114年:(醫檢)生化(2)

MALDI-TOF質譜儀較不適合用來鑑定或分析下列何種微生物或分子?

A病毒
B細菌
C蛋白質
D醣類

詳細解析

本題觀念:

本題在考察 MALDI-TOF 質譜(Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry)在不同生物樣本與大分子(蛋白質、醣類)上的適用範圍與技術限制。重點在於瞭解此技術何者最不適合用於臨床鑑定或分析。

選項分析

  • 選項A 病毒
    病毒粒子尺寸微小,表面蛋白質含量低且異質性高,需經過病毒濃縮、酵素酶解或破壁等繁複前處理,信號常不穩定,商用質譜儀平台資料庫不足,臨床上尚未成為病毒鑑定主流。MALDI-TOF 在病毒鑑定方面仍停留在研究層面,尚未達到細菌鑑定的成熟度 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)

  • 選項B 細菌
    直接以單一菌落萃取全細胞蛋白質指紋,數分鐘內即可與大型菌種光譜資料庫比對完成物種鑑定,目前臨床常用 Bruker Biotyper、Vitek MS 平台,鑑定速度快、正確率高 (superlab.com.tw)

  • 選項C 蛋白質
    質膜輔助雷射脫附游離 TOF-MS 是蛋白質體學的基礎技術,可用於肽段與蛋白質質量分析、蛋白質指紋與序列定序,靈敏度高且解析度佳 (shimadzu.com.tw)

  • 選項D 醣類
    通過酵素切下 N-glycans,結合正相液相層析後離線連接 MALDI-TOF/TOF-MS/MS 分析,可得到結構、鍵結位點與分支資訊,為醣組學研究常用手段 (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)

答案解析

MALDI-TOF 質譜在蛋白質(選C)與醣類(選D)的分析已有成熟方法,且在細菌(選B)的臨床快速鑑定更是當今主流;唯獨病毒因粒徑極小、蛋白含量低、前處理複雜及資料庫參考光譜不足,難以在短時間內於臨床上做大規模常規鑑定,故「病毒」最不適合使用 MALDI-TOF 進行鑑定或分析。

核心知識點

  • MALDI-TOF 質譜原理
    • 基質輔助雷射脫附游離 → 生成帶電分子 → 飛行時間測質量/電荷比
  • 臨床微生物鑑定
    • 細菌/酵母菌:全細胞蛋白指紋比對,常用 Bruker Biotyper、Vitek MS (superlab.com.tw)
    • 病毒:須豐富前處理(濃縮、破壁)、特殊資料庫設定,仍屬開發階段 (pmc.ncbi.nlm.nih.gov)
  • 生物大分子分析
    • Proteomics:肽段質量指紋與序列分析 (shimadzu.com.tw)
    • Glycomics:N-glycan 分離與 TOF-TOF-MS/MS 結構解析 (pubmed.ncbi.nlm.nih.gov)

臨床重要性

MALDI-TOF 已成為臨床微生物快速鑑定的標準工具,可大幅縮短細菌與真菌鑑定時間並降低成本,但病毒診斷仍需仰賴 PCR、抗原檢測、細胞培養等傳統或分子方法。