该论文由四部分组成.第一章首先概述了蛋白质组学最新的技术进展,并重点介绍了氨基酸同位素代谢标记(AACT)的定量蛋白质组学,以及以疾病蛋白质组学为手段研究肝癌的发生与转移的现状.该章节的第二节概述了各类纳米材料作为新型载体对生命科学技术发展的推动和启示,并突出了有序的硅基介孔材料在该领域的应用价值和潜能.第二章将氨基酸同位素标记与生物质谱技术相结合,用于肝癌细胞的蛋白质组学研究.首先,AACT辅助的肽从头序列分析的策略被应用于串级时间飞行质谱(MALDI-TOF/TOF)谱图的解析.一种肝癌细胞系的蛋白质组首次由两种质量标签分别标记肽段碎片中的末端和内部残基.这种联合标记的策略显著增强了TOF/TOF谱图的信号特异性,使研究者能轻易的指认某些商用软件和其他标记方法无法辨别的肽段序列.AACT辅助的从头测序方法还被用于解析质量较差的TOF/TOF谱图,这对于可靠的鉴定弱信号/低丰度的蛋白质具有极其重要的意义.同时,该工作探讨、优化了针对肝癌细胞系的代谢标记效率和定量方法,从而在实验室原有基础上建立起整套基于AACT的定量蛋白质组学的技术路线,初步用于不同转移潜能的肝癌细胞的差异表达研究.第三章将新型无机纳米材料——硅基介孔分子筛应用于蛋白质(组)的酶解分析,获得了许多令人振奋的发现和成果.酶解是大规模分析蛋白质混合物的关键步骤.该工作首次展示了介孔孔道的限制空间内蛋白酶解效率显著提高的现象;并给与一定的理论解释.我们还考察了介孔材料的宏观结构、表面性质与酶解效率之间的关系,从而合成了结构、性质优化的纳米孔材料用于下一步的蛋白质组分析.第四章展示了利用平头不锈钢喷针可实现持续稳定的纳升流电喷雾.首次揭示了材料的表面润湿性质影响喷雾的相关机理.用该喷针制作的一种简易电喷雾装置和集成该喷针的微流控芯片,在标肽和蛋白酶解产物的质谱分析中均表现出良好的性能.另外,该章工作设计制作了一种末端细长的玻璃喷头,以插入金属丝来导电.这种成本极低的玻璃纳喷头与质谱相接后,成功鉴定了二维凝胶分离得到的实际蛋白质点,可成为实验室内简单生物样品质谱分析的配套工具.