2017年中国质谱学会无机及同位素质谱学术报告(续)

摘要: 2017年8月18-21日,2017年中国质谱学会无机及同位素质谱学术会议在四川成都召开。会议期间,邀请多位专家学者进行大会报告,分享无机及同位素质谱的相关研究和技术的最新进展。

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2017年8月18-21日,2017年中国质谱学会无机及同位素质谱学术会议在四川成都召开。会议期间,邀请多位专家学者进行大会报告,分享无机及同位素质谱的相关研究和技术的最新进展。

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20日的大会报告中,清华大学教授张新荣、中国计量科学研究院研究员王军、江苏天瑞仪器股份有限公司博士周立、中国工程物理研究院机械制造工艺研究所研究员何朝辉、厦门大学教授王秋泉、中国原子能科学研究院教授姜山进行精彩分享。

清华大学教授 张新荣

清华大学教授张新荣的报告题目是《元素稳定同位素标记-ICP-MS 免疫分析》。

张新荣表示,近来,临床质谱被炒的很热,但实际上,临床质谱的潜力到底在哪里?哪些临床检验的技术将会迅速被质谱取代或颠覆?才是临床医学领域值得讨论的重要问题。

正在颠覆临床检测模式的一个例子:基于质谱的临床免疫分析方法,这是利用同位素标记的与未标记的抗原同抗体发生竞争性抑制翻译的放射性同位素体外微量分析方法。由于放射标记的污染与危害,人们有发展了新的标记方法。目前正在进行的工作是标记更多组分,组合免疫分析,精准定量。

利用质谱仪器进行免疫分析,可以实现高效、高通量;准确定量,比荧光免疫、酶联免疫好;还可以实现个性化。张新荣表示,免疫分析从放射免疫、酶联免疫、化学发光免疫,迟早会过度到质谱免疫,这在从学术上来说是可能的。

中国计量科学研究院研究员 王军

中国计量科学研究院研究员王军的报告题目是《同位素丰度计量标准研究新进展》。

同位素丰度,承载和传递着自然界物质变化信息,是深度认识和了解自然的有效途径。高精准同位素丰度测量已在多个领域研究中体现重大科学意义和应用价值,如考古学和宇宙学中物质起源研究、地质学中地质年龄确定、生命科学中疾病诊断与治疗等。

上个世纪六、七十年代,美国国家标准技术研究院(NIST)、欧洲标准物质与测量联合研究中心(IRMM)等研究机构开始采用绝对质谱法研制同位素丰度标准物质,目前已有三十多种元素具有同位素丰度(比值)有证标准物质。欧美等国家的先进计量机构在近几年先后重启同位素标准的研发计划,对研制的同位素标准物质水平提出了更高要求。

我国现有的用于同位素分析的标准物质品种和数量还十分有限,应用领域主要还是依赖使用国外同位素标准物质。近十年来,中国计量科学研究院开展了同位素丰度计量基(标)准的研究工作,重点针对质谱测量中质量偏倚效应与同位素质量及丰度的关系开展系统研究,采用绝对质谱法研制了锌、钐、钕、铁、镉、硒、镱等元素同位素丰度国家一级标准物质,建立了3 项质谱类社会公用计量标准,多项同位素测量与校准能力(CMC)获得国际计量互认,在此基础上初步构建了的同位素丰度计量基(标)准体系。

江苏天瑞仪器股份有限公司博士 周立

江苏天瑞仪器股份有限公司博士周立的报告题目是《电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定尿液中碘的含量》,报告中进行了ICP-MS 2000系列简介,并对ICP-MS 2000B测定尿液中碘的含量的背景、条件与方法、结果与讨论进行了介绍。

中国工程物理研究院机械制造工艺研究所研究员 何朝辉

中国工程物理研究院机械制造工艺研究所研究员何朝辉的报告题目是《分析仪器用高性能分子泵的开发与应用》,报告中介绍了小型复合分子泵的特点与开发难点,以及所在单位开展的高速小型复合分子泵设计开发、用户应用与测试情况等。

分子泵在分析仪器中的质谱仪、检漏仪、扫描隧道显微镜、原子探针场离子显微镜、分子束外延设备、鹅歇电子谱仪、低能电子衍射分析仪等都有使用,科学仪器均对无油清洁高真空系统提出了很高的要求,科学仪器的小型化已成为主流发展方向,高速小型复合分子泵正逐步成为众多分析测试仪器的首选清洁真空获得设备。质谱仪等分析仪器对真空环境和分子泵的要求是:本底洁净,无抽气污染;结构紧凑,抽气性能强;振动小、噪音低;可靠性-皮实、使用寿命长。小型复合分子泵的特点是高转速、高压缩化、无污染、体积小。

为了解决相关国产仪器核心部件空心化问题,科技部重大科学仪器设备专项2013年资助了中国工程物理研究院机械制造工艺研究所牵头申报的“高速小型复合分子泵的开发和应用”。该单位研制的分子泵是基于多学科优化的总体设计,进行高速永磁无刷电机研制,转子稳定性控制与柔性支承组件开发,关键零部件制造工艺方法,分子泵装配工艺方法。根据产品手册,与国内外同类产品性能相比,项目研制的分子泵各项指标均处于前列,综合性能达到国际先进水平,并有多家单位进行应用与测试,均效果良好。

何朝晖也谈到了一些体会:坚持自主创新、注重与基础研究相结合;要重视可靠性并贯穿开发全过程;小型复合分子泵的国产化只是迈出了一小步,质谱仪器的全国产化还有漫长道路,还需与行业各界在研发、应用、提高等方面通力协作、共同努力,打造全自主产品,实现自主供给。

厦门大学教授 王秋泉

厦门大学教授王秋泉的报告题目是《生物标志分子和病变细胞的形态非特异性同位素稀释质谱分析》,从生物分析与金属标签策略、蛋白质翻译后修饰(PTMS)、定量酪氨酸磷酸化、细胞表面唾液酸的定量(糖基化)等几方面做了介绍。

生物标志分子和病变细胞的准确检测是精准医疗的保证因素之一。质谱技术结合同位素稀释方法可以提供准确的组成、结构和含量信息。近些年来,王秋泉团队尝试使用元素/同位素对生物标志分子和病变细胞进行编码标记,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)对元素/同位素特异性高灵敏度的分析优势,开展生物标志分子和病变细胞的形态非特异性同位素稀释ICP-MS绝对定量分析,取得了显著成效。

中国原子能科学研究院教授 姜山

启先核科技有限公司、中国原子能科学研究院教授姜山的报告题目是《加速器质谱(AMS)技术最新进展——AMS向MS回归》,从AMS技术的原理、特点与现状、最新进展,我国AMS技术在世界上的地位等方面进行了介绍。

加速器质谱(AMS)是基于加速器技术和离子探测器技术的一种高能质谱仪,属于一种大型同位素质谱(MS),其同位素丰度灵敏度达到了10-15(传统MS最好为10-8)。

我国AMS技术在方法上实现了从3H到U、Pu同位素大多数核素测量,在仪器上起到指导国际AMS仪器发展方向的作用,在应用上创新方法,拓展新的应用领域。目前,国际上AMS仍然在技术和应用两个方面快速发展,CIAE-AMS经过20多年的努力,在技术和方法上开展创新,并取得了一些进展和成果,尤其是仪器技术上已经在国际上占有重要地位。与欧美日相比,我国AMS还比较薄弱,装置的数量较少,专业院所、大学等应抓住机遇,积极研发自己的仪器,产生国际领先的成果。

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