研究背景
金属离子对于人类健康至关重要，在多种生命活动中扮演着关键角色。金属稳态失衡已被报道与多种疾病的发生发展密切相关。深入了解金属在各种生物事件中的作用将有助于开发新的疾病预防、早期诊断及个性化治疗策略。
基于金属检测的分析技术具备独特的高灵敏、高通量、高维度等众多优势。近年来，随着金属组学/金属蛋白组学的进步，特别是单细胞金属蛋白组学的开发，以及高维度成像技术的发展，为金属生物学研究提供了新的机遇，大大提升了我们对金属在复杂生物系统中角色的认知。
在过去十年间，基于金属检测的分析技术在检测性能和应用领域都取得了显著进展。部分金属检测技术已从实验室研究拓展到实际临床应用，显示了它们在生物医学领域中的重要价值和潜力。近年来，金属组学、金属蛋白组学技术，以及整合多组学技术的不断进步，为我们理解金属在生物体内的作用机制提供了宝贵工具。此外，一些新兴单细胞金属检测技术的迅速发展 （如质谱流式细胞术、质谱流式成像技术、纳米二次离子探针质谱技术和多重离子束成像等），为金属生物学研究带来了新的机遇。深入了解各金属检测技术的特点及优势，是拓展其在金属生物学研究应用的关键。然而，目前还缺少对各金属检测技术的全面总结报道。
文章简介
近日，香港大学孙红哲教授团队撰写综述性文章，系统总结了近几年基于金属检测分析技术的进展，并重点介绍了这些技术在金属生物学研究领域的应用 (Fig. 1)。
Fig. 1. 基于金属检测的主要分析技术概览及其在金属生物学领域中的应用
该综述详细探讨了几种主要的金属检测技术【如基于电感耦合等离子体质谱 (ICP-MS) 的多维金属组/蛋白组定量技术、凝胶电泳-ICP-MS 联用金属靶蛋白鉴定技术】，并分析了各种技术的优缺点及应用领域 (Fig. 2)。
此外，文章重点总结了近年来兴起的一些先进单细胞分析技术的最新进展。
同时，文章从揭示金属在疾病中的致病机制、解析金属药物作用机理、探究纳米粒子与细胞相互作用、解析金属免疫调控功能等方面出发，综述了不同金属检测技术在金属生物学和生物医学领域的应用研究进展。
最后，作者探讨了人工智能与金属检测技术联合应用的潜力，并展望了当前金属检测技术未来的发展前景和挑战。
Fig. 2. 基于金属检测的主要分析技术
该文章以“Metal-detection based techniques and their applications in metallobiology”(《金属检测技术助力深化金属生物学研究》)为题，发表在英国皇家化学会期刊 Chemical Science 上。
论文信息
Metal-detection based techniques and their applications in metallobiology Ying Zhou*, Hongyan Li*, Eric Tse* and Hongzhe Sun*（孙红哲，香港大学） Chem. Sci., 2024
https://doi.org/10.1039/D4SC00108G
作者简介
本文第一作者，共同通讯作者。香港大学研究助理教授(现为东南大学副教授)。2019 年在香港大学获得博士学位，师从孙红哲教授。主要研究领域包括金属组学和单细胞多组学，以及质谱流式技术方法开发及生物医学应用。
本文共同通讯作者，香港大学研究助理教授。于爱丁堡大学获得博士学位，师从 Peter J. Sadler 教授。于香港理工大学从事两年博士后研究后加入香港大学。主要研究兴趣包括金属蛋白，金属药物及金属生物学。
本文通讯作者，香港大学叶志成范港喜基金教授及化学讲座教授。孙教授的研究领域包括金属蛋白质组学、精准医学、药物化学（抗菌剂及抗病毒药的发现）和生物化学。相关研究成果被发表在自然子刊 (Nature-X) 和 PNAS 等国际学术期刊上。编纂出版了《砷锑铋的生物化学》（2011，John-Wiley 出版社）《应用金属组学》（2024，John-Wiley 出版社）。孙教授曾获英国皇家化学会道尔顿新视野奖 (Dalton Horizon Prize)（2023 年）、亚洲生物无机化学「杰出成就奖」（2022 年）、中国分析测试协会（特等奖）（2021 年）、加州大学伯克利分校 Muetterties lectureship（2018 年）和药明康德生命化学研究奖（2016 年）等。
期刊介绍
rsc.li/chemical-science
Chem. Sci.
| 2-年影响因子* | 7.6分 |
| 5-年影响因子* | 8.0分 |
| JCR 分区* | Q1 化学-综合 |
| CiteScore 分† | 14.4分 |
| 中位一审周期‡ | 33 天 |
Chemical Science 是涵盖化学科学各领域的跨学科综合性期刊，也是英国皇家化学会的旗舰期刊。所发表的论文不仅要在相应的领域内具有重大意义，而且还应能引起化学科学其它领域的读者的广泛兴趣。所发表的论文应包含重大进展、概念上的创新与进步或者是对领域发展的真知灼见。发文范围包括但不限于有机化学、无机化学、物理化学、材料科学、纳米科学、催化、化学生物学、分析化学、超分子化学、理论化学、计算化学、绿色化学、能源与环境化学等。作为一本钻石开放获取的期刊，读者可以免费获取所发表论文的全文，同时从该刊的论文版面费由英国皇家化学会承担，论文作者无需付费。
Andrew Cooper
🇬🇧 利物浦大学
Associate editors
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† CiteScore 2023 by Elsevier
‡ 中位数，仅统计进入同行评审阶段的稿件
📧 RSCChina@rsc.org
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