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質譜儀的小型化 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 點擊量：7436
質譜儀自誕生之日起，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。其后經過數十年的發展，質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譜法，質譜儀也逐漸發展成為一種主流的常規分析測試儀器。
【中國化工儀器網 本網視點】 質譜儀自誕生之日起，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。其后經過數十年的發展，質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譜法，質譜儀也逐漸發展成為一種主流的常規分析測試儀器。
質譜儀為業內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譜儀走出實驗室的“絆腳石”。實際上，質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，隨著國內外質譜研發及應用專家的廣泛關注，小型質譜儀器逐步走進人們的視線之中。
變小的質譜儀
據美國國家科學家基金會網站消息，楊百翰大學研究人員2017年在《美國質譜學會雜志》上發表論文稱，他們研制出一種小型化的便攜式質譜檢測工具，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。
質譜儀小型化之初，各方都在關注如何將質譜儀做小，那時出現了小型化的離子阱、四極桿及飛行時間等質量分析器。這也就是代小型質譜儀。然而對于質譜儀來說，體積的小只是質譜儀小型化考慮的因素之一，質譜的進樣及真空系統也非常重要。
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出了臺手持式、測定空氣中的揮發性物質的離子阱質譜-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小型化的問題，這也正是第二代小型質譜儀。現在很多商業化便攜式質譜的抽真空系統都是以這臺質譜的構架為基礎。
從臺式質譜儀到代及第二代小型質譜儀，質譜儀由繁入簡，產生了一個全新而又便捷的質譜系統儀器平臺。在上普遍認為大型離子阱質譜儀發展已過黃金時代的時候，小型質譜給離子阱技術提供了一個嶄新的發展方向。
臨床醫學顯神威
與傳統的檢測方法相比，質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。由于質譜技術在生化檢驗中的優異表現，進一步促進了質譜技術在臨床檢驗中的迅速發展。
根據美國臨床實驗室協會的數據，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，但出于對檢測結果性等需求，越來越多的實驗室開始將質譜作為的檢測工具。
在中國，臨床質譜處在早期增長階段，正迎來高速發展，預計未來五年會迎來兩位數的增長。顯著的增長來自獨立醫學實驗室。隨著國家醫療、分級診療等新醫改政策的逐步落地，第三方醫學檢驗機構如雨后春筍般遍布全國，有越來越多的獨立醫學實驗室也開始加大投入來搭建更大規模的質譜檢測平臺。臨床質譜技術在國內屬于較年輕的檢測方法，臨床應用還處于起步階段，少量第三方醫學檢驗機構和大城市的三甲醫院開展了利用質譜為手段的檢測項目，但數量十分有限，應用廣度和深度遠不如美國。
雖然國外在該領域的發展比國內早很多，但是國內小型質譜應用市場依然不容小覷。作為對傳統質譜儀的一個顛覆，其不僅擁有可觀的發展前景，阻力也不可低估。在國內，食品、藥品、環境、醫療等快速發展的行業為質譜儀器提供了一個良好的發展空間。
環保部批準《水質 揮發性石油烴(C6-C9)的測定 吹掃捕集/氣相色譜法》、《水質 丁基黃原酸的測定 吹掃捕集/氣相色譜-質譜法》等七項標準為國家環境保護標準，并予發布；香港理工大學研究人員借助直接電離質譜法研發了快速鑒別中藥材真偽的新方法，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“大型石油化工環氧乙烷/乙二醇裝置(EO/EG)首套國產在線質譜儀系統工程應用”項目通過成果鑒定，達到了同類產品的應用水平，這也是國產在線質譜儀在大型石化裝置工業應用上成功替代進口儀器；遼寧省環境監測實驗中心將在線質譜儀應用于監測車開展移動監測，成為全國應用實例。
質譜學和質譜技術作為現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展。質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，讓質譜儀器的小型化之路走的更加順暢。
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