小型化質譜儀器成為近期研究熱潮

 其實質譜儀的小型化老早也開始了，只不過限于市場的需求，沒引起足夠多的關注。隨著最近這些年，食品安全，環(huán)境污染，公共安全，軍事等領域極大需求，越來越多的人開始研究各式各樣的小型化質譜儀器。

　一、小型質譜　　　

　隨著最近這些年，食品安全、環(huán)境污染、公共安全、軍事等領域極大需求，越來越多的人開始研究各式各樣的小型化質譜儀器。目前除了難以小型化的幾種質譜類型，像是磁扇形質譜，傅里葉變換-離子回旋共振質譜(FT-ICRMS)和軌道阱質譜(orbitrap)之外，其他像四級桿，離子阱，飛行時間都有很多實驗室和公司在做。尤其是四級桿和離子阱現(xiàn)在已經(jīng)有不少商業(yè)化的儀器了。印象比較深的是2013年參加ASMS時，看到美國一家叫908device的公司出了一款手持式的小型離子阱質譜，大小和打標機相仿，界面極友好，給消防員用，方便及時了解火災現(xiàn)場易爆易燃，有毒有害氣體的快速檢測。另外，它的離子阱質量分析器做成了非常易于裝卸和維護的模塊，已經(jīng)非常接近易耗品的標準了。而且它的離子阱是用MEMS工藝制作的，如果能上量的話，成本會非常低。相比目前市場上較為人所知的Torion，Inficon，聚光(Mars400)等，908device算是往前又多走了一大截。另外，purdue大學歐陽證教授實驗室最近一兩年出的mini12也改變了過去單純把儀器做小的思路，聽說現(xiàn)在在美國的醫(yī)院有了試點，可以快速鑒定血樣，而儀器的使用界面想必傳統(tǒng)的質譜又變得非常平易近人。因此，業(yè)界近幾年不少人對質譜未來發(fā)展的看法是，1往大型的多功能高通量高靈敏度的儀器發(fā)展(總之三個字，高大上！);2往小型化發(fā)展。而后者的意義正如上面提到的不僅僅是在于把質譜變得更小，更深層的意義應該是向大眾普及，降低質譜儀的使用門檻，進而擴大使用范圍。當然，現(xiàn)在小型質譜還有一些瓶頸要克服，像是定量能力，不過這都只是暫時的，相信將來會是一片很光明的前景?！　　?BR>

　二、高端質譜　　　

　新的突破比如軌道阱，這個是俄羅斯的makarov博士基于kindontrap發(fā)展的一種靜電質量分析器，其特點是有極高的質量分辨率，遠超除FT-ICR以外所有類型的質譜儀器。目前，軌道阱是Thermo的獨有技術，算是一枝獨秀。　　　

　和其他技術的聯(lián)用技術，典型的例子是各式的遷移譜和質譜的聯(lián)用。遷移譜一直被業(yè)內通俗的稱為大氣壓下的質譜，其特點是可以依據(jù)離子的遷移率(主要反映離子的碰撞截面積，間接反映離子的尺寸和結構)把離子在空間或者時間上分開。當然，也有根據(jù)遷移率在高電場和低電場下的差別進行分離的，稱之為差分遷移譜或高場不對稱離子遷移譜。一旦遷移譜和質譜聯(lián)用，主要可以實現(xiàn)兩個用途，一是離子的初步分離，二是離子的遷移率測量或者碰撞截面的測量，好處在于可以便于離子結構的解析，在蛋白組學領域應用極廣。遷移譜和質譜的聯(lián)用可以用色譜和質譜的聯(lián)用類比，色譜一樣也可以對樣品組分進行初步分離，同時可以得到色譜圖。不過，離子遷移譜優(yōu)于色譜的地方在于，分析速度遠快于色譜的速度，至少是一個數(shù)量級的差別。另外，離子的結構信息，目前各類分析儀器中，除了色譜之外，很少有能提供直接，且通用性比較好的方法。從我參加的各類會議以及和質譜用戶的直接交流中感覺，國內很多做質譜的工作者，對于離子遷移譜了解的非常少。目前，各大質譜廠商都已經(jīng)有了自己遷移譜技術，并且多已商業(yè)化。像是waters的synapt系列產(chǎn)品，agilent的6560，Sciex的SelexIon等。相信未來離子遷移譜會是高端質譜的一個標配。當然獨立的離子遷移譜儀器本身也一定會有不錯的發(fā)展。　　　　

  三、敞開式質譜　　　　

這類質譜主要是在LCMS中使用了AmbientIonizationSource取代了原本的ESI和APCI，從而去掉了LC這一部分，可以在大氣壓下直接對未處理或者半處理的樣品進行解吸、電離，這類技術的特點就是一個字，快。因此，它至少在以下領域大大拓展了質譜的應用范圍：

  a.便攜質譜和車載質譜用于現(xiàn)場分析(不便于把樣品帶到實驗檢測的場合);　　

 b.樣品快速篩查(藥品，違禁品，刑偵檢測，公共安全等);　　

c.實際樣品中待測成分的成像研究(比如腫瘤細胞在組織內的分布研究，古董的鑒定，藥物靶向治療和代謝研究等);　　　

d.還有化學反應機理的研究，及其他?！　　?BR>

  比較有名且應用較廣的AmbientIonizationSource有諸如，DART，DESI，LDI,DBDI，其余的各式各樣的離子源多是基于這幾種離子源的一些變體，有很多也很有特點。　　　

  基于質譜行業(yè)相較于其他行業(yè)較為狹小，因此學者感覺發(fā)展相對還是比較緩慢。但隨著國家不斷建設發(fā)展，質譜在科研領域的地位也會越來越高，人們會靜下心來研究新機理，未來十幾二十年的質譜領域一定會有更新更快更強的發(fā)展?！　　?/FONT>