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質(zhì)譜儀的小型化 應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大化
2018年01月31日 16:49:15
來源：中國化工儀器網(wǎng) 點擊量：7464
質(zhì)譜儀自誕生之日起，就憑借著準(zhǔn)確的定量定性分析能力在分析儀器領(lǐng)域擁有了無可撼動的地位。其后經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，質(zhì)譜儀的技術(shù)與性能不斷增強(qiáng)，應(yīng)用也日趨廣泛，越來越多的檢測標(biāo)準(zhǔn)與檢測方法采用了質(zhì)譜法，質(zhì)譜儀也逐漸發(fā)展成為一種主流的常規(guī)分析測試儀器。
【中國化工儀器網(wǎng) 本網(wǎng)視點】 質(zhì)譜儀自誕生之日起，就憑借著準(zhǔn)確的定量定性分析能力在分析儀器領(lǐng)域擁有了無可撼動的地位。其后經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，質(zhì)譜儀的技術(shù)與性能不斷增強(qiáng)，應(yīng)用也日趨廣泛，越來越多的檢測標(biāo)準(zhǔn)與檢測方法采用了質(zhì)譜法，質(zhì)譜儀也逐漸發(fā)展成為一種主流的常規(guī)分析測試儀器。
質(zhì)譜儀為業(yè)內(nèi)人士提供了一種快速、高靈敏度的分析和檢測化合物的方法，但是其龐大的體積也成為了質(zhì)譜儀走出實驗室的“絆腳石”。實際上，質(zhì)譜儀的小型化之路多年前就早已開始，只不過限于市場的需求，并未受到過多的關(guān)注。近年來，隨著國內(nèi)外質(zhì)譜研發(fā)及應(yīng)用專家的廣泛關(guān)注，小型質(zhì)譜儀器逐步走進(jìn)人們的視線之中。
變小的質(zhì)譜儀
據(jù)美國國家科學(xué)家基金會網(wǎng)站消息，楊百翰大學(xué)研究人員2017年在《美國質(zhì)譜學(xué)會雜志》上發(fā)表論文稱，他們研制出一種小型化的便攜式質(zhì)譜檢測工具，其功能十分“強(qiáng)悍”，包括未來可裝在火星探測器上，幫助科學(xué)家實時分析火星大氣成分。
質(zhì)譜儀小型化之初，各方都在關(guān)注如何將質(zhì)譜儀做小，那時出現(xiàn)了小型化的離子阱、四極桿及飛行時間等質(zhì)量分析器。這也就是代小型質(zhì)譜儀。然而對于質(zhì)譜儀來說，體積的小只是質(zhì)譜儀小型化考慮的因素之一，質(zhì)譜的進(jìn)樣及真空系統(tǒng)也非常重要。
2006年，美國普渡大學(xué)歐陽證和Cooks教授領(lǐng)導(dǎo)的普渡研究團(tuán)隊研發(fā)出了臺手持式、測定空氣中的揮發(fā)性物質(zhì)的離子阱質(zhì)譜-Mini10，并通過引入小型化分子渦流泵及隔膜泵解決了真空系統(tǒng)小型化的問題，這也正是第二代小型質(zhì)譜儀?，F(xiàn)在很多商業(yè)化便攜式質(zhì)譜的抽真空系統(tǒng)都是以這臺質(zhì)譜的構(gòu)架為基礎(chǔ)。
從臺式質(zhì)譜儀到代及第二代小型質(zhì)譜儀，質(zhì)譜儀由繁入簡，產(chǎn)生了一個全新而又便捷的質(zhì)譜系統(tǒng)儀器平臺。在上普遍認(rèn)為大型離子阱質(zhì)譜儀發(fā)展已過黃金時代的時候，小型質(zhì)譜給離子阱技術(shù)提供了一個嶄新的發(fā)展方向。
臨床醫(yī)學(xué)顯神威
與傳統(tǒng)的檢測方法相比，質(zhì)譜技術(shù)憑借其高靈敏度、高特異性和高準(zhǔn)確度的特點備受各大臨床檢測實驗室的關(guān)注。在臨床檢驗中，質(zhì)譜技術(shù)主要涉及臨床生化檢驗、臨床免疫學(xué)檢驗、臨床微生物檢驗以及臨床分子生物診斷等方面。由于質(zhì)譜技術(shù)在生化檢驗中的優(yōu)異表現(xiàn)，進(jìn)一步促進(jìn)了質(zhì)譜技術(shù)在臨床檢驗中的迅速發(fā)展。
根據(jù)美國臨床實驗室協(xié)會的數(shù)據(jù)，美國臨床實驗室每年對血液、尿液和其他患者樣品檢測次數(shù)超過70億次。免疫分析一直是臨床診斷中應(yīng)用廣泛的技術(shù)，但出于對檢測結(jié)果性等需求，越來越多的實驗室開始將質(zhì)譜作為的檢測工具。
在中國，臨床質(zhì)譜處在早期增長階段，正迎來高速發(fā)展，預(yù)計未來五年會迎來兩位數(shù)的增長。顯著的增長來自獨(dú)立醫(yī)學(xué)實驗室。隨著國家醫(yī)療、分級診療等新醫(yī)改政策的逐步落地，第三方醫(yī)學(xué)檢驗機(jī)構(gòu)如雨后春筍般遍布全國，有越來越多的獨(dú)立醫(yī)學(xué)實驗室也開始加大投入來搭建更大規(guī)模的質(zhì)譜檢測平臺。臨床質(zhì)譜技術(shù)在國內(nèi)屬于較年輕的檢測方法，臨床應(yīng)用還處于起步階段，少量第三方醫(yī)學(xué)檢驗機(jī)構(gòu)和大城市的三甲醫(yī)院開展了利用質(zhì)譜為手段的檢測項目，但數(shù)量十分有限，應(yīng)用廣度和深度遠(yuǎn)不如美國。
雖然國外在該領(lǐng)域的發(fā)展比國內(nèi)早很多，但是國內(nèi)小型質(zhì)譜應(yīng)用市場依然不容小覷。作為對傳統(tǒng)質(zhì)譜儀的一個顛覆，其不僅擁有可觀的發(fā)展前景，阻力也不可低估。在國內(nèi)，食品、藥品、環(huán)境、醫(yī)療等快速發(fā)展的行業(yè)為質(zhì)譜儀器提供了一個良好的發(fā)展空間。
環(huán)保部批準(zhǔn)《水質(zhì) 揮發(fā)性石油烴(C6-C9)的測定 吹掃捕集/氣相色譜法》、《水質(zhì) 丁基黃原酸的測定 吹掃捕集/氣相色譜-質(zhì)譜法》等七項標(biāo)準(zhǔn)為國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，并予發(fā)布；香港理工大學(xué)研究人員借助直接電離質(zhì)譜法研發(fā)了快速鑒別中藥材真?zhèn)蔚男路椒?，并?yīng)用于靈芝和天麻的鑒定；由揚(yáng)子石化和和聚光科技(杭州)股份有限公司承擔(dān)的“大型石油化工環(huán)氧乙烷/乙二醇裝置(EO/EG)首套國產(chǎn)在線質(zhì)譜儀系統(tǒng)工程應(yīng)用”項目通過成果鑒定，達(dá)到了同類產(chǎn)品的應(yīng)用水平，這也是國產(chǎn)在線質(zhì)譜儀在大型石化裝置工業(yè)應(yīng)用上成功替代進(jìn)口儀器；遼寧省環(huán)境監(jiān)測實驗中心將在線質(zhì)譜儀應(yīng)用于監(jiān)測車開展移動監(jiān)測，成為全國應(yīng)用實例。
質(zhì)譜學(xué)和質(zhì)譜技術(shù)作為現(xiàn)今分析科學(xué)中為前沿、為活躍的學(xué)科之一，極大地推動著其它相關(guān)學(xué)科和重要研究領(lǐng)域的發(fā)展。質(zhì)譜儀的小型化是一個趨勢，但是，小型化之路仍需要先進(jìn)技術(shù)的相輔佐，讓質(zhì)譜儀器的小型化之路走的更加順暢。
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