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質(zhì)譜儀的小型化 應用領域的擴大化
2018年01月31日 16:49:15
來源：中國化工儀器網(wǎng) 點擊量：7465
質(zhì)譜儀自誕生之日起，就憑借著準確的定量定性分析能力在分析儀器領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)譜儀的技術與性能不斷增強，應用也日趨廣泛，越來越多的檢測標準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，就憑借著準確的定量定性分析能力在分析儀器領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)譜儀的技術與性能不斷增強，應用也日趨廣泛，越來越多的檢測標準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，并未受到過多的關注。近年來，隨著國內(nèi)外質(zhì)譜研發(fā)及應用專家的廣泛關注，小型質(zhì)譜儀器逐步走進人們的視線之中。
變小的質(zhì)譜儀
據(jù)美國國家科學家基金會網(wǎng)站消息，楊百翰大學研究人員2017年在《美國質(zhì)譜學會雜志》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“強悍”，包括未來可裝在火星探測器上，幫助科學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)譜的進樣及真空系統(tǒng)也非常重要。
2006年，美國普渡大學歐陽證和Cooks教授領導的普渡研究團隊研發(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。
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)譜給離子阱技術提供了一個嶄新的發(fā)展方向。
臨床醫(yī)學顯神威
與傳統(tǒng)的檢測方法相比，質(zhì)譜技術憑借其高靈敏度、高特異性和高準確度的特點備受各大臨床檢測實驗室的關注。在臨床檢驗中，質(zhì)譜技術主要涉及臨床生化檢驗、臨床免疫學檢驗、臨床微生物檢驗以及臨床分子生物診斷等方面。由于質(zhì)譜技術在生化檢驗中的優(yōu)異表現(xiàn)，進一步促進了質(zhì)譜技術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用廣泛的技術，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，預計未來五年會迎來兩位數(shù)的增長。顯著的增長來自獨立醫(yī)學實驗室。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)學檢驗機構(gòu)如雨后春筍般遍布全國，有越來越多的獨立醫(yī)學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)譜技術在國內(nèi)屬于較年輕的檢測方法，臨床應用還處于起步階段，少量第三方醫(yī)學檢驗機構(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，應用廣度和深度遠不如美國。
雖然國外在該領域的發(fā)展比國內(nèi)早很多，但是國內(nèi)小型質(zhì)譜應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《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》等七項標準為國家環(huán)境保護標準，并予發(fā)布；香港理工大學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?，并應用于靈芝和天麻的鑒定；由揚子石化和和聚光科技(杭州)股份有限公司承擔的“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)工程應用”項目通過成果鑒定，達到了同類產(chǎn)品的應用水平，這也是國產(chǎn)在線質(zhì)譜儀在大型石化裝置工業(yè)應用上成功替代進口儀器；遼寧省環(huán)境監(jiān)測實驗中心將在線質(zhì)譜儀應用于監(jiān)測車開展移動監(jiān)測，成為全國應用實例。
質(zhì)譜學和質(zhì)譜技術作為現(xiàn)今分析科學中為前沿、為活躍的學科之一，極大地推動著其它相關學科和重要研究領域的發(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技術的相輔佐，讓質(zhì)譜儀器的小型化之路走的更加順暢。
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