 层是工具包,第 4 层是检测方法。第 4 层,灰色框和黄色框表示目前正在与合作伙伴共同开发。蓝色框表示可订购。所有工具包的详细说明见下表。

IVDr Bild1

全球范围内已有超过 75 位用户采用我们设计的标准,将产出可交换型谱图用于大规模流行病学研究或临床试验。上述用户中不乏医院、生物样本库以及国际表型中心网络(International Phenome Centre Network,IPCN)成员

如果有兴趣涉足该领域,我们可以告知您升级到 IVDr 平台标准需要进行哪些工作。由于此类系统升级后仍需要满足其它应用需求,因此我们向您保证,您不会失去仪器的任何其它功能。IVDr 系统本身是一种全功能 NMR 波谱仪,即使您的系统拥有 3 个或更多的通道也没有问题,例如,我们可以兼容既有的 TCI 低温探头;不过我们的首选标配仍是 5mm 反向探头,例如 BBI 或 TXI。但这与探头更换的最短停机时间以及易用性有关。在医院中,我们希望仪器系统可由 MTA (医疗技术助理)来操作其日常运行,并且能够避免仪器频繁停用,例如由于超低温探头的常规预热程序所导致的仪器停用。除此之外还应当说明,由于盐含量高,因此典型的体液筛查实验中使用低温探头时灵敏度增益的最大倍数仅为 1.6。

Upgrade Your Console

还要指出的是,我们已经与一些本机构内设有医学或临床/转化研究部门或生物样本库的用户探讨过,这些部门对基于 NMR 的代谢组学研究非常感兴趣。这些部门可为 NMR 用户带来新的经费或项目资源,并有机会在高质量期刊上发表文章。我们可以帮助您在所处环境下找到潜在的人类代谢组学领域合作伙伴。

下面您将看到的是 IVDr 平台在临床/转化价值链中的典型使用案例。

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第 2 层 - 布鲁克 IVDr 方法:B.I.Methods 2.0

如您所知,标准化非常重要,它能保障最高的谱图质量、重现性和可转移性。而这正是第 2 层,即 B.I.Methods 2.0 所实现的功能。该程序包含以下组成部分

分析前处理

  • 关于样品收集、储存和转移至磁体的建议
  • 3mm 和 5mm 管的样品制备 SOP


谱图特征

  • 通过全自动化的数据采集和谱图处理完成
  • 基线平直,没有偏移
  • 在低预饱和功率下对水和甲醇的高质量信号抑制
  • 调整每个样品的 90 度脉冲和预饱和功率,后者可在需要积分修正因子来处理因接近溶剂峰而受到抑制的信号时,确保积分修正始终相同
  • 将经过优化的参数自动传输至每个样品的 2D-Jres 实验
  • 残留溶剂信号始终与所有非抑制信号同相位
  • 采用自动相位修正,不会出现错误
  • 每日进行质控实验以确保积分计算、绝对温度和溶剂抑制正确无误,并将 1 个质子代表的积分值储存在数据集中
  • 每个样品的质控报告

对于通过 B.I.Methods 2.0(适用于 Avance III HD 或 Avance Neo 及 Windows 操作系统)获得的谱图,可应用以下工具包(第 3 层)

不难想象,我们的程序对于以水或甲醇为溶剂的其它应用同样很重要,可帮助用户获得最高质量的谱图。因此,用户的受益是多方面的。

Bruker IVDr Methods B.I.Methods Figure 1
例如人尿液甲醇提取物的实验可进行 4 重溶剂峰抑制(包括甲醇主信号、甲醇 C 卫星峰和水峰)
下面是使用同一尿液样本单独制备的 34 个等分试样所产生的系列谱图(34 张),测定和处理均完全自动化完成,未进行基线修正,右侧是 TSP 信号放大图。
Bruker IVDr Methods B.I.Methods Figure 2

第 3 层 - 布鲁克 IVDr BioBank Tool:B.I.BIOBANK-TOOL

NMR 分析是生物样本库质量控制特定的高灵敏度工具。该分析已完全标准化,因此能够很好地满足生物样本库在标准化方面较高的要求。在生物样本库中,为使存储价值最大化,只有高质量样本才值得存储。能够从每个试样上获取尽可能多的信息以避免基于生物样本库的临床试验或研究得出错误结论,这一点极为重要。该 IVDr 生物样本库工具能够产生 36 个参数,以尿液质控为例,将检查样本的错误标记、未报告的药物治疗、尿液中的高蛋白含量以及禁食或非禁食状态等。

除质控部分外,NMR 还可以为生物样本库提供附加价值。无论何时通过 IVDr 平台进行质控检测,都可以生成谱图,而且可以转化为生物样本库元数据。拥有谱图即可运行定量工具(用于血浆/血清的 B.I.LISA 和 B.I.QUANT-PS 2.0 以及用于尿液的 B.I.QUANT-UR),并且其结果也可添加到生物样本库中。这样做的潜在价值不难想象,如果多个生物样本库均遵循 IVDr SOP 并储存谱图和定量结果,那么由于这些数据已完全标准化,因此能够与全世界的其它生物样本库进行数据交换。

基于 IVDr 的生物样本库解决方案概览如下

Bruker IVDr BioBank Tool B.I.BIOBANK TOOL Figure 1

基于 IVDr 的生物样本库解决方案概览如下

Bruker IVDr BioBank Tool B.I.BIOBANK TOOL Figure 2

可提供以下定量结果,定量功能可与 B.I.Biobank-Tool 组合订购

血浆/血清:

  • B.I.LISA 脂蛋白参数,包括亚类信息
  • B.I.QUANT-PS 小分子定量


尿液:

  • B.I.QUANT-UR 基础版 50 种小分子内源代谢物
  • B.I.QUANT-UR 扩展版 150 种小分子内源 + 疾病标志物(儿童 + 成人)
  • B.I.QUANT-UR 新生儿扩展版 150 种小分子内源 + 疾病标志物(新生儿) + 非靶向统计分类结果(与健康新生儿模型相比)

第 3 层 - 布鲁克 IVDr 脂蛋白亚类分析:B.I.LISA

脂蛋白分布在心血管风险评估中发挥着重要作用,其中主要组成

  • HDL = 高密度脂蛋白
  • IDL = 中等密度脂蛋白
  • LDL = 低密度脂蛋白
  • VLDL = 极低密度脂蛋白


以及典型的常规检测项目

  • 总胆固醇
  • 总甘油三酯
  • LDL 胆固醇
  • HDL 胆固醇


可通过常规分析轻松获取,而 LDL、HDL 和 VLDL 亚组分的最佳检测方法为 NMR。各种出版物上发表的文献均表明,亚组分(特别是 LDL-和 HDL-胆固醇)能够提升风险评估效果,并提供各种癌症的相关信息。

B.I.LISA 将产生 115 个参数,包括颗粒数、APO A1、APO B 和 APO A2、胆固醇、游离胆固醇、甘油三酯以及磷脂的主组分和亚组分值。上述参数是通过对具有代表性的人类队列的超速离心结果进行 NMR 回归分析而获得的。超速离心被视为亚组分分析的金标准,但是总分析时间约为 1 周,而 NMR 只需要 10 分钟。

下面您将看到的是典型的测试结果,分别来自于健康受试者(左侧)和采样后 3 天发生严重中风的受试者。灰色柱状图形代表的是参考范围,来自于构建回归模型所使用的队列。受试者的所有结果均显示为黑色横线。

基于与脂蛋白实验中完全相同的原始数据,使用B.I.QUANT-PS 2.0工具还可以对血浆和血清中的小分子进行定量。

Bruker IVDr Lipoprotein Subclass Analysis B.I.LISA Figure 1
请观察图中右侧的 LDL-胆固醇数据,结果表明此受试者的数据均在模型范围内;但仔细观察其 LDL-胆固醇亚组分时,则可以看出明确的风险特征。
Bruker IVDr Lipoprotein Subclass Analysis B.I.LISA Figure 2

第 3 层 – 布鲁克 IVDr 血浆/血清定量:B.I.QUANT-PS 2.0 新版本

2.0 版能够全自动定量血清和血浆中的 41 种代谢物。每种代谢物的 NMR 参考范围以灰色柱状图形显示,黑色线条则表示个人的检测值。为改进定量结果,我们引入了可以低于 LOD 的原始浓度 (r)。TMAO 和支链氨基酸被认为与心血管疾病风险有关。因此,我们通过基于 B.I.LISA 和 B.I.QUANT-PS 的一次实验提供了两种视角的评估结果,从而进一步提升心血管风险分析的效果。

下面显示的是定量结果的氨基酸部分,截取自定量报告第 1 页。如对某代谢物的结果有疑问,可通过交互图查看该代谢物的真实谱图与拟合结果。

所有代谢物均按 DIN-ISO 标准进行了湿法加标验证。

Bi quantBruker IVDr Quantification in Plasma Serum B.I.QUANT PS Figure 2
血浆/血清小分子定量可为多种重要疾病和治疗场景的检测和分级提供支持。

第 3 层 – 布鲁克 IVDr 尿液定量:B.I.QUANT-UR 1.1 新版本

新版本 B.I.QUANT-UR 1.1 改善了程序和验证参数 并允许更多阳性检出。现在,原始浓度可独立于 LOD 获得,并且分析时生成了更多的定量结果评估信息以便于判断定量可靠性。

Bencene and Substituted Derivates
B.I.QUANT-UR 1.1 e(扩展版)
病理性分泌 3-苯乳酸、苯丙酮酸、4-羟基苯乙酸和苯乙酸的苯丙酮尿症的谱图特征。

IVDr 平台提供 3 个版本的尿液全自动定量工具

  • B.I.QUANT-UR 基础版:50 种内源代谢物
  • B.I.QUANT-UR 扩展版:150 种代谢物,其中包含 50 种内源性(基础版中)和额外的 100 种疾病标志物,年龄范围是 6 个月至成人
  • B.I.QUANT-UR 新生儿扩展版:与扩展版中相同的 150 种代谢物,但对新生儿有选择性,此外还可与新生儿健康模型进行分类比对。

B.I.QUANT-UR 基础版可分析多种疾病,见下表。

Bruker IVDr Quantification in Urine B.I.QUANT UR Figure 1

扩展版提供 2 个年龄范围,原因是从新生儿到儿童再到成年人,离子组成发生了改变。设置 2 个版本可大幅提升定量过程的灵敏度和精密度。分析过程中使用 2 个独立知识库

Bruker IVDr Quantification in Urine B.I.QUANT UR Figure 2

第 4 层 – 布鲁克 IVDr 先天性代谢缺陷检测:B.I.IEM 检测

新版 B.I.IEM-检测可应用于 2 个扩展版本的定量列表。如果添加到分析过程中,则定量结果将自动传输至布鲁克版 Metagene 知识库,该知识库覆盖超过 1000 种罕见疾病并且持续更新。Metagene 向用户提供的输出结果包含疾病排序表(可通过超出浓度范围的代谢物进行解释)。除疾病外,结果中还列出了标志物及其参考浓度和临床症状。这一额外的自动化步骤使智能分析达到了一个新的层次。

Bruker IVDr Inborn Error of Metabolism Panel B.I.IEM Panel Figure 1Bruker IVDr Inborn Error of Metabolism Panel B.I.IEM Panel Figure 2

如需全面了解 IVDr 平台解决方案,请下载“IVDr 概览宣传册”。下载:宣传册 - NMR IVDr

可用的许可证和软件包

针对基于远程分析的所有工具包均提供有以下许可证:

  • 1 年许可证:固定费率
  • 3 年许可证:固定费率
  • 按次付费,基于生成的分析报告数量


可选组合:

B. I. Licences

所有工具包均可以全自动运行、将数据传输到分析服务器并全天候接收结果
按次付费的许可证在评估该方法是否满足自身需求的初始阶段非常适用。按年付费则几乎允许对工具包进行无限制使用,具体取决于一台 IVDr 系统的典型最大通量所对应的最大分析数。您的销售人员可以帮助您确定最适合您需求和/或预算的最佳组合。

如果希望送检演示样品,您的销售人员也可以为您安排。

演示样品的寄送条件:

  • 在运输到最近演示现场的过程中需要深度冷冻以防止样本在运输中降解
  • 需要填写声明,即只寄送非传染性样本(标准表格由布鲁克提供)

其它任何问题,您的销售人员都将与临床应用开发部门协调解决。

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