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岛津质谱成像技术发展历史与沿革

2017-12-28 09:00四面体科技

质谱成像是一种前沿质谱技术，由于其技术的新颖性与应用的广泛性，近期受到了很高关注。该技术应用潜力巨大，它是将质谱检测与影像技术相结合的新型分子影像研究手段。特点是无需标记、所需时间短、耗费低、不局限于单分子，同时还可以提供组织切片中多化合物空间分布和分子结构信息。

作为质谱领域最具前景的技术之一，质谱成像技术现已经成为仪器厂商、科研院所的重要关注焦点，预测未来市场争夺也将日益激烈。质谱成像技术中的MALDI技术为岛津公司田中耕一(Koichi Tanaka)发明，并获得了2002年诺贝尔化学奖。在之前技术积累的基础上，岛津公司又在2013年ASMS会议推出其用于质谱成像研究的7090 MALDI-TOF/TOF。为提升用户对质谱成像技术、应用的了解，促进质谱成像技术的推广应用，仪器信息网特别邀请岛津公司对其质谱成像技术、应用等方面进行了讲解。

1、请介绍一下贵公司的质谱成像仪器研发过程，该款仪器有哪些特点?

获得2002年诺贝尔化学奖的MALDI技术是岛津公司田中耕一(Koichi Tanaka)的发明。早在1987年，在第二届中-日质谱分析联合讨论会上，岛津公司的田中耕一首次介绍了MALDI技术；基于此研究，1988年田中耕一团队为洛杉矶希望城的Terry Lee博士定制了世界上第一台MALDI质谱，同年，论文发表在Rapid Communications in Mass Spectrometry(质谱快讯)上。

1989年，岛津公司收购了位于英国曼彻斯特的Kratos公司，该公司在高性能质谱与XPS产品开发上有着悠久的历史。伴随Kratos公司的收购并看好MALDI的市场前景，1990年曼彻斯特成为岛津新产品系列的研发中心。1991年开始，该中心相继推出MALDI II型和MALDI III型MALDI-TOF，代表着岛津第一批商品化MALDI-TOF的诞生。在接下来的23年里，岛津公司又开发了许多MALDI产品，每一代产品都不断提高性能，为用户提供新的功能。这包括世界上第一台高真空MALDI-IT-TOF(基质辅助激光解吸离子源—离子阱—飞行时间质谱)—Axima Resonance、以及2013年推出的超高性能MALDI-TOF/TOF质谱仪—MALDI-7090。

岛津MALDI-7090质谱仪

MALDI-7090正是岛津日本和英国Kratos两地研发人员紧密合作的结晶，比如，MALDI源由岛津日本设计和生产，MALDI-7090的原型机由岛津日本公司设计，曼彻斯特的Kratos公司完成其工程化和生产制造。

2013年ASMS会议上岛津公司隆重推出MALDI新品：7090 MALDI-TOF/TOF。MALDI-7090基于岛津20多年的MALDI仪器设计经验研发而来，代表了MALDI- TOF/TOF仪器最先进的发展水平。

新产品的特性包括：

无与伦比的MS/MS高分辨率：ASDF技术可获得10,000的MS/MS分辨率

高质量准确度

超快固态UV激光，并具有独特的UV激光源自清洗功能

2 kHz采集速度

集成可放高达10个靶的托盘

MonopulseTM高分辨率离子门技术

真正He碰撞高能CID(HE-CID)

大孔径离子光学

具备低能和高能碎裂模式

多用户软件操作环境

内置安全和审核功能

MALDI-7090成像软件IonView™ software

2、目前，贵公司质谱成像仪器主要应用在哪些方面?应用情况如何?请举例说明。

在这里主要介绍一下7090 MALDI-TOF/TOF应用。

在蛋白质组学、MALDI成像领域发挥广泛的作用

蛋白质组学和成像是MALDI-7090主要的应用领域。MALDI-7090可用于蛋白质组学的多方面研究：从蛋白质结构、修饰与功能研究，到LC-MALDI“鸟枪”法鉴定，再到自上而下完整蛋白质的测序。MALDI-7090具备真正20kHz的He碰撞高能碰撞诱导裂解(高能CID)，在分析翻译后修饰方面(PTMs)中将发挥很大的作用。

高能CID用于翻译后修饰分析

MALDI成像是一种独特的应用，提供了在一个平面上观察分子空间分布的视角，某些样品还可通过结合MS/MS谱和分子特征开展更进一步的研究，这些应用已广泛用于肿瘤学、病理学或其他临床研究中。

除此以外，可在手动模式下获得更多全范围的MALDI应用，比如：脂质结构分析，高能CID能提供饱和脂肪酸链的结构信息，用MALDI分析来表征小分子结构。

3、贵公司如何看待质谱成像仪器的技术及市场发展现状?目前有哪些问题亟待解决?

岛津认为MALDI-TOF市场的趋势是临床与诊断。

随着全球MALDI-TOF的市场趋势转向临床与诊断运用，岛津公司和所有其他大型质谱供应商一样正在适应这种趋势。岛津公司正在努力将MALDI质谱技术成功运用于早期疾病生物标记物发现以及微生物鉴定中，当前一个新兴领域正是日益流行的成像质谱技术。

4、质谱成像仪器需求情况如何?贵公司质谱成像仪器推广做了哪些工作?

主要面对高端市场，具有灵活高效的特点。

MALDI-7090质谱仪主要面向高端市场的用户，比如，从事科学研究的政府实验室、私人实验室，以及兼顾学术与产业应用的实验中心和研究型实验室。MALDI-7090的设计理念就是：灵活高效，让用户在多用户环境下都能够易于操作，并获得优异的分析性能。

多用户操作环境MALDI Solutions™ 软件

从仪器角度来看，MALDI-7090具备无与伦比的分析速度、集成10个样品靶、超高MS/MS分辨率以及真正的高能CID能力。从软件角度来看，真正的多用户界面、从任何网络工作站远程进入仪器的实验设置、结果浏览与数据分享、以及基于各种精细的解决方案的软件。

文章来源：仪器信息网

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