年仅26岁的代谢组学已发展为生物医学领域的前沿。定量代谢组学技术已成为人类表型组学、下一代临床检验等的支撑，但面临绝对结构准确鉴定、异构体多、灵敏度低、内标有限、批次效应等瓶颈问题。为此，复旦大学唐惠儒团队发展了探针增敏定量代谢组学（Met-SeqPro）策略，建立了具有长期稳定性的定量代谢组学2代及2.5代技术，合并解决了未知代谢物绝对结构的准确鉴定、同分异构体分辨、增敏、内标非依赖、数据质量保障及批次效应消除等关键问题（Nat Commun 2026, 17:2461; Anal Chem 2026, 98:7356; AC 2025, 97:1681; AC 2024, 96:18141; J Pharm Anal 2025, 15:101180; JPA 2025, 15:101258, 2025; JPA 2024, 14:140; JACS 2023, 145:25513; Nat Microbiol 2022, 7:707; EMBO J 2021, e108069; Nature 2019, 569:581）。应用上述技术揭示了若干生理与病理生理过程中的代谢机制（Nature Cancer 2026, in press; SCLS 2026, in press; Research 2026, 9:1081; J Hepatol 2025, 82:781; Diabetes 2025, 74:2418; Immunity 2024, 57:1087; Nat Aging 2024, 4:1249; Cell Rep Med 2022, 3:100561）。
但是，上述技术均依赖质谱及核磁共振等不易搬动的大型仪器。如何将定量代谢组学技术用于资源匮乏地区人群检测是又一瓶颈问题。为此，该团队发展了用于即时检测（POCT）的代谢组定量分析新装置与技术。他们构建了基于双功能金属有机凝胶的微流控纸基分析装置（MOG-μPAD），合并解决了资源匮乏场景检测的设备需求、全血颜色、样品预处理、酶稳定性等问题。Cu/Co-MOG具备良好的过氧化物酶样活性（米氏常数Km~0.5 mM），实现了过氧化物酶（如HRP）的完美取代；该MOG同时可以对红细胞进行原位过滤而有效消除了基质效应。结果表明，该MOG-μPAD只需智能手机收集数据即可同步定量一滴全血中的葡萄糖、尿酸、黄嘌呤和肌酐等多种标志物；其测量结果与质谱及核磁共振法所得一致。这种新技术在灵敏度、特异性、成本、操作简便性及储存稳定性方面均有明显优势，为多种代谢性疾病的同步监测提供了便捷新工具。相关成果最近在国际分析化学领域的权威期刊Analytical Chemistry上接收发表。
图1. MOG-μPAD 结合智能手机检测血液代谢物的原理示意图
论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5c07488
