2021年6月25-26日,第四屆質(zhì)譜儀器研發(fā)論壇在浙江省淳安縣舉辦。本次論壇將以“新技術(shù)、新應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化”為主題,邀請質(zhì)譜研發(fā)和應(yīng)用領(lǐng)域資深專家分享質(zhì)譜儀器的研究及相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新與進(jìn)展;共同交流探討和推動國產(chǎn)質(zhì)譜儀器核心技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步、質(zhì)譜儀器產(chǎn)業(yè)化及應(yīng)用問題。
會議現(xiàn)場
本次論壇由中國儀器儀表學(xué)會分析儀器分會質(zhì)譜儀器專家組、分析測試百科網(wǎng)主辦,中國質(zhì)譜學(xué)會、中國儀器儀表學(xué)會、中國儀器儀表學(xué)會分析儀器分會、中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會、中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會分析儀器分會、儀器信息網(wǎng)協(xié)辦,寧波大學(xué)材料科學(xué)與化學(xué)工程學(xué)院、質(zhì)譜技術(shù)與應(yīng)用研究院、廣東省麥思科學(xué)儀器創(chuàng)新研究院、昆山禾信質(zhì)譜技術(shù)有限公司承辦。
主持人:中國儀器儀表學(xué)會分析儀器分會質(zhì)譜儀器專家組秘書長周志恒
寧波大學(xué)質(zhì)譜技術(shù)與應(yīng)用研究院丁傳凡教授致辭
中國儀器儀表學(xué)會分析儀器分會榮譽(yù)副理事長劉長寬致辭
中國質(zhì)譜學(xué)會秘書長謝孟峽致辭
中國計(jì)量科學(xué)研究院前沿計(jì)量科學(xué)中心質(zhì)譜儀器工程技術(shù)研究中心黃澤建副研究員
中國質(zhì)譜學(xué)會成立走過40年,而當(dāng)前世界格局發(fā)生重大變化,中國質(zhì)譜自主發(fā)展迎來歷史機(jī)遇。因此征集中國質(zhì)譜里程碑事件、代表性事件,將由專家組整理,編輯成冊,未來出版文集。黃澤建副研究員向全體參會人員征集中國質(zhì)譜儀器歷史發(fā)展資料。
寧波大學(xué)質(zhì)譜技術(shù)與應(yīng)用研究院丁力教授
丁力教授帶來題為《電荷檢測質(zhì)譜——FTMS的新方向》的精彩報(bào)告。傅里葉變換質(zhì)譜(FTMS)是離子回旋共振波譜法(ICR)與現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是一種高分辨率的質(zhì)譜儀,測定的準(zhǔn)確度高,數(shù)據(jù)采集速度快,可以與多種離子化方式連接,可進(jìn)行多級質(zhì)譜MS的檢測,在化合物相對分子質(zhì)量測定、結(jié)構(gòu)信息獲取及反應(yīng)機(jī)理的研究等方面發(fā)揮著重要作用。報(bào)告介紹了FTMS的概念和種類,并分享了小分子、蛋白大分子等分析案例。
清華大學(xué)林金明教授
林金明教授帶來題為《微流控質(zhì)譜聯(lián)用單細(xì)胞分析》的線上報(bào)告。相對于群體細(xì)胞,單細(xì)胞可以提供更準(zhǔn)確的信息。微流控芯片技術(shù)為細(xì)胞研究提供了良好的平臺。微流控芯片以其優(yōu)秀的可集成性,流體操控性,高通量以及極低的樣品消耗,為細(xì)胞研究提供了強(qiáng)有力的平臺。得益于微流控芯片優(yōu)良的集成性能,可以將它與質(zhì)譜等儀器聯(lián)用實(shí)現(xiàn)細(xì)胞代謝物或者細(xì)胞內(nèi)含物的檢測。報(bào)告介紹了一個在線全自動單細(xì)胞質(zhì)譜分析平臺,通過整合噴墨打印,介電泳通道,不對稱分叉結(jié)構(gòu)和芯片上去乳化界面來揭示細(xì)胞磷脂的異質(zhì)性。使用噴墨打印技術(shù),將單個單元封裝在大小可控的液滴中,在重力和外力的驅(qū)動下通過毛細(xì)管進(jìn)入介電泳微流控芯片通道中。在負(fù)介電泳的調(diào)控下細(xì)胞被限制在液滴的一小部分,并在經(jīng)過Y型結(jié)構(gòu)時候,液滴被切割稱一大一小兩部分。丟棄僅包含培養(yǎng)基的較大液滴以減少基質(zhì)干擾,將包含單個細(xì)胞的較小液滴引入?yún)^(qū)乳化界面去除油相。之后單細(xì)胞被甲醇流萃取并進(jìn)入質(zhì)譜進(jìn)行檢測。
清華大學(xué)張新榮教授
張新榮教授帶來題為《臨床質(zhì)譜免疫分析:到底可行不可行?》的精彩報(bào)告。臨床質(zhì)譜在我國已經(jīng)引起高度的新聞效應(yīng),也在新生兒遺傳病篩查、維生素檢測、氨基酸檢查、激素類檢測、游離脂肪酸檢測、治療藥物監(jiān)測等方面有了一些臨床實(shí)踐。但是,臨床免疫診斷作為體外診斷市場的主流項(xiàng)目,目前卻仍以化學(xué)發(fā)光和ELISA為主,質(zhì)譜技術(shù)一直沒有能插進(jìn)一腳。因此,不得不承認(rèn),臨床質(zhì)譜目前雖然炒的很熱,但充其量只能是臨床診斷的一個敲邊鼓的小角色。是質(zhì)譜不如化學(xué)發(fā)光,不適用于免疫檢測?還是質(zhì)譜優(yōu)于化學(xué)發(fā)光,只是暫時還沒有被引入免疫檢測之中?報(bào)告從免疫分析的歷史和特點(diǎn),以及質(zhì)譜免疫分析的實(shí)踐諸方面,談?wù)勁R床質(zhì)譜免疫分析到底可行不可行。
寧波大學(xué)質(zhì)譜技術(shù)與應(yīng)用研究院唐科奇教授
唐科奇教授帶來題為《高場非對稱離子遷移譜技術(shù)的研發(fā)和儀器特性探究》的精彩報(bào)告。高場非對稱離子遷移譜(FAIMS)和傳統(tǒng)的弱電場離子遷移譜(IMS)是兩種基于不同原理的氣相離子分離技術(shù)。由于兩者之間對氣相離子分離的正交性,將它們復(fù)合組成二維遷移譜,可以大幅度提高儀器的分辨率。報(bào)告首先討論高場非對稱離子遷移譜的運(yùn)行機(jī)理和儀器特性。用葡萄糖的結(jié)構(gòu)分析為例,詳細(xì)討論高場非對稱離子遷移譜靈敏度和分辨率的關(guān)系以及獨(dú)立平板型 FAIMS 儀器所能達(dá)到的檢測限。報(bào)告進(jìn)一步討論二維遷移譜和高分辨率飛行時間質(zhì)譜集成后的近期實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),以緩激肽(Bradykinin)的結(jié)構(gòu)分析為例,展示這項(xiàng)復(fù)合技術(shù)所特有的高分辨率分子構(gòu)成和結(jié)構(gòu)分析能力。
北京師范大學(xué)謝孟峽教授
謝孟峽教授帶來題為《環(huán)境中抗生素催化降解機(jī)制研究》的精彩報(bào)告。抗生素廣泛應(yīng)用于人類和動物細(xì)菌感染的治療,但近些年來抗生素的過度使用帶來的污染問題嚴(yán)重威脅著生態(tài)環(huán)境和人類健康。報(bào)告介紹了通過自組裝法將β-內(nèi)酰胺酶固定在ZIF-8骨架中形成了β-內(nèi)酰胺酶@ZIF-8納米復(fù)合物材料。根據(jù)材料的形貌表征和載酶量對其制備條件進(jìn)行了優(yōu)化,并對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,結(jié)果表明,β-內(nèi)酰胺酶成功包裹在ZIF-8 MOFs的內(nèi)部。該材料對高溫、有機(jī)溶劑、生物酶抑制劑等極端條件具有良好的穩(wěn)定性。
中國原子能科學(xué)研究院姜山研究員
姜山研究員帶來題為《基于超強(qiáng)電離技術(shù)的新型質(zhì)譜儀》的精彩報(bào)告。在同位素和無機(jī)質(zhì)譜儀測量中,由于存在分子離子干擾和同位素分餾效應(yīng)等問題,嚴(yán)重影了同位素質(zhì)和無機(jī)譜儀(AMS、MS)測量的靈敏度和測量精度的提高。報(bào)告介紹了一種基于超強(qiáng)電離技術(shù)的質(zhì)譜學(xué)新方法和新儀器,即基于多電荷態(tài)電離器的質(zhì)譜儀。目前采用的超強(qiáng)電離器是電子回旋共振(ECR)電離器,即同位素和無機(jī)的ECR-AMS與ECR-MS。在該新型質(zhì)譜儀中,ECR-AMS可以將AMS的豐度靈敏度提高10-100倍(達(dá)到10-16-10-17),精度提高3-10倍;ECR-MS可以將MS的靈敏度提高100--10000倍,精度提高10-100倍。這樣超強(qiáng)電離質(zhì)譜學(xué),即ECR-AMS/MS就能夠解決核工業(yè)、地質(zhì)、考古、環(huán)境材料以及生物醫(yī)學(xué)等許多研究領(lǐng)域的重要科學(xué)與技術(shù)問題。
廈門大學(xué)杭緯教授
杭緯教授帶來題為《化學(xué)成分與形貌共成像-近場解吸質(zhì)譜儀的研制》的精彩報(bào)告。報(bào)告介紹了一種基于AFM控制的納米有孔針尖解吸電離源,研制了一臺納米有孔針尖解吸電離飛行時間質(zhì)譜(Nano-ATDI-TOFMS),并將其用于單細(xì)胞的化學(xué)-形貌共成像研究。由于該新型離子源兼具高傳輸效率(高真空下進(jìn)行)、高電離效率(157 nm單光子激光后電離源)、高空間分辨率(采樣光斑近似等于針尖尖端曲率直徑),因此可獲得亞amol的絕對檢出限。Nano-ATDI-TOFMS在原黃素純樣PVD鍍層上可以獲得350 nm直徑的彈坑并測得質(zhì)譜信號。Nano-ATDI源作為儀器離子源的一部分,其自帶的AFM成像功能使該儀器同時具備了高空間分辨率的化學(xué)-形貌共成像的組合功能,大大拓展了質(zhì)譜技術(shù)在微納尺度下對單細(xì)胞綜合表征的能力。
清華大學(xué)暇瑜教授
暇瑜教授帶來題為《脂質(zhì)組精細(xì)結(jié)構(gòu)分析的質(zhì)譜方法》的精彩報(bào)告。報(bào)告介紹了將親水作用液相色譜法(HILIC)、捕獲離子遷移譜法(TIMS)和異構(gòu)體解析MS/MS方法整合到一個統(tǒng)一的工作流程中,實(shí)現(xiàn)了對給定脂質(zhì)體的高通量和深入分析。首先根據(jù)MS靈敏度、TIMS分離和結(jié)構(gòu)識別三個方面對磷脂(GP)的電離分析模式進(jìn)行評估。在流動相中加入碳酸氫銨(NH4HCO3)將PC和SM([M+HCO3]-)在負(fù)離子模式的離子強(qiáng)度相對傳統(tǒng)使用的醋酸或甲酸加合物負(fù)離子提高了10倍。因此,在負(fù)離子模式下,HILIC-MS2-CID可直接分析每一類GPs(PC、SM、PE、PI、PS、PG)并獲得脂類的脂肪酰/醚鏈信息。對于PC,sn-異構(gòu)體的識別和定量也可以通過sn-1碎片離子的相對離子強(qiáng)度來實(shí)現(xiàn)。由于形成了更緊密的氣相結(jié)構(gòu),陰離子形式的GPs的離子遷峰形與質(zhì)子化的離子相比,使TIMS分離得到了改善。與連續(xù)采集模式(TIMS-off)相比,TIMS分離導(dǎo)致信噪比(S/N)至少增加10倍。
南開大學(xué)張新星研究員
張新星研究員帶來題為《氣液界面化學(xué)動力學(xué);質(zhì)譜;膜結(jié)構(gòu)》的精彩報(bào)告。無論是環(huán)境中占地球表面70%的海洋表面和云彩表面,還是人體中肺部、眼睛和各種粘膜的表面,均為氣液界面。因此氣液界面化學(xué)的研究對理解氣候和污染的生成以及生命體內(nèi)的關(guān)鍵生化過程都極為重要。然而,氣液界面僅有數(shù)十到數(shù)百納米厚,因此在技術(shù)上如何僅采樣此極薄的界面層而不受到體相的干擾成為了十分關(guān)鍵的科學(xué)和技術(shù)問題。報(bào)告介紹了張新星團(tuán)隊(duì)通過自主研發(fā)的一系列場致液滴電離-質(zhì)譜技術(shù),攻克了技術(shù)難關(guān),系統(tǒng)闡述了界面膜物理行為對其化學(xué)行為的影響,為環(huán)境化學(xué)和生物化學(xué)做出了重要的貢獻(xiàn)。
賽默飛液質(zhì)聯(lián)用全國應(yīng)用經(jīng)理徐牛生
賽默飛液質(zhì)聯(lián)用全國應(yīng)用經(jīng)理徐牛生帶來題為《智能升級,超越定性—智能化未知物定性新流程介紹》的精彩報(bào)告。報(bào)告介紹了賽默飛全新產(chǎn)品IQ-X超高分辨三合一質(zhì)譜。該產(chǎn)品采用全新智能化數(shù)據(jù)采集模式并實(shí)時數(shù)據(jù)庫檢索增強(qiáng)小分子未知物的深度高效覆蓋;超過1百萬的分辨率再結(jié)合新型碎裂模式為小分子以及小分子的結(jié)構(gòu)剖析提供更多可能; -獨(dú)特設(shè)計(jì)的自動化校正模式和升級AcquireX功能對使用操作更友好。
安捷倫資深液質(zhì)產(chǎn)品工程師馬浩
安捷倫資深液質(zhì)產(chǎn)品工程師馬浩帶來題為《緊湊型三重串聯(lián)四極桿質(zhì)譜之關(guān)鍵技術(shù)探究》的精彩報(bào)告。質(zhì)譜的小型和緊湊化是未來發(fā)展的重要方向,報(bào)告介紹安捷倫的ultivo型三重串聯(lián)四極桿的關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)緊湊化而不妥協(xié)實(shí)際性能。
寧波大學(xué)質(zhì)譜技術(shù)與應(yīng)用研究院胡軍研究員
胡軍研究員帶來題為《從90年代的普度質(zhì)譜研究看質(zhì)譜技術(shù)和應(yīng)用的未來》的精彩報(bào)告。90年代初是質(zhì)譜技術(shù)和應(yīng)用的分水嶺。報(bào)告介紹了93-97年的普度質(zhì)譜Cooks、Regnier教授的質(zhì)譜研發(fā)工作經(jīng)歷。報(bào)告還指出醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)和質(zhì)譜辯證創(chuàng)新是未來方向。
聚質(zhì)科技(杭州)有限公司總經(jīng)理姚繼軍
聚質(zhì)科技(杭州)有限公司總經(jīng)理姚繼軍帶來題為《否定之否定,國產(chǎn)GCMS的市場化競爭策略與啟示》的精彩報(bào)告。國產(chǎn)GCMS的發(fā)展需要經(jīng)歷蹣跚起步、避實(shí)就虛、我進(jìn)敵退、陣地攻堅(jiān)、攜手超越五個階段。報(bào)告回顧和預(yù)測國產(chǎn)GCMS發(fā)展的不同階段,希望對其他各種類型質(zhì)譜的發(fā)展有所啟示。
中國儀器儀表學(xué)會分析儀器分會秘書長吳愛華
吳愛華秘書長帶來題為《我國質(zhì)譜儀器發(fā)展態(tài)勢、預(yù)測及期望》的精彩報(bào)告。報(bào)告指出我國對質(zhì)譜儀器的需求在114.6億元,作為全球最大的質(zhì)譜市場,但是國產(chǎn)質(zhì)譜占有率低。報(bào)告介紹了奮起直追的國產(chǎn)質(zhì)譜,目前已有40家質(zhì)譜品牌企業(yè),其中29個品牌自主研制質(zhì)譜儀,涵蓋24小類。報(bào)告還介紹了2011-2021科技部儀器專項(xiàng)質(zhì)譜項(xiàng)目(整機(jī))、2011-2021科技部儀器專項(xiàng)質(zhì)譜項(xiàng)目(部件)、2011-2019基金委儀器專項(xiàng)質(zhì)譜項(xiàng)目,并指出我國質(zhì)譜發(fā)展存在人才缺乏,關(guān)鍵零部件依賴進(jìn)口等問題。
廣州金域臨床質(zhì)譜檢測中心主任趙蓓蓓
趙蓓蓓主任帶來題為《十年磨一劍———中國臨床質(zhì)譜應(yīng)用發(fā)展》的精彩報(bào)告。經(jīng)過十余年的發(fā)展,質(zhì)譜技術(shù)基于自身高靈敏度、高特異性、適用范圍廣等優(yōu)勢,在臨床精準(zhǔn)檢測中的需求也越來越大,臨床質(zhì)譜行業(yè)也呈現(xiàn)欣欣向榮的發(fā)展態(tài)勢。隨著質(zhì)譜在國內(nèi)逐步由科研轉(zhuǎn)向臨床規(guī)范化應(yīng)用的深入發(fā)展,由于其技術(shù)復(fù)雜程度高,行業(yè)缺乏大量的專業(yè)技術(shù)人才,且無成熟的繼續(xù)教育培訓(xùn)體系和質(zhì)量管理體系,某種程度上也限制了其應(yīng)用發(fā)展。因此,臨床實(shí)驗(yàn)室對質(zhì)譜的硬件性能穩(wěn)定性提升以及軟件操作的自動化、智能化、靈活性都提出了更高的要求,尤其是可滿足全流程自動化,實(shí)現(xiàn)樣本取樣、前處理操作、上機(jī)、檢測數(shù)據(jù)質(zhì)量分析等流程的配套設(shè)備。相信在臨床質(zhì)譜LDT和IVD并行發(fā)展的驅(qū)動下,國內(nèi)臨床質(zhì)譜產(chǎn)業(yè)會在不久的將來迎來更好的發(fā)展時機(jī)。
第四屆質(zhì)譜儀器研發(fā)論壇合影