立足國產質譜推動質譜新技術研發

——第五屆質譜儀器研發論壇在京召開

2022年8月27日，由中國儀器儀表學會分析儀器分會質譜儀器專家組和分析測試百科網主辦的《第五屆質譜儀器研發論壇》在北京市懷柔區舉辦。本次大會旨在進一步加強我國質譜新技術研發、應用、產業化及投資等方面的交流、促進我國質譜行業健康快速發展。分析測試百科網為您帶來大會的報導。

本次大會邀請到了質譜研發和應用領域的資深專家分享質譜儀技術新進展、新成果、產業發展新動態以及質譜技術和產業發展新趨勢。寧波大學丁傳凡教授、清華大學張新榮教授、華東理工大學陳煥文教授、中國計量科學研究院方向研究員、北京協和醫院質譜平臺主管禹松林等人帶來精彩報告。

大會合影

大會現場

中國儀器儀表學會分析儀器分會副理事長曹以剛主持大會

中國儀器儀表學會分析儀器分會名譽副理事長劉長寬致辭

劉長寬表示《質譜賦能公開課》致力于培養專業的人才，是一件非常有意義的事情。另外本次發布的《質譜人物志》旨在回憶記錄老一輩質譜專家為早期質譜的發展做出的貢獻。劉長寬說這次會議意義重大，為國家質譜行業發展做出了非常大的貢獻。在此，非常感謝中國儀器儀表學會分析儀器分會副秘書長周志恒等人的辛苦付出。

廣州禾信儀器股份有限公司董事長周振致辭

為了響應中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃。廣東省麥思科學儀器創新研究院分為六個模塊，分別是產業研究、技術研究、應用示范平臺、科學儀器企業孵化器、科學教育平臺和創新人才培養基地。麥思研究院立足粵港澳大灣區、輻射全國、面向世界，希望麥斯研究院能夠成為質譜專家在南方的家。

中國計量科學研究院院長方向研究員致辭

在科技部的大力支持下，質譜的發展已具備燎原之勢。中國儀器儀表學會分析儀器分會質譜儀器專家組為儀器研發搭建一個學術交流平臺，為質譜的發展做出來重大貢獻。方向研究員從事質譜行業40年，方向認為做質譜離不開堅定的理想和博大的胸懷，國家的發展離不開質譜的發展，做自己的質譜是質譜人終身不變的理想。

科學技術部基礎研究司李華處長致辭

李華處長祝賀第五屆質譜儀器研發論壇的順利召開，希望大家在一起能夠交流觀點，碰撞思想，共同推動我國質譜儀科學高端儀器創新發展。科學儀器是指導科學研究和生產實踐的工具，也是前沿科技創新、經濟社會發展、國防和公共安全的重要支撐和保障。“十二五”以來科技部等國家相關部門通過國家科技計劃、工業強基專項、政府采購支持創新政策等多措并舉支持科學儀器原理探索，技術開發，生產制造和推廣應用應用。

報告人：寧波大學 丁傳凡教授（復旦大學吳曉楠研究員代講）

報告題目：質譜大有可為

質譜儀器是廣泛應用于環境保護、新藥開發、食品安全、太空探測、臨床診斷和公共安全等領域的高端分析技術之一。質譜儀器由離子源、離子質量分析器、離子探測器、真空系統、信號記錄和處理系統組成。中國質譜在十四五之后，實現低端儀器基本成熟和市場化，高端儀器自此開始起步。丁傳凡表示，我國采用單一質量分離器的質譜儀技術成熟度較高，如小型磁質譜、GC-MS、飛行時間質譜等小型離子阱質譜基本可以國產化和產業化。而較高端復合型質譜，如離子遷移譜、三重四級質譜等無規模化商業產品，因此需要國內同仁繼續努力，爭取早日打造商業化產品。

報告人：中國計量科學研究院院長 方向研究員

報告題目：從感知到認知——人工智能量化思維之思考

“數”和“量”是人類認識和構建物理世界的兩個基本維度。在神經生物學上，人類具有天然的“數字感覺”。數字是人類數字思維發展的重要基礎，人類必須掌握描述數量的詞語，才能夠精確、系統地辨別出大于3的數量之間的區別。方向表示，度量衡的出現實現了人類對物理世界認知的飛躍，建立數字世界、機器可“懂”的數字計量體系，是人工智能邁向人“功”智能的前提。數字計量提升機器認知能力，使機器人從0-1二值邏輯思維轉變為多值模糊邏輯思維，最終轉變為數字計量邏輯思維。方向認為，人工智能測量與評估，需要人工智能各領域研究人員形成研究聯盟，這樣才能真正的人工智能。

報告人：清華大學 張新榮教授

報告題目：單細胞質譜分析儀器研制

單細胞技術是精準醫療領域的顛覆性技術之一，細胞的異質性是精準醫療領域研究最具挑戰性的問題。以癌癥的免疫治療為例，有報道發現腫瘤組織內僅有10-20%的人獲得較好的響應。針對單細胞蛋白質組分析，張新榮介紹了免疫組化技術、熒光流式細胞技術。張新榮表示單細胞代謝組分析迎來了新機遇，張新榮團隊研發了單細胞質譜分析系統用于代謝物的二級質譜圖確認、白血病/淋巴瘤細胞亞型區分和分析單細胞質譜成像。

報告人：上海肺科醫院副主任醫師 何雅意

報告題目：呼氣質譜檢測在臨床中的應用

質譜技術在臨床上廣泛應用于微生物的快速鑒定、蛋白質組學研究、腫瘤學研究、POCT檢測和治療性抗體檢測。何雅意團隊通過腫瘤患者呼出氣VOCs臨床一期研究，發現在大多數情況下，這些揮發性有機化合物主要是碳氫化合物和含氧化合物，而含氮、硫和鹵素的化合物較少。除此之外，呼氣質譜還應用于感染性疾病標志物的檢測，具有檢測是無限數量、無創的，對被測量的受試者沒有負擔。此外，該方法檢測代謝物范圍廣，呼出氣中特定化合物的靈敏度和選擇性高的優點。因此，呼氣質譜是準確度高、方便快捷和完善樣本收集的臨床檢測技術。

報告人：北京婦產醫院檢驗科副主任 曹正

報告題目：液相串聯質譜在婦幼疾病診斷中的應用

曹正表示，類固醇激素及其合成通路根據功能的不同，類固醇激素分為孕激素、糖皮質激素、鹽皮質激素、雄激素和雌激素等。類固醇激素與一系列疾病的發生密切相關，如多囊卵巢綜合征等。曹正團隊使用LC-MS/MS診斷囊卵巢綜合征，通過測定總睪酮-LC-MS/MS與免疫方法的相關性，發現在睪酮水平很低的女性，用免疫法測定結果明顯偏高，可能給臨床診斷和治療帶來隱患。

報告人：北京協和醫院質譜平臺主管 禹松林

報告題目：LC-MS/MS在臨床領域應用及未來發展趨勢探討

在臨床檢驗中，睪酮假性增高的鑒別方法有倍比稀釋法、PEG沉淀法、異嗜性抗體封閉和使用LC-MS/MS檢測。禹松林根據實際檢測結果，推薦所有女性睪酮測定結果高的樣本，均應在報告前使用質譜方法復查。LC-MS/MS因為快捷、靈敏，為免疫方法檢測睪酮提供了絕佳的代替方法，能夠提供更為準確的結果。此外，液質聯用系統在臨床常應用于營養水平檢測、出生缺陷防控、內分泌相關和藥物濃度檢測等方面。禹松林指出，雖然LC-MS/MS有得天獨厚的優勢，但目前在臨床上應用仍存在人才缺乏、自動化不足、國產化不足和標準化不足等方面的問題。

報告人：北京朝陽醫院副主任藥師 李鵬飛

報告題目：質譜技術助力精準用藥

我國自2016年開始設立“精準醫學研究”重點轉型，并將精準醫療列入“十三五”科技發展規劃。在“十三五”推動下，李鵬飛團隊建設國內一流用于精準醫療的質譜實驗室。截至目前，實驗室具有國際互認的CNAS質量體系和技術標準。李鵬飛介紹了TMD是三級醫院藥學工作的重要內容，國內外已充分肯定TMD對藥物治療的指導作用。針對TMD在免疫抑制劑方面的應用，李鵬飛團隊開發了他克莫司檢測方法，并優化了他克莫司檢測試劑盒方法。

報告人：山東英盛生物技術有限公司 贠照軍

報告題目：ICP-TOF-MS在生命科學中的應用

贠照軍表示，ICP-TOF是結合了電感耦合等離子體（ICP）離子源技術與質譜（MS）技術的無機質譜技術，ICP-TOF技術有（但不限于）靈敏度高、準確度高、適用性強等優點。ICP-TOF可以實現多元素真同時測定、分析速度快，每秒可以進行33000次全元素掃描。贠照軍表示， ICP-TOF可應用于單顆粒/單細胞分析和細胞免疫，可對多個元素的同時檢測，識別細胞內和細胞外的納米顆粒。報告最后，贠照軍介紹英盛臨床質譜一站式解決方案，如質譜實驗室布局規劃、質譜方法建立及人員培訓、前處理設備及液質系統維保。

報告人：吉林大學 蘇蕊教授

報告題目：呼氣質譜分析

色譜-質譜聯用技術是呼出氣體分析經典方法，具有靈敏度高、抗干擾能力強、適用于揮發性強、弱極性-中等極性、沸點低的化合物的優勢。色譜-質譜聯用技術已用于癌癥診斷研究、病原微生物診斷及感染標志物分析研究和呼吸道疾病檢測。蘇蕊介紹了EESI-MS及其在新冠病毒肺炎呼氣質譜快速檢測、呼出氣體血糖檢測、檢測腎病患者呼氣中的肌酐變化的典型應用。結果表明，呼吸氣體檢測結果和血液檢測結果的一致性，實時檢測呼吸氣體生理過程獲得樣本中全部的化合物信息。

報告人：寧波大學 丁力教授

報告題目：超高分辨靜電離子阱質譜儀

質譜儀的分辨本領是其他一系列性能指標的支撐，高分辨率保證高靈敏度和高質量精度。質譜使用初始動能小、低發散度的離子源和多維、高價能量聚焦的分析器實現了超高分辨率。超高分辨質譜分析器需要穩定的軌道和無限級時間聚焦的工作條件。丁力表示，未來將會推出在寧波大學研發的ESI-LIT-HHT和廣東省麥思科學儀器創新研究院研發MALDI-HHT。

報告人：北京清譜科技有限公司高級工程師 卜杰洵

報告題目：質譜小型化技術及應用

北京清譜科技有限公司主營高端質譜檢測設備的研發、生產和服務，為現場檢測、科學研究等領域提供實時、準確、簡便的檢測方案。2021年8月，清譜科技推出 Mini MS 系列最新產品——Cell微型質譜分析系統，該系統具有強大的分析性能，載有關鍵小型化技術——原位電離技術。卜杰洵介紹了Cell在尿液中嗎啡的篩查、治療藥物麻醉劑的監控(TMD)中的實際現場應用。

報告人：復旦大學 吳曉楠研究員

報告題目：應用質譜結合光解離光譜，能譜研究氣相離子的結構和反應

吳曉楠團隊搭建了質譜-紅外光解離光譜實驗裝置，解決了低溫離子阱的相關技術問題。吳曉楠團隊通過紅外光解離光譜法研究了[Ar·Rh₂C₃]⁺，證實存在C-C-C結構，并結合計算證明[Rh₂C₃]⁺離子為Rh-C-C-C-Rh結構。團隊使用¹³CH₄實驗明確給出生成[Rh₂¹³C]⁺，也就是甲烷發生4個C-H鍵活化之后，C直接取代/插入兩個金屬Rh中。

此外，吳曉楠團隊發現這種C/C交換/取代在含碳的化合物和甲烷反應中是不容忽視的，它會嚴重影響反應速率的計算以及反應機理的理解。此外，吳曉楠團隊還使用質譜結合光電子能譜研究了[Ir₂]^-與乙炔的反應。能夠和多個C₂H₂反應脫H2并活化C=C鍵，金屬碳鏈的形成是發生這類現象的原因。

報告人：中國工程物理研究院機械制造工藝研究所 李建

報告題目：質譜儀核心部件研發關鍵技術

機械制造工藝研究所隸屬于中國工程物理研究院，是中國工程物理研究院武器先進制造技術研究與生產基地之一。李建表示，質量分離器關鍵技術包括圓柱極桿的高精度加工技術、陶瓷基座的高精度加工技術、近無精度損失的裝配技術和四級桿部件精密測量技術。除了關鍵的制造工藝以外，還有一些基礎的問題值得深入研究，如鉬鍍金工藝、溫濕度貯存、高溫穩定性和表面超潔凈的清洗。針對質譜儀核心部件研發，李建提出了工藝沒有捷徑、需持之以恒，不斷優化質譜儀研發和國產廠商多支持儀器開發的建議。

報告人：中國計量科學研究院 謝潔副研究員

報告題目：液相色譜四極桿-線形離子阱串聯質譜系統研發及應用

復雜基質成分、生物大分子樣本、多組分同時測量等應用，對質譜儀功能和性能提出了更多的需求。謝潔表示，四極桿-線形離子阱(Q-LIT)串聯技術能很好的克服“空間電荷效應”對離子阱實現準確定量分析的負面作用，充分挖掘離子阱優勢，有效提升了復雜基質中目標物的測量準確性。工程化的Q-LIT結合液相色譜通過了醫療質譜儀檢驗測試相關標準，鑒于其兼具小型化、高靈敏和高準確特點，是臨床診斷以及其它需要定量檢測工作的一種新選擇。

報告人：廣州禾信儀器股份有限公司 楊麗華

報告題目：全二維氣相色譜-飛行時間質譜聯用技術及其應用

全二維氣質聯用技術解決了一維氣相色譜峰容量及分辨率不足（組分共流出）的問題，顯著提高檢測的靈敏度，具有峰容量大、分離能力強、靈敏度高和定性準確度高的優勢。禾信儀器推出的GGT-0620搭載高靈敏度EI源，或EI/SPI復合電離源，EI/SPI軟件可實時切換，無需拆卸離子源或破壞真空。目前，GGT-0620廣泛應用于環境、材料、食品與天然產物、香精香料代謝組學和石油化工等領域。

報告人：東華理工大學 徐加泉教授

報告題目：國家自然科學基金委重大科研儀器研制項目進展報告

針對混雜樣品分析有著耗時耗力、分析成本高、分析效率低、信息量少和結果的難點。針對上述難點，徐加泉團隊建立了混雜樣品中原子層次及分子層次組分的直接質譜分析方法，提出了混雜樣品順次電離新策略，即各組分順序軟電離與質譜分析在線聯用，獲取混雜樣品中組分的種類、含量和分布信息。在2021年，團隊開展了礦樣、PM2.5、合金、組織等樣品的順次電離分析，獲得了樣品中多種組分的分子結構及豐度含量信息。徐加泉團隊預計在2022年底對儀器進行優化，將儀器放在外單位進行試用。

報告人：吉林大學 蘇蕊教授

報告題目：惡性腫瘤的質譜診斷方法與驗證研究

我國癌癥年新增病例和死亡病例均位居世界第一，發展癌癥早期診斷新技術具有重要意義。蘇蕊通過代謝通路與LPC（18：0）的生物功能驗證了所建立早期診斷方法的正確性。通過使用血漿的質譜分析構建結腸癌早期診斷方法，蘇蕊團隊證明了脂質在早期結直腸癌患者中引發了代謝重塑，闡釋了結直腸癌血漿中脂質代謝網絡，驗證了所建立的分析方法篩查的準確性。

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