化工儀器網(wǎng)手機版
移動端訪問更便捷
我國科學家揭示飛秒激光質(zhì)譜新機制 為痕量生物分子檢測開辟新路徑
2025年06月10日 16:28:38
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：宋池 點擊量：657
深圳先進光源研究院與廈門大學聯(lián)合團隊在國際上首次提出并驗證了飛秒激光表面輔助解吸/電離質(zhì)譜（fs-SALDI-MS）的庫侖場驅(qū)動機制，相關(guān)成果作為封面論文發(fā)表于《美國化學會志》（JACS）。
近日，深圳先進光源研究院生物大分子研究團隊與廈門大學合作取得重要科研進展，成功開發(fā)了基于飛秒激光的表面輔助解吸/電離質(zhì)譜技術(shù)(fs-SALDI-MS)，并首次揭示了其獨特的庫侖場驅(qū)動解吸/電離機制。這一突破性研究成果以封面文章形式發(fā)表于國際化學領(lǐng)域頂級期刊《Journal of the American Chemical Society》(JACS)。
表面輔助激光解吸/電離質(zhì)譜(SALDI-MS)作為傳統(tǒng)基質(zhì)輔助激光解吸/電離質(zhì)譜(MALDI-MS)的有力補充，能夠有效避免基質(zhì)帶來的背景干擾和分子碎片化問題，在小分子代謝物和脂質(zhì)的高效檢測與成像方面展現(xiàn)出巨大潛力。然而，現(xiàn)有的SALDI理論和技術(shù)主要依賴于納秒激光(ns-SALDI)，對于具有超短脈沖寬度、能在極短時間內(nèi)傳遞能量的飛秒激光在SALDI中的應用及其內(nèi)在機制的研究尚屬空白。
此項研究填補了這一空白。團隊開發(fā)的fs-SALDI-MS平臺在多個關(guān)鍵性能指標上顯著優(yōu)于傳統(tǒng)的ns-SALDI技術(shù)。該技術(shù)能顯著減少分析物分子的碎片化，更好地保持分子完整性；有效消除表面輔助材料的本底干擾和堿金屬加合物干擾；其絕對檢出限可低至約3阿摩爾(amol)；同時減少了樣品消耗量，并能在生物組織成像中實現(xiàn)10微米級的高空間分辨率。
研究最具開創(chuàng)性的貢獻在于首次提出并驗證了fs-SALDI的庫侖場驅(qū)動解吸/電離機制。該機制闡明：飛秒激光脈沖首先激發(fā)納米材料表面等離子體共振(SPR)，在飛秒級的極短時間內(nèi)實現(xiàn)熱電子和空穴的有效分離。這種電荷分離導致劇烈的庫侖排斥，引發(fā)庫侖爆炸。最終，爆炸產(chǎn)生的強庫侖場通過庫侖吸引作用，促使鄰近的分析物分子實現(xiàn)溫和、高效的電離。這一機制從根本上區(qū)別于依賴熱效應的傳統(tǒng)ns-SALDI，成功避免了熱誘導導致的分子碎片化和背景噪聲，為fs-SALDI卓越的分析性能提供了核心理論支撐。
在實際應用方面，研究團隊成功展示了fs-SALDI的強大能力。該技術(shù)實現(xiàn)了對指紋中殘留的微量抗真菌藥物和精神類藥物(檢出限低至阿摩爾級)的高靈敏度檢測和清晰成像。同時，在小鼠腦組織切片脂質(zhì)分子的質(zhì)譜成像中，也達到了10微米的高空間分辨率，清晰描繪了脂質(zhì)分布圖景。這些成果充分證明了fs-SALDI-MS在法庭科學(如指紋毒物檢測)、生物醫(yī)學研究(如疾病標志物發(fā)現(xiàn)、藥物代謝研究)以及空間代謝組學等領(lǐng)域具有極其廣闊的應用前景。
該研究由深圳先進光源研究院殷志斌副研究員和廈門大學杭緯教授擔任共同通訊作者。研究工作得到了國家自然科學基金等項目的資助。這項開創(chuàng)性的工作不僅為飛秒激光SALDI技術(shù)奠定了堅實的理論基礎，也為其發(fā)展成為具有更優(yōu)異分析性能的新一代質(zhì)譜平臺開辟了嶄新道路。
素材來源：深圳先進光源研究院
相關(guān)閱讀 Related Reading
查看更多+-
晉城市疾病預防控制中心委托山西嘉創(chuàng)項目管理有限公司組織開展公開招標，就晉城市疾病預防控制中心實驗室儀器設備購置(生活飲用水水質(zhì)監(jiān)測...2025-06-11 10:40:29
-
近日，湖北省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院鄂州分院就“專用設備購置”項目發(fā)布公開招標公告，預算金額為232.24萬元。2025-06-11 09:41:40
-
近日，吉林師范大學委托匯龍工程咨詢有限公司組織公開招標，采購ICP電感耦合等離子體質(zhì)譜儀、傅里葉變換紅外光譜儀等儀器設備，預算80...2025-06-11 09:11:40
-
生態(tài)環(huán)境部公開征求兩項環(huán)境監(jiān)測標準意見
生態(tài)環(huán)境部近日發(fā)布《水質(zhì) 11種脂肪族二元酸酯類化合物的測定 氣相色譜-質(zhì)譜法》及《固定污染源廢氣 氯乙烯和丙烯醛的測定 氣相色譜...2025-06-10 11:48:47 -
項目名稱：設備采購項目，項目編號：0747-2540SCCZA297/01，招標范圍：遙控液壓打渣機設備 電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 ...2025-06-10 11:33:34
版權(quán)與免責聲明
- ①凡本網(wǎng)注明“來源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其他方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責任。
- ②本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其他來源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點和對其真實性負責，不承擔此類作品侵權(quán)行為的直接責任及連帶責任。其他媒體、網(wǎng)站或個人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負版權(quán)等法律責任。
- ③如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請在作品發(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
