在蛋白质组学研究中，蛋白质定量是理解细胞状态、疾病机制以及筛选生物标志物的关键环节。随着质谱技术的飞速发展，从早期的2D凝胶方法到当代高通量的TMT（Tandem Mass Tag）和SWATH（Sequential Window Acquisition of All Theoretical Mass Spectra），蛋白质定量方法正经历深刻变革。本文将梳理蛋白质定量技术的发展路径，重点解析TMT与SWATH的技术原理、优势及适用场景。

一、蛋白质定量的两大技术路线

目前主流的质谱定量方法可分为两类：

• 标记法（Label-based）：通过化学试剂将不同样本的肽段进行标记，代表技术如TMT、iTRAQ，具有高通量、高精度优势。
• 无标记法（Label-free）：直接通过肽段信号强度或谱图计数进行跨样本比较，如LFQ、SWATH，适合样本量大、成本敏感的研究。

选择哪种技术，取决于实验设计、样本数量、预算及数据精度要求。

二、TMT：高精度多样本定量的主力技术

TMT是一种同位素标签定量方法，常用于比较多个样本中蛋白质的表达差异。

1、基本原理：

• 每个样本使用不同的TMT试剂进行肽段标记；
• 所有样本合并后共同上机分析；
• 在MS2阶段释放出reporter ions，用于定量分析。

2、技术优势

• 高通量：最多可实现18通道样本并行；
• 高一致性：所有样本共线分析，降低批间误差；
• 适用于复杂体系：如临床组织、肿瘤异质性样本。

3、技术挑战及优化

TMT定量虽然具备高通量和高精度优势，但也存在一定局限，最常见的问题是比率压缩（Ratio Compression）。这一现象主要源于MS2阶段共流肽段的干扰，导致不同样本间的定量差异被低估。

常见的优化策略：

• 采用高分辨率质谱仪器，提高肽段识别的选择性；
• 引入SPS-MS3等多级质谱采集模式，增强定量特异性；
• 优化前处理流程，如肽段分级纯化，减少复杂背景对定量精度的影响。

三、SWATH：无偏全景扫描，开启数据独立采集新纪元

SWATH是基于DIA（Data-Independent Acquisition）策略的蛋白质定量技术，与TMT的DDA不同，SWATH采集过程中不挑选前体离子，而是将m/z范围划分为多个窗口，无偏采集所有碎片离子信息。

1、技术优势

• 全景无遗漏：避免“只分析最强信号”造成的数据信息缺失；
• 高重现性：采集方式固定，适用于大规模临床队列；
• 长期可重分析：完整数据保留，便于后续多组学整合。

2、 技术挑战及优化

SWATH作为DIA策略的代表，虽具备无偏全扫描和数据可重分析等优势，但其数据结构复杂、分析算法要求高，成为实施时的主要技术挑战。

优化方法：

• 构建高质量、物种特异性的参考谱库，用于提高定性匹配效率；
• 使用先进的数据处理软件（如Spectronaut、DIA-NN等）优化特征提取与峰识别；
• 在样本准备阶段确保批间一致性，减少样本处理引入的系统偏差。

四、TMT与SWATH技术对比一览表

随着多组学整合与人工智能辅助分析的兴起，蛋白质定量方法将朝着更高灵敏度、更强动态范围和更广泛适用性演进。TMT和SWATH作为当下两种主流方法，各具优势、互为补充。百泰派克生物科技将持续以专业技术支持加速科研成果转化，助力生命科学研究迈向更深层次的分子解析。欢迎联系我们获取SWATH定量蛋白组学服务方案及报价。

百泰派克生物科技特色项目

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.专业生物信息学分析，分析更系统准确。

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，然后用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征，百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

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