Research Progress of Microfluidic Chip－Mass Spectrometry in Cell Metabolism and Drug Metabolism

FAN Fang-fang; LIN Jin-ming

doi:10.19969/j.fxcsxb.22062201

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

Research Progress of Microfluidic Chip－Mass Spectrometry in Cell Metabolism and Drug Metabolism

Reviews | 更新时间：2023-01-04

- Research Progress of Microfluidic Chip－Mass Spectrometry in Cell Metabolism and Drug Metabolism
- Journal of Instrumental Analysis Vol. 41, Issue 9, Pages: 1355-1364(2022)
- 作者机构：
  
  1.清华大学化学系，微量分析测试方法和仪器研制北京市重点实验室，北京 100084
  2.贵州医科大学基础医学院药理学教研室，贵州贵阳 550025
  3.贵州医科大学附属医院心血管内科，贵州贵阳 550000
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.19969/j.fxcsxb.22062201
  CLC：
扫描看全文
范芳芳,林金明.微流控芯片－质谱联用技术在细胞代谢与药物代谢中的研究进展[J].分析测试学报,2022,41(09):1355-1364.

FAN Fang-fang,LIN Jin-ming.Research Progress of Microfluidic Chip－Mass Spectrometry in Cell Metabolism and Drug Metabolism[J].Journal of Instrumental Analysis,2022,41(09):1355-1364.
范芳芳,林金明.微流控芯片－质谱联用技术在细胞代谢与药物代谢中的研究进展[J].分析测试学报,2022,41(09):1355-1364. DOI： 10.19969/j.fxcsxb.22062201.

FAN Fang-fang,LIN Jin-ming.Research Progress of Microfluidic Chip－Mass Spectrometry in Cell Metabolism and Drug Metabolism[J].Journal of Instrumental Analysis,2022,41(09):1355-1364. DOI： 10.19969/j.fxcsxb.22062201.

摘要

细胞代谢与药物代谢是新药筛选和研发的关键环节，在推动人类大健康发展进程中具有重要意义。通常情况下，细胞代谢和药物筛选以传统细胞培养测定研究为主，多为静态培养条件，无法很好地模拟体内细胞动态微环境。微流控芯片－质谱联用是近年发展起来的一种新型高通量分析技术。微流控芯片模块可高度模拟细胞体内动态微环境，与质谱联用可实时在线检测样品物质，具有高效、快速、简便、样品和试剂消耗低等特点，广泛应用于细胞代谢和药物代谢分析，有利于加速药物筛选研发进程。该文重点综述了微流控芯片－质谱联用技术及其在细胞代谢和药物代谢方面的应用概况，并对目前存在的局限性进行了讨论和展望，以期为微流控芯片－质谱联用技术在新药研发与细胞分析领域的发展提供参考。

Abstract

Cell metabolism and drug metabolism are the key links in the screening and development of new drugs，playing an important role in promoting the development of human health. In general，study on cell metabolism and drug screening is mainly carried out via traditional cell culture determination，which is mostly under static culture conditions and cannot well simulate the dynamic cell microenvironment ,in vivo,. Microfluidic chip－mass spectrometry is a new high throughput analysis technology. The dynamic microenvironment in cells could be highly simulated on microfluidic chip module，and samples could be detected online in real time via combination with mass spectrometry. This method has the characteristics of high efficiency，rapidness，simplicity and low consumption of samples and reagents，and is widely applied in cell metabolism and drug metabolism analysis，which is conducive to accelerate the development of drug screening. In this review，the microfluidic chip－mass spectrometry and its application in cell metabolism and drug metabolism are described，and the current limitations are discussed and prospected，in order to provide a reference for the development of microfluidic chip－mass spectrometry in the field of new drug development and cell analysis.

关键词

微流控芯片－质谱联用技术ESI/MALDI－MS接口细胞代谢药物代谢研究进展

Keywords

microfluidic chip－mass spectrometryESI/MALDI－MS interfacecell metabolismdrug metabolismresearch progress

references

El－Ali J，Sorger P K，Jensen K F．Nature，2006，442（7101）：403－411.

Mao S F，Li W W，Zhang Q，Zhang W L，Huang Q S，Lin J M．Trends Anal. Chem.，2018，107：43－59.

Jin Y，Wen T，Wang Y M，Luo G A．Mod. Sci. Instrum. （金亚，温涛，王义明，罗国安．现代科学仪器），2001，4：15－17.

Zhang W L，Zhang Q，Lin J M．Anal. Sci.，2021，37（2）：249－260.

Shen S G，Zeng W F．J. Sun Yat-sen Univ.：Med. Sci. （申曙光，曾望峰．中山大学学报：医学版），2020，60（1）：168－178.

Lin X X，Liu B，Sun X Y，Lin J M．J. Instrum. Anal. （林雪霞，刘斌，孙向英，林金明．分析测试学报），2017，36（2）：184－189.

Zhuang Q C，Ning R Z，Ma Y，Lin J M．Chin. J. Anal. Chem. （庄琪琛，宁芮之，麻远，林金明．分析化学），2016，44（4）：522－532.

Su Y．Multifunctional Microfluidic Analysis Systems with High-throughput ESI－MS Detection. Hangzhou：Zhejiang University（宿媛．基于电喷雾质谱检测的多功能微流控快速分析系统．杭州：浙江大学），2011.

Ramsey R S，Ramsey J M．Anal. Chem.，1997，69（13）：2617.

McGruer N E，Karger B L．Anal. Chem.，1997，69（3）：426－430.

Dong Y Y．Studies on the Fabrication of Integrated PS Microfluidic Chips for ESI－MS. Hangzhou：Zhejiang University（董媛媛．集成化的聚苯乙烯电喷雾微流控芯片分析系统的研制．杭州：浙江大学），2011.

Zou H B．The Research of Fabrication Prosess of PMMA Electrospray Chip. Dalian：Dalian University of Technology（邹海波．聚合物PMMA电喷雾芯片制作工艺研究．大连：大连理工大学），2010.

Xue Q F，Foret F，Dunayevskiy Y M，Zavracky P M，McGruer N E，Karger B L．Anal. Chem.，1997，69（3）：426－430.

Mellors J S，Gorbounov V，Ramsey R S，Ramsey J M．Anal. Chem.，2008，80（18）：6881－6887.

Batz N G，Mellors J S，Alarie J P，Ramsey J M．Anal. Chem.，2014，86（7）：3493－3500.

Redman E A，Batz N G，Mellors J S，Ramsey J M．Anal. Chem.，2015，87（4）：2264－2272.

Redman E A，Ramos－Payan M，Mellors J S，Ramsey J M．Anal. Chem.，2016，88（10）：5324－5330.

Zhang Y，Wang Y，Sosic Z，Zang L，Bergelson S，Zhang W．Anal. Biochem.，2018，555：22－25.

Chu N，Salguero A L，Liu A Z，Chen Z，Dempsey D R，Ficarro S B，Alexander W M，Marto J A，Li Y N，Amzel L M，Gabelli S B，Cole P A．Cell，2018，174（4）：897－907.

Carillo S，Jakes C，Bones J．J. Pharm. Biomed. Anal.，2020，185：113218.

Bings N H，Wang C，Skinner C D，Colyer C L，Thibault P，Harrison D J．Anal. Chem.，1999，71（15）：3292－3296.

Li F A，Wang C H，Her G R．Electrophoresis，2007，28（8）：1265－1273.

Li H F，Liu J，Cai Z，Lin J M．Electrophoresis，2008，29（9）：1889－1894.

Franssila S．Introduction to Microfabrication. Chichester：John Wiley and Sons，2004：410.

Zhao C X，Wu Z M，Xue G，Wang J，Zhao Y N，Xu Z X，Lin D Y，Herbert G，Chang Y W，Cai K Y，Xu G W．J. Chromatogr. A，2011，1218（23）：3669－3674.

Yin H F，Killeen K，Brennen R，Sobek D，Werlich M，van de Goor T．Anal. Chem.，2005，77（2）：527－533.

Thorslund S，Lindberg P，Andrén P E，Nikolajeff F，Bergquist J．Electrophoresis，2005，26（24）：4674－4683.

Sun X F，Kelly R T，Tang K Q，Smith R D．Analyst，2010，135（9）：2296－2302.

Hoffmann P，Häusig U，Schulze P，Belder D．Angew. Chem. Int. Ed. Engl.，2007，46（26）：4913－4916.

Piendl S K，Geissler D，Weigelt L，Belder D．Anal. Chem.，2020，92（5）：3795－3803.

Svedberg M，Pettersson A，Nilsson S，Bergquist J，Nyholm L，Nikolajeff F，Markides K．Anal. Chem.，2003，75（15）：3934－3940.

He Q H，Fang Q，Du W B，Fang Z L．Electrophoresis，2007，28（16）：2912－2919.

Mao P，Wang H T，Yang P D，Wang D J．Anal. Chem.，2011，83（15）：6082－6089.

Sainiemi L，Sikanen T，Kostiainen R．Anal. Chem.，2012，84（21）：8973－8979.

Ekström S，Onnerfjord P，Nilsson J，Bengtsson M，Laurell T，Marko－Varga G．Anal. Chem.，2000，72（2）：286－293.

Mesbah K，Thai R，Bregant S，Malloggi F．Sci. Rep.，2017，7（1）：6756.

Wang S J，Chen S M，Wang J N，Xu P，Luo Y M，Nie Z X，Du W B．Electrophoresis，2014，35（17）：2528－2533.

Mikkonen S，Jacksén J，Roeraade J，Thormann W，Emmer Å．Anal. Chem.，2016，88（20）：10044－10051.

Guo X，Chan－Park M B，Yoon S F，Chun J H，Hua L，Sze N S．Anal. Chem.，2006，78（10）：3249－3256.

Li M，Mao S F，Wang S Q，Li H F，Lin J M．Sci. China Chem.，2019，62：142－150.

Zhong M，Lee C Y，Croushore C A，Sweedler J V．Lab Chip，2012，12（11）：2037－2045.

Li X T，Zhao S L，Hu H K，Liu Y M．J. Chromatogr. A，2016，1451：156－163.

Brown J A，Codreanu S G，Shi M，Sherrod S D，Markov D A，Neely M D，Britt C M，Hoilett O S，Reiserer R S，Samson P C，McCawley L J，Webb D J，Bowman A B，McLean J A，Wikswo J P．J. Neuroinflammation，2016，13（1）：306.

De Bem T H C，Tinning H，Vasconcelos E J R，Wang D P，Forde N．Endocrinology，2021，162（6）：bqab054.

Jellali R，Gilard F，Pandolfi V，Legendre A，Fleury M J，Paullier P，Legallais C，Leclerc E．J. Appl. Toxicol.，2018，38（8）：1121－1134.

Wei H B，Li H F，Gao D，Lin J M．Analyst，2010，135（8）：2043－2050.

Gao D，Wei H B，Guo G S，Lin J M．Anal. Chem.，2010，82（13）：5679－5685.

Wei H B，Li H F，Mao S F，Lin J M．Anal. Chem.，2011，83（24）：9306－9313.

Liu W，Lin J M．ACS Sens.，2016，1 （4）：344－347.

Gao D，Liu H X，Lin J M，Wang Y，Jiang Y．Lab Chip，2013，13（5）：978－985.

Chen Q S，Wu J，Zhang Y D，Lin J M．Anal. Chem.，2012，84（3）：1695－1701.

Gao D，Li H F，Wang N J，Lin J M．Anal. Chem.，2012，84（21）：9230－9237.

Mao S F，Gao D，Liu W，Wei H B，Lin J M．Lab Chip，2012，12（1）：219－226.

Zhang J，Wu J，Li H F，Chen Q S，Lin J M．Biosens. Bioelectron.，2015，68：322－328.

Liu W，Lin J M．ACS Sens.，2016，1（4）：344－347.

Wu J，Jie M S，Dong X L，Qi H B，Lin J M．Rapid Commun. Mass Spectrom.，2016，30（Suppl 1）：80－86.

Jie M S，Lin H F，He Z Y，Liu H Y，Li H F，Lin J M．Sci. China Chem.，2018，61（2）：236－242.

Zheng Y J，Wu Z G，Lin J M，Lin L．Chin. Chem. Lett.，2020，31：451–454.

Xu N，Lin H F，Lin S，Zhang W L，Han S，Nakajima H，Mao S F，Lin J M．Anal. Chem.，2021，93（4）：2273－2280.

Lin L，Zheng Y J，Wu Z N，Zhang W，Lin J M．Chem. Commun. （Camb），2019，55（69）：10218－10221.

Fan F F，Xu N，Sun Y C，Li X H，Gao X C，Yi X Z，Zhang Y，Meng X L，Lin J M．J. Proteome Res.，2022，21（4）：921－929.

Han S，Zhang P B，Lin H F，Li H F，Guo Y L，Xu N，Lin J M．Talanta，2022，243：123331.

Lin J M，Li N，Lin L．Microfluidic Cell Analysis．Beijing：Chemical Industry Press（林金明，李楠，林玲．微流控细胞分析．北京：化学工业出版社），2021：228－236.

Xie W Y，Gao D，Jin F，Jiang Y Y，Liu H X．Anal. Chem.，2015，87（14）：7052－7059.

Huang Q S，Mao S F，Khan M，Li W W，Zhang Q，Lin J M．Chem. Sci.，2019，11（1）：253－256.

Liu P，Huang Q S，Khan M，Xu N，Yao H R，Lin J M．Anal. Chem.，2020，92（11）：7900－7906. ‏

Zhang W F，Li N，Lin L，Li H M，Lin J M．Anal. Chem.，2021，93（18）：6955－6960.

Views

下载量

CSCD

Alert me when the article has been cited

提交

Tools

Publicity Resources

Research Progress on Selection Methods for Quality Markers in Famous Classical Formulas and Related Thoughts

Research Progress in Sample Pretreatment Methods for Cosmetic Samples Analysis

Progress in Raman Spectroscopy for Chiral Compounds Detection

Progress on Single-cell and Spatial Transcriptome Analysis

Research Progress on Rapid Detection Technology for Consumer Products

Related Author

No data

Related Institution

Shanghai Zhen Ren Tang Pharmaceutical Co.，Ltd

State Key Laboratory of Component-based Chinese Medicine，Tianjin University of Traditional Chinese Medicine

College of Pharmaceutical Engineering of Traditional Chinese Medicine，Tianjin University of Traditional Chinese Medicine

School of Chemistry，Sun Yat-sen University

College of Chemistry and Chemical Engineering，Xiamen University

Address：100 Xianlie Middle Road, Guangzhou Postal code：510070
Tel：020-87684776,37656606 Fax：020-87684776 Email：fxcsxb@china.com
Technical support is provided by Beijing Founder electronics co., LTD 粤ICP备12017312号-3 京公网安备11010802024621
It is recommended to read the content of this site in Chrome&IE9+. Please switch to extreme mode in browser 360.
Cookies We use cookies to help provide and enhance our service and tailor content. By continuing, you agree to the use of cookies.

⁰