脂质组学
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厦大Nature:首个反向脂质组学AI模型,分析速度飙升6万倍
仪器信息网· 2025-12-08 09:07
文章核心观点 - 厦门大学林树海教授团队与合作者在《Nature Communications》上发表了最新研究成果,推出了首个快速、平台无依赖的反向脂质组学质谱AI模型LipidIN [1][3] - 该模型通过创新的四级递进式工作流程,整合了保留时间群智能模型与反向脂质组学模型,旨在解决传统脂质组学分析在注释准确性、数据库覆盖度、搜库效率及深度结构解析方面的技术瓶颈 [2][4][5] - LipidIN在多项性能测试中表现卓越,包括极快的注释速度、广泛的注释覆盖度、有效的假阳性控制以及高分辨谱图再生能力,为脂质组学研究提供了强大的标准化分析工具 [6][9] 技术突破与模型架构 - 研究团队开发了全新的分析软件LipidIN,首次将保留时间群智能模型与反向脂质组学模型引入脂质质谱数据分析 [4] - LipidIN采用四级递进式工作流程:首先依据脂质碎裂规律建立四级分层谱库,生成涵盖121类脂质的1.68亿理论谱图;其次通过快速检索模块实现每秒超1000亿次的谱图匹配;然后利用LCI模型进行假阳性注释去除;最后借助WMYn模型生成高分辨二级指纹图谱,完成脂质分子谱图的细节重现 [5] - 该平台构建了涵盖分子链组成与碳碳双键位置信息的1.685亿条脂质碎片的分层谱库 [6] 性能评估:注释速度 - 在注释速度测试中,当谱库规模达到千万级时,LipidIN的EQ算法保持稳定匹配速度,完成1000万次搜库仅需2.3微秒 [10] - 得益于哈希表与二分法的联合优化,EQ算法可在0.23毫秒内完成十亿次MS2谱图比对,相当于每秒可完成超过4万亿次谱图比对 [10] - 在使用百万级谱库时,EQ算法较对比工具Flash Entropy提速约6万倍 [10] 性能评估:注释覆盖度与准确性 - 在注释覆盖度测试中,LipidIN的EQ模块结合MS-DIAL公共数据库在Top-20候选列表中实现约70%的召回率,而联合LCI模块的四级分层谱库策略将召回率提升至90%以上 [12] - 基于脂质亚类统计,LipidIN在心磷脂、N-酰基乙醇胺、氧化脂肪酸、氧化磷脂酰乙醇胺及甘油三酯等亚类注释中表现优异 [12] - 基于自主构建的1.685亿条谱图库,LipidIN在甘油三酯等亚类注释中的表现显著超越MS-DIAL公共数据库 [12] 性能评估:假阳性控制与谱图再生 - 在假阳性去除方面,LipidIN的LCI模块通过ECN/IUP/ESCN三重保留时间规则建立的动态校正模型,在绝大多数脂质亚类中的注释准确率均显著优于对比工具LDA的单维度保留时间过滤策略 [13] - LCI模块将错误发现率控制在5.7% [6] - 在高分辨谱图再生测试中,WMYn模型在低分辨率和高分辨率条件下,其预测谱图与标准谱图的相似性均领先于均值法、线性拟合等其他方法 [14] - 整合WMYn生成的高分辨二级指纹图谱使目标分子召回率提升20% [6] 应用验证与平台优势 - 验证实验表明,LipidIN平台在血浆、组织等多种生物样本中保持稳定性能,并成功适配Paternò-Büchi衍生化系统、EAD 7600高分辨质谱等不同技术平台 [6] - 该平台已成功应用于临床队列研究中的脂质注释与生物标志物发现 [6] - 其标准化分析流程为领域内数据可比性与可重复性提供了重要技术保障 [6] - 该软件已成功注释跨物种的8923种脂质 [6] 软件获取与团队信息 - LipidIN软件针对学术用户开源,具有良好的可扩展性 [15] - 更多信息可以通过提供的GitHub链接和DOI号访问 [15]
Bruker (BRKR) 2025 Conference Transcript
2025-06-04 22:30
纪要涉及的公司和行业 - 公司:Bruker(BRKR) - 行业:质谱仪、多组学、半导体、国防与国土安全检测、细胞分析、空间生物学 纪要提到的核心观点和论据 产品创新 - **TIMS Ultra and AIP**:用于传统自下而上蛋白质组学,提升MSMS灵敏度和带宽,与Evocep Ino配合实现每天500个样本的高通量,在单细胞蛋白质组学、亚细胞蛋白质组学和免疫肽组学等领域表现出色,该业务规模约2亿美元,与Team Red竞争[5][6][10] - **TIMS Metabo**:针对小分子高分辨率精确质量市场,包括PFAS研究、代谢组学和脂质组学等应用,灵敏度是现有产品的10倍,能解决注释置信度这一关键痛点,有望在几年内使市场机会翻倍[11][13][15] - **TIMS Omni**:开创了蛋白质组学2.0时代,可进行自上而下的蛋白质组学研究,适用于生物制药决策,目前市场竞争小,预计初期约三分之一的系统将用于生物制药[17][18][25] 市场策略与资源分配 - 因学术市场受政府预算影响,公司将资源重新分配至受政府预算影响较小的市场,如代谢组学、脂质组学、生物制药和应用市场等[22][24] - 为应对不确定性,公司准备在2026年实现适度增长,目标是有机增长6% - 8%,并通过削减成本实现显著的利润率扩张和每股收益增长[32][33] 市场优势与增长机会 - **国防与国土安全检测业务**:规模为3000 - 4000万美元,增长显著,预计明年增长2000万美元,主要得益于欧洲国防投资增加和机场安检需求增长,可带来约50个基点的增长[38][39][42] - **半导体计量业务**:占公司收入的8%,有望增长至10% - 12%,受益于高性能计算、人工智能和芯片制造的发展,公司在该领域技术领先,客户包括台积电和三星等[42][43][45] - **中国市场**:有望从刺激政策中受益,公司的高端研究工具如质谱仪、核磁共振仪和显微镜等需求大,但预算释放时间不确定,若在今年下半年释放,将为2026年带来显著顺风[47][49][51] 新产品与市场拓展 - **Beacon Discovery**:下一代台式细胞分析产品,价格降至50万美元,可拓宽市场,用于抗体发现和细胞系选择等[54][55] - **空间生物学产品**:通过NanoString交易进入该领域,对产品进行创新和改进,解决了IP诉讼问题,提升了性能和通量,与竞争对手相比具有优势,还推出了Painscapes仪器,用于研究细胞核内的位置、相互作用和结构[60][61][65] 其他重要但是可能被忽略的内容 - 学术市场的售后耗材和服务合同比例低于平均水平,且受政府预算影响较大,公司预计2026年学术市场收入下降20% - 25%[22][24] - 公司成功完成了ERP向S4HANA的过渡,有助于提高运营效率[34] - 公司在空间生物学领域的产品通过NanoString销售渠道进行销售,与Akoya和Lunafore等竞争[64]