空间蛋白质组学是一门新兴的技术，能够深入研究分子在细胞或组织中的空间分布，这对于系统性理解生物功能、疾病机制以及治疗效果具有重要意义。根据《Nature Methods》的评选，空间蛋白质组学被选为2024年度方法，显示了业内对这项技术的重视及其应用潜力。

目前，质谱空间蛋白质组学技术主要包括基于MALDI的质谱成像、激光显微切割和膨胀水凝胶放大后切割。虽然质谱成像能够提供一些蛋白质的信息，但其检测种类有限。后两种方法由于成本高和质谱检测通量要求大，限制了它们的广泛应用。

2025年2月，中国科学院动物研究所的赵方庆老师与国家蛋白质科学中心的王贵宾合作，在《Cell》杂志上发表了题为“基于微流控技术和迁移学习的高分辨率空间蛋白质组学”的论文，介绍了一种创新的高分辨率和高通量空间质谱蛋白质组学平台——PLATO。该平台可以精准映射整个组织切片中数千种蛋白质。

高端技术与优势

PLATO平台的创新性主要体现在以下几个方面：

基于微流控的高通量蛋白采样

PLATO利用微流控技术获取组织切片的连续样本，以实现高效蛋白质组分析。不同的切片在不同角度进行蛋白质分析，确保了数据的准确性和丰富性。

高稳定性与准确性

本研究采用QExactiveHF质谱仪的DIA模式，成功实现每日高通量样本检测，确保微量样本的定量准确性和可重复性，为空间蛋白质表达图谱的重建奠定了基础。

基于深度学习的创新算法

研究中开发了Flow2Spatial算法，能够根据中间切片的数据信息，重建高分辨率的原始蛋白质分布图。此方法较为高效，减少了样品处理及测量次数，为未来的研究节省了时间和成本。

PLATO平台的独特亮点

高分辨率蛋白质映射

PLATO在空间分辨率方面表现卓越，能在25μm的分辨率下进行精确的蛋白质分析，帮助更好地理解蛋白质在不同细胞和组织区域中的分布。

广泛组织兼容性

PLATO不仅能够处理小鼠、大鼠等动物组织，还能成功应用于人类样本，展示出其在各种生物样本中的应用潜力。

在乳腺癌研究中的应用

PLATO在乳腺癌研究中显示出巨大的潜力，通过高分辨率映射，能够识别不同的肿瘤亚型，揭示关键的失调蛋白，为肿瘤诊断与治疗提供了新的思路。

总结与展望

PLATO平台结合了微流控采样、微量检测技术与人工智能算法，实现了空间蛋白质组学的重大突破。该平台不仅验证了其测量的准确性，还展现了在不同物种及组织类型中的广泛应用前景。通过技术的持续优化，PLATO将推动生物医疗领域的发展。

研究团队中，中国科学院动物研究所的赵方庆研究员与王贵宾教授共同担任通讯作者，他们在空间蛋白质组学方面的影响力不容小觑。PLATO平台的革新性，不仅为科研人员提供了全新的研究工具，也为病理研究的深入探索提供了强大的支持。

随着技术的不断发展，PLATO有望在后续的癌症及其他疾病研究中发挥更大的作用。若您想要了解更多生物医疗与空间蛋白质组学的最新动态，欢迎关注918博天堂，获取最新的科研成果与技术信息。