[发明专利]一种Au-Pd/wtE.coli纳米材料的代谢组学分析方法

说明书

本发明涉及纳米材料制备及代谢组学分析领域，特别是涉及一种Au‑Pd/wtE.coli纳米材料的代谢组学分析方法。本发明提供的代谢组学分析方法包括以下步骤：(1)对动物模型的组织或器官的冰冻切片进行DESI‑MSI扫描，得到水溶性代谢物和脂溶性代谢物的DESI‑MSI检测结果；所述动物模型为给予了Au‑Pd/wtE.coli纳米材料的动物模型；其中，DESI‑MSI检测条件包括：正模式下，电压为4.5～5kV；负模式下，电压为‑4.5～‑5kV；空间分辨率为50～100μm；溶剂喷雾组成为90～95％甲醇水溶液；(2)对所述DESI‑MSI检测结果进行空间代谢组学分析。此外，本发明的代谢组学分析方法还可以包括对Au‑Pd/wtE.coli纳米材料共培养的细胞进行的非靶向代谢组学检测与分析。本发明为评估Au‑Pd/wtE.coli合成技术与生物响应特性评价提供了依据，应用前景广阔。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备及代谢组学分析领域，特别是涉及一种 Au-Pd/wtE.coli纳米材料的代谢组学分析方法。

背景技术

代谢组学作为一种具有典型特征和显著优势的现代检测和分析技术，其内在相关原理和实际应用目前已引起了研究者们的巨大的关注。该技术在揭示体内代谢过程与生命行为等领域显示出了显著优势，同时基于现代代谢组学的进一步技术创新和发展的研究也已经持续了多年且成果丰硕。目前代谢组学已成功实现了对数千种代谢物小分子(1500Da)结构和含量的检测分析，揭示了它们与生物体的固有联系。

由于代谢组学所具有的表型的生物相容性、高通量分析过程、低廉的检测成本和信息丰富的分析结果等优势，其已被广泛用于微生物，细胞，植物，哺乳动物和环境等各类生命体系，考察生命体内的代谢变化规律。同时，代谢组学在毒理学评价，新药物开发，临床诊断，疾病治疗，食品安全和环境化学等研究领域也取得了许多前沿而有意义的结果。

近期基于代谢组学的相关研究主要集中于技术改进和新型研究领域的开发，这对代谢物检测种类与灵敏度的发展提出了更高的要求。为了实现这一目标，将现代分析技术与化学计量学统计软件相结合的新型代谢组学研究平台成功实现了代谢物的有效检测以及后续数据的整合处理，并根据所得结果总结了内源性和异源性代谢过程。在现有的检测手段中，液相色谱-质谱 (LC-MS/MS)和解吸电喷雾电离-离子化质谱成像(DESI-MSI)技术成为了代谢组学研究的强大工具，二者兼具高灵敏度，样品处理简单，覆盖范围广，时间短等优点，在不同生物模型上实现了数千种代谢物的同时检测并被广泛利用。目前基于LC-MS/MS，DESI-MSI和数据统计软件的组学分析平台已被广泛用于联用代谢组学研究。该新型组学分析平台将为未来生命体内在变化的研究与技术优化发挥重要作用，为联用代谢组学的实际应用和技术改进提供了宝贵的理论与实践参考。然而，该联用平台与其他研究领域(如新型纳米材料)的进一步合作以进行更深层次的探索仍然是要解决的巨大挑战。

纳米材料是一类纳米尺度的新材料，由于其特殊的结构和尺寸而具有各种独特的性能。Au-Pd核壳纳米颗粒在催化、生物、医疗和新能源等领域中有着广泛的应用。其中，通过细菌合成的Au-Pd核壳纳米颗粒具有出色的协同作用和可修饰性，已成功应用于多个生物医学领域，光热治疗，生物催化，仿生酶，免疫传感，体内检测和抗菌作用。然而，在目前的研究中“生物体 -Au-Pd核壳纳米颗粒”相互作用体系的内在干预过程和分子机理仍然不清楚。而为了在生物医疗领域更好地对Au-Pd核壳纳米颗粒进行应用，或者为优化筛选Au-Pd核壳纳米颗粒的合成方法提供依据，人们通常需要根据Au-Pd核壳纳米颗粒的应用场景针对性地研究“生物体-Au-Pd核壳纳米颗粒”相互作用体系的内在干预过程和分子机理。其中需要研究的问题包括不同生物体系(组织细胞不同)和不同条件下(比如温度、纳米材料的用量)下，Au-Pd 核壳纳米颗粒对代谢通路的影响。针对该问题，代谢组学分析技术是一种非常好的选择。