CDMS 快速入门课程 第 2 章｜真实世界应用（Real-World Use Cases）
欢迎来到 CDMS（电荷检测质谱）快速入门课程的第 2 章。
在第 1 章中，我们回顾了 CDMS 从航天物理到生物制药分析工具的演进历史。
而在这一章，我们将聚焦一个更现实的问题：CDMS 在真实的生物工艺和研发流程中，究竟能解决什么问题？
本章将覆盖的三大应用领域
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病毒载体分析（Viral Vector Analytics）
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非病毒纳米药物（Non-Viral Nanomedicines）
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合成生物学组装体（Synthetic Biology Assemblies）
在进入具体案例前，先快速看看 CDMS 在生物工艺中的整体价值定位。
一、CDMS 在生物工艺中的五大核心价值
一、空壳 / 半满 / 满壳定量（Empty ∶ Partial ∶ Full）
CDMS 可以在 几分钟内，直接对 AAV 衣壳进行单颗粒质量测量，实现：
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空壳、半满、满壳 直接计数
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无需抗体、无需标记、无需序列试剂
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原理基于质量本身，而非间接信号
👉 这是 CDMS 最具代表性的“杀手级应用”。
二、早期研发阶段的“报警系统”
在 研发和工艺筛选早期，CDMS 可直接用于：
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粗收液（crude harvest）
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未纯化样品
在 <15 分钟 内识别：
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构建体设计问题
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工艺异常
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颗粒异质性显著升高
由于 CDMS 的测量原理在整个产品生命周期中高度稳定，早期测得的质量分布，通常与后期结果高度一致，非常适合做“早期否决（fail fast）”。
三、DNA / 基因组完整性分析（触发式）
在对衣壳进行破坏后，CDMS 可以：
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分辨 ~200 nt 级别的基因组差异
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快速识别截短、缺失、异常包装群体
实际工艺中常见用法是：
CDMS 先筛 → 只有异常时才启动 NGS
从而大幅降低 NGS 的使用频率和成本。
四、正交方法验证（Orthogonal Validation）
CDMS 可作为以下技术的强力补充：
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AUC
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ELISA
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ddPCR
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SEC-MALS
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MP（Mass Photometry）
优势在于：
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仅需几微升样品
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15分钟级别周转时间
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不依赖标记、抗体或扩增
五、GMP / 受监管环境友好
现代 CDMS 平台具备：
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21 CFR Part 11 原生支持
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完整审计追踪（audit trail）
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用户权限与数据完整性控制
使其可以直接部署于 GMP QC 环境，而不仅仅是研发工具。
二、病毒载体分析（Viral Vector Analytics）
CDMS 在 AAV 分析 中展现出极强的不可替代性。
1、 空 / 半 / 满壳比例定量
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可基线分离 质量差异仅 ~700 nt（≈5%） 的衣壳群体
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可检测 140 nt ITR 丢失
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样品用量约 50 µL 粗样
这是传统方法极难稳定实现的分辨能力。
2、基因组指纹（Genome Fingerprinting）
CDMS 可直接接入现有 PCR / 基因分析流程中：
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用微升级 DNA 样品
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快速确认目标基因是否 全长、完整
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用作批次放行前的快速质量指纹
3.稳定性与批次可比性
CDMS 能检测：
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DNA 外泄
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<1% 的微小质量变化
这些变化可对应多种降解路径，用于：
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稳定性研究
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批次一致性（comparability）评估
三、非病毒纳米药物（Non-Viral Nanomedicines）
1.LNP / mRNA 单颗粒质量分析
CDMS 可实现：
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从 LNP 中提取并称量 mRNA
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定量多价 / 多负载配方
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不依赖荧光或放射标记
特别适合新型 mRNA 配方筛选。
2.脂质冠层漂移（Lipid Corona Drift）
当脂质开始降解或重排时：
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颗粒质量分布会 明显变宽
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CDMS 往往可 提前数周预警
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早于传统 LC-MS 或理化指标异常
3.聚合物 / 外泌体载体
CDMS 可覆盖广泛颗粒类型：
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PEG 修饰基因递送复合物
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硅纳米笼
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外泌体（EVs）
帮助快速筛选出质量分布最优的批次。
四、合成生物学与超分子组装体
1.DNA Origami 与核酸纳米结构
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可直接称量 7 MDa 级 RNA 多面体
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验证 100+ 片段折叠是否成功
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快速确认设计尺寸与实际结构一致性
2.蛋白笼与多抗原装载
CDMS 可回答关键问题：
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每个蛋白壳中 装载了多少抗原？
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装载是否均一？
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标签和连接策略是否需要优化？
3.杂化生物高分子体系
在 PEG–DNA 凝胶、蛋白–聚合物胶束中：
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CDMS 可直接映射颗粒质量分布
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只挑选 尺寸与性能达标的区间批次
小结
CDMS 的核心价值在于：
用几分钟时间，直接获得单颗粒层级的真实质量信息。
这让你能够：
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更早发现问题
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更快优化工艺
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更有信心推进项目
下一章预告｜第 3 章：CDMS 是如何工作的？
在 第 3 章，我们将深入原理与流程，包括：
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单个离子的测量物理基础
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从样品到数据的完整工作流程
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为什么 CDMS 能在分钟级别测量成千上万个颗粒，同时保持“第一性原理”
📩 请留意下一章。
