质谱检测能量

同位素内标-气相色谱-高分辨双聚焦磁质谱法检测血清中多溴联苯醚背景介绍　　多溴联苯醚(PBDEs),是一种持久性有机污染物(POPs),根据苯环上溴原子的取代个数和位置的不同,共有10类209种同系物。由于其阻燃性能良好,被广泛应用于纺织品、玩具、建筑材料和电子设备等产品中。PBDEs的化学结构稳定,亲脂性强,容易释放到环境中,并通过食物链对生物体产生生物蓄积与生物放大作用,产生甲状腺毒性、神经毒性、内分泌毒性、生殖毒性、肝脏毒性、细胞毒性、致癌性等。　　PBDEs对人体健康的影响已成为世界范围内高度关注的问题,目前针对多溴联苯醚人群暴露情况的研究,分析样本主要为血液、母乳和各种组织(脂肪、胎盘等)。由于多溴联苯醚是脂溶性化合物,在尿液中含量较低且多以羟基化代谢物的形式存在,脂肪组织的采样具有侵害性,且母乳和胎盘的采样仅限于一部分特殊人群,而血液样本相对较易获得,所以血液样本的测定是研究多溴联苯醚对人群健康影响的主要途径。　　人体血清基质复杂,PBDEs含量较低,因此需提高富集效率并尽可能降低基质干扰,提高检测灵敏度。目前,液液萃取法、固相萃取法和加速溶剂萃取法是样品提取时较常使用的方法,样品净化主要使用凝胶色谱法和固相萃取柱净化法,检测方法主要有液相色谱-质谱法(LC-MS)、气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)、气相色谱-负化学源质谱法(GC-NCI/MS)和气相色谱-高分辨双聚焦磁质谱法(GC-HRMS)。　　LC-MS前处理步骤相对简便,但对PBDEs分辨能力较弱、灵敏度较低,更适合易热降解的高溴代多溴联苯醚的测定；GC-MS/MS、GC-NCI/MS选择性、灵敏度较高,对复杂基质抗干扰能力强,适用于痕量PBDEs的测定,但样本需求量较大,需采集2~5 mL血清样本；GC-HRMS同时备有静电场离子分析器和磁场质量分析器,因而使仪器同时具有能量聚焦和方向聚焦的双聚焦功能,灵敏度高、检出限低,适用于小体积样本中痕量和超痕量PBDEs的测定。　　目前常用的GC-HRMS样品前处理步骤中主要采用凝胶色谱和酸性硅胶柱对样品进行净化,其中凝胶色谱法样本需求量较大(2 mL),酸性硅胶柱对实验人员填装操作要求较高,且无法同时测定多种PBDEs组分(如BDE-209等),批量样品检测时效率较低。　　本方法探索使用少量血清(0.5 mL),采用GC-HRMS结合液液萃取和硅胶柱净化的方法,建立了人血清中14种PBDEs的测定方法,并用该方法对某地区15份青少年人群血样进行了检测,以期了解该地区青少年人群PBDEs的暴露水平。　　样品前处理　　血清样品解冻后移取0.5 mL于12 mL玻璃离心管中,分别加入200 μL硫酸、0.5 mL甲醇和20 μL内标使用溶液后混匀。先加入6 mL正己烷充分摇振后,以3500 r/min离心10 min,收集上层有机相；再加入6 mL甲基叔丁基醚,重复萃取,合并两次萃取液,于40 ℃、5 Pa氮吹25 min至0.5 mL。依次用2 mL甲醇和2 mL正己烷活化硅胶固相萃取柱,将浓缩液转移到硅胶柱上,先收集流出液,再用10 mL二氯甲烷-正己烷(1:1, v/v)溶液洗脱,合并流出液与洗脱液,40 ℃氮吹30 min至近干。向试管中加入10 μL正己烷复溶,振荡混匀,转移至棕色进样小瓶中,待测。　　色谱条件　　色谱柱:Rtx-1614毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.1 μm)；进样方式:不分流进样；进样口温度:290 ℃；传输线温度:320 ℃；升温程序:初始温度150 ℃,保持2 min,以15 ℃/min升温至250 ℃,保持1 min,再以25 ℃/min升温至290 ℃,保持3 min,然后以25 ℃/min升温至320 ℃,保持12.5 min；载气:氦气,恒定流量1.0 mL/min；进样量为1 μL。　　质谱条件　　电子轰击(EI)离子源,源温:280 ℃；电子能量:35 eV；电压选择离子检测(VSIR)；分辨率:10000。14种PBDEs及其同位素内标的质谱参数见原文表1。　　质量控制　　样品前处理环境应在每次实验开始前和结束后进行清理,避免有目标物残留。实验过程中所用玻璃离心管、试剂、进样小瓶、固相萃取柱、枪头均做空白对照实验,未检出14种待测PBDEs。　　文章信息　　色谱, 2022, 40(4): 354-363　　DOI: 10.3724/SP.J.1123.2021.10017　　王梦梦, 谢琳娜, 朱英*, 陆一夫*　　中国疾病预防控制中心环境与人群健康重点实验室, 中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所, 北京 100021

Fig. 1: View of the SuperMaMa laboratory at the University of Vienna. The hanging gold-plated insert is the radiation shield behind which the superconducting nanowire detectors are installed. C: Quantennanophysik @ Universität Wien　　Fig. 2: Counting single proteins with a superconducting nanowire. The background and nanowire are altered in Photoshop with the Generative Fill AI. (Human Insulin PDB:3I40). C: CC BY-ND 4.0 Quantum Nanophysics University of Vienna.　　据奥地利维也纳大学(University of Vienna, Boltzmanngasse, Vienna, Austria.)2023年12月4日提供的消息，由维也纳大学量子物理学家马库斯阿恩特(Markus Arndt)领导的国际研究团队在蛋白质离子检测方面取得突破：超导纳米线探测器凭借其高能量灵敏度，实现了蛋白质离子检测的突破(Quantum physics: Superconducting Nanowires Detect Single Protein Ions)。几乎100%的量子效率，比传统离子探测器在低能量下的探测效率高出1000倍。与传统探测器相比，它们还可以通过冲击能量来区分大分子。这允许更灵敏地检测蛋白质，并提供质谱分析中的附加信息。这项研究的结果于2023年12月1日已经在在《科学进展》(Science Advances)杂志网站发表——Marcel Straus, Armin Shayeghi, Martin F. X. Mauser, Philipp Geyer, Tim Kostersitz, Julia Salapa, Olexandr Dobrovolskiy, Steven Daly, Jan Commandeur, Yong Hua, Valentin Köhler, Marcel Mayor, Jad Benserhir, Claudio Bruschini, Edoardo Charbon, Mario Castaneda, Monique Gevers, Ronan Gourgues, Nima Kalhor, Andreas Fognini, Markus Arndt. Highly sensitive single molecule detection of macromolecule ion beams. Science Advances, 1 Dec 2023, Vol 9, Issue 48. DOI: 10.1126/sciadv.adj2801. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adj2801　　参与此项研究的除了来自维也纳大学的研究人员之外，还有来自奥地利科学院(Austrian Academy of Sciences, Boltzmanngasse, Vienna, Austria)、荷兰MSVision(MSVision, Televisieweg 40, 1322 AM Almere, The Netherlands)、荷兰单量子(Single Quantum, Rotterdamseweg 394, 2629 HH, Delft, The Netherlands) 瑞士巴塞尔大学(University of Basel, St. Johannsring 19, CH-4056 Basel, Switzerland)以及瑞士洛桑联邦理工学院(école Polytechnique Fédérale de Lausanne简称EPFL, Rue de la Maladière 71b, CH-2002 Neuchatel, Switzerland)的研究人员。　　大分子的检测、识别和分析在生命科学的许多领域都很有趣，包括蛋白质研究、诊断和分析。质谱法通常用作检测系统即一种通常根据带电粒子(离子)的质荷比分离带电粒子(离子)并测量检测器生成的信号强度的方法。这提供了有关不同类型离子的相对丰度的信息，从而提供了样品组成的信息。然而，传统探测器只能对具有高冲击能量的粒子实现高探测效率和空间分辨率——这一限制现已被使用超导纳米线探测器的国际研究团队克服。　　低能粒子的合力(Joined forces for low energy particles)　　在当前的研究中，由维也纳大学与代尔夫特的单量子、EPFL、MSVision和巴塞尔大学的合作伙伴协调的欧洲联盟首次展示了超导纳米线的使用所谓的四极杆质谱(quadrupole mass spectrometry)中蛋白质束的优秀检测器。待分析样品中的离子被送入四极杆质谱仪并进行过滤。“如果我们现在使用超导纳米线而不是传统探测器，我们甚至可以识别以低动能撞击探测器的粒子，”维也纳大学物理学院量子纳米物理小组(Quantum Nanophysics Group at the Faculty of Physics at the University of Vienna)的项目负责人马库斯阿恩特 (Markus Arndt) 解释道。这是通过纳米线探测器的特殊材料特性(超导性)实现的。　　借助超导技术实现这一目标(Getting there with superconductivity)　　这种检测方法的关键是纳米线在非常低的温度下进入超导状态，在这种状态下它们失去电阻并允许无损电流流动。进入离子对超导纳米线的激发导致返回到正常导电状态(量子跃迁)。在此转变期间纳米线电特性的变化被解释为检测信号。“通过我们使用的纳米线探测器，”第一作者马塞尔 施特劳斯(Marcel Strauß / Marcel Straus)说，“我们利用了从超导到正常导电状态的量子跃迁，因此可以比传统离子探测器性能高出三个数量级。” 事实上，纳米线探测器在极低的冲击能量下具有显著的量子产率-并重新定义了传统探测器的可能性：“此外，配备这种量子传感器的质谱仪不仅可以根据分子的质量到电荷状态来区分分子，还可以根据分子的动能对它们进行分类。这改善了检测并提供了更好的空间分辨率的可能性，”马塞尔施特劳斯说道。纳米线探测器可以在质谱、分子光谱、分子偏转或分子量子干涉测量中找到新的应用，这些领域需要高效率和良好的分辨率，特别是在低冲击能量下。图 2(Fig. 2)是用超导纳米线计数单个蛋白质。　　团队和资金(Team & Funding)　　单量子(Single Quantum)领导超导纳米线探测器的研究，洛桑联邦理工学院的专家提供超冷电子学，MSVISION 是质谱专家，巴塞尔大学的专家负责化学合成和蛋白质功能化。维也纳大学将所有组件与其在量子光学、分子束和超导性方面的专业知识结合在一起。　　本研究得到了戈登和贝蒂摩尔基金会 (Gordon and Betty Moore Foundation: 10771)、欧盟地平线2020框架计划(European Union’s Horizon 2020 Framework Programme: 860713 and 777222)的资助。　　上述介绍，仅供参考。欲了解更多信息，敬请注意浏览原文或者相关报道。　　Abstract　　The analysis of proteins in the gas phase benefits from detectors that exhibit high efficiency and precise spatial resolution. Although modern secondary electron multipliers already address numerous analytical requirements, additional methods are desired for macromolecules at energies lower than currently used in post-acceleration detection. Previous studies have proven the sensitivity of superconducting detectors to high-energy particles in time-of-flight mass spectrometry. Here, we demonstrate that superconducting nanowire detectors are exceptionally well suited for quadrupole mass spectrometry and exhibit an outstanding quantum yield at low-impact energies. At energies as low as 100 eV, the sensitivity of these detectors surpasses conventional ion detectors by three orders of magnitude, and they offer the possibility to discriminate molecules by their impact energy and charge. We demonstrate three developments with these compact and sensitive devices, the recording of 2D ion beam profiles, photochemistry experiments in thegas phase, and advanced cryogenic electronics to pave the way toward highly integrated detectors.文章来源：科学网 诸平

电荷检测质谱法是通过同时测量单个离子的质荷比和电荷数，进而算得离子质量m的单粒子统计方法，在测定超大分子离子的质量分布方面有独特的优势。现有质谱仪在超大分子量测量方面面临的挑战在质谱仪中，被分析物质首先被离子化，随后各种离子被引入真空中的质量分析器，在分析器中的电场磁场作用下，离子的运动特性随其质荷比不同而产生差异，因而造成时空上的分离，并由检测器依次检测出来，因此形成质谱。所以，目前的质谱仪测量的是离子的质荷比（m/z)，而不是质量本身。经过一个多世纪的发展，质谱仪从原先只能分析无机元素和小分子，逐步发展到能够分析有机物分子、生物大分子直至具备生命体特征的病毒颗粒。2002年诺贝尔化学奖之一授予了用电喷雾电离（ESI）进行蛋白质质谱分析的创始人John Fenn。在电喷雾质谱对蛋白质进行分析时，溶液中的蛋白质样品被传送到加有高压的毛细管尖端，强电场促使样品溶液喷雾，喷雾中的液滴通过蒸发，库仑爆炸等过程，形成带有多个电荷的蛋白质离子，被引入处于真空中的质谱分析器。每个离子所带的电荷数的多少，取决于分子的大小、分子在溶液中的几何构象（折叠或打开）以及电喷雾尖端处的电压和气流等参数。通常对蛋白质这种大分子来说，ESI质谱中都会呈现多种价态的谱峰群，群落中的每一组为某个电荷态该蛋白质的各个同位素峰、盐峰以及加合物峰等。由于电荷态z通常是连续的整数分布（例如z = 11，12....21,22...),人们可以通过计算不同电荷数对应的群落m/z的间隔来推算各组的电荷数z，进而求出实际的质量m的分布，也可以用电脑程序退卷积得到m分布。对于分析较小（分子量在5万以下）、较简单纯净的蛋白样品，退卷积还是很有效的。然而，在实际应用中对蛋白和蛋白组的分析，特别是对天然蛋白和病毒颗粒的分析却不那么简单。随着分子量上升，分子结构越来越复杂，各种翻译后修饰使被测蛋白的分子量出现差异化（heterogeneity），很宽的质量m分布（可达上千Da）使得不同价态的峰群连接在一起。图1中，用高分辨质谱仪对二种病毒壳体的质量进行测定，由于各种价态的质谱峰群连城一片，根本无法辨别谱峰，得到样品分子的质量。同时，实际样品也可能因处理不善或自然裂解，使谱图混杂着不同大小的分子离子，它们各自的价态z分布可能导致它们的峰群在m/z轴上交叠在一起。目前对于很多糖蛋白，分子量超过3、4万就出现峰群交叠，无法用退卷积软件来获得分子量的分布信息。事实说明，对于大生物分子的质谱分析，仅靠提高仪器的分辨率是无济于事的。图1 ESI质谱对大型病毒壳体质量测定的困难。(a,b）晶体结构效果图 (c,d) 的“高分辨”质谱分析图。（摘自：Kafader, J. O.， Nature methods, 17(4), 391-394）糖蛋白是生物制品中比例最大的一类药物，其糖修饰对其功能非常关键，准确解析此类药物的糖修饰是药物研发、报批和质量监控的关键内容。但它们在ESI-MS的质谱中，看到的好像是一堆杂草，无法辨别有什么蛋白组分。将一个糖蛋白药物中的各组分进行高分辨检测，是当前生物质谱面临的巨大挑战。电荷检测质谱仪的提出与技术发展早在上世纪90年代，美国西北太平洋国家实验室R.D.Smith组的 Bruce, J. E等就提出可以在傅里叶变换质谱仪中同时测量单个离子的电荷和质荷比，从而算出离子的质量m。随后，美国劳伦斯伯克利国家实验室W. H. Benner 发明了一种线形的静电离子阱，并用其测量单个高价离子的电荷数和质荷比，进而得到单个事件中的离子质量m。只要连续不断地进行大量的单个离子测量，就可以把总离子事件统计出来，形成按质量分布的直方图，而这就是一张电荷检测质谱。图2，Benner小组采用的直线形静电离子阱进行CDMS测量的原理图CDMS技术的关键是如何准确地测量单个离子的电荷。测量中，离子在静电离子阱内进行周期性运动并在电极上感应出“镜像电荷”信号。通过对信号的傅里叶变换，得到离子信号的频率从而决定离子的质荷比，而由频谱峰的强度得到离子所带的电荷数。虽然单个离子的镜像电荷频谱的峰强度与离子的电荷数成正比，它也同时与离子在阱内的轨道形状、离子存活时间有关，而这些参量都存在不定性；并且由于镜像电荷信号强度极弱，回路中的电子噪声对精确测量镜像电荷产生很大的影响，因此早期的电荷测量的RMS误差达2.2e以上,由此计算出的质量精度只比凝胶电泳好一点。近年来随着人们对天然、复杂蛋白分析的需求日益显现，CDMS技术也进一步得到了发展。美国印第安纳大学Jarrold小组通过对线形静电离子阱分析器的不断改进，特别是采用了低温前级信号放大器等优化设计后，实现了最小RMS 0.2 e的电荷测量误差，测量的样品包括2 MDa以上的蛋白复合体（protein complex）和20 MDa以上的病毒外壳。在这个RMS误差下，通过电荷数取整可以大概率获得精准的电荷值，从而得到精准的质谱分布。图3给出了用普通ToF质谱仪和CDMS测量天然态丙酮酸激酶（PKn）多聚体的效果比较。当3个以上四聚体组装在一起时，ToF质谱完全无法辨别其质量分布，而CDMS可以看到近10个四聚体组合的质量峰。图3.用常规ToF质谱（左）和用CDMS测量的丙酮酸激酶（PK）多聚体，使用相同样品和相同电喷雾条件。（摘自D. Keifer: Analyst, 2017,142,1654)目前，虽然用线形静电阱结合傅里叶变换可以得到较好的电荷测量精度，但该方法每次只能测一个离子，否则库伦相互作用会影响测量。在实际测试中，每次引入的离子数是随机分布的，需要用软件鉴别超过一个离子注入的事件，也要发现因为和残余气体碰撞而半路夭折的事件，并把这些“不良”记录剔除。考虑单次分析时间大约需要1s，得到一张良好统计的CDMS谱图需要几个小时甚至一天的数据积累。加利福尼亚大学E. Williams团队对线形静电离子阱分析器的设计和的数据处理方法进行了创新，能让宽能量范围的离子同时进入离子阱进行分析，避免了离子之间的空间电荷作用，可以在一个测量周期内测量10-20个离子，进而有望提高了检测效率。与此同时，其他尝试使用商业傅立叶FT质谱仪进行CDMS的研究团体也逐步浮现。美国西北大学Kelleher团队、荷兰乌得勒支大学的A.R.Heck团队先后使用热电公司的静电场轨道阱(Orbitrap) 系统，通过更新数据处理软件，对CDMS进行了应用研究。除了Orbitrap是成熟的商业化仪器这一优点外，轨道静电离子阱内的离子由于其轨道运动，导致电荷分布在中心电极周围，因此其空间电荷相互作用较小。Kelleher 在Nature Method上的论文声称，基于Orbitrap的CDMS可以同时分析100个离子。不过，在电荷测量精度上，Orbitrap-CDMS目前只达到RMS 1 e左右，较Jarrold的线形静电阱还有一定的差距，但Orbitrap对m/z的测量精度、分辨率远远超过ELIT，一定程度上帮助消除在多离子同时分析时可能出现的m/z相近离子的信号干涉效应。笔者在岛津公司的欧洲研发团队去年也在JASMS发表了用CDMS测量糖蛋白的尝试。该工作采用了一种盘状平面静电离子阱分析器，如图4，而这种分析器也能像Orbitrap那样获得超高分辨质谱。通过对测量硬件和软件进行改进，实现了CDMS实验。该报道给出了一种全新的CDMS数据处理方法，能够克服离子在分析过程中因碰撞夭折造成测量不准的问题，同时实验验证了该方法的有效性，还对多个离子同时分析时的信号干涉等问题提出分析和研判，为深入研究CDMS技术，消除造成电荷测量误差的障碍打下了基础。图4，用于CDMS 实验的平面静电离子阱系统 （A. Rusinov, L. Ding, JASMS, 32, 5, 2021)CDMS技术的应用现状目前，电荷检测质谱技术还处于早期发展阶段，还没有现成的商品仪器出售，只有能够自己开发质谱仪器硬件，或自己改编FTMS（含Orbitrap）软件的专家才能进行这样的实验。 今年初美国沃特世公司宣布成功收购专攻电荷检测质谱技术（CDMS）及服务的初创企业Megadalton Solutions Inc. Megadalton Solutions是由美国印第安纳大学的Martin Jarrold和David Clemmer两位教授于2018年创立，他们目前是研发的CDMS仪器最长久的团队并拥有最成熟的技术。沃特世曾于2021年将Megadalton的CDMS技术引进到了沃特世Immerse Cambridge创新和研究实验室，并应用于各项先进检测及研发工作。沃特世公司首席执行官Udit Batra博士表示要进一步开发Megadalton的CDMS技术并将其商业化。在国内，CDMS无论是仪器技术开发还是应用都属空白。虽然国内在复杂生物大分子结构与功能的研究、病毒载体空壳率监测方面对CDMS已经产生需求，但我们在高端质谱仪器研制方面远远落后于西方。CDMS在技术上是基于FTMS分析原理而演化产生的，但国内目前对FT类型的质谱仪器研究，除了少量理论分析与离子光学仿真工作外，还没有实质性的进展，也没有企业能够提供FTMS类商品仪器。针对这些需求，笔者打算在前期研究工作的基础上，研究开发静电离子阱分析器，并进一步结合开发CDMS特定的数据处理软件，建成一套拥有自主知识产权的新型质谱仪器。同时建立国内的研发应用合作机制，解决目前国内超大分子蛋白质生物药剂质量分析的问题。预测CDMS技术未来的市场空间如前所述，目前对复杂蛋白等大型生物分子进行质谱分析时，由于其分子量的差异性（heterogeneity), 存在着严重的多价态峰群重叠问题，导致无法通过质谱仪获得这些大分子在样品中的质量分布。而用电荷检测质谱仪，无需对电荷态退卷积，可以直接得到蛋白质、蛋白复合体、各种转译后修饰造成的特定质量分布图。因此，该仪器的发展在天然蛋白质、糖蛋白、病毒颗粒的成分和结构研究，抗原-抗体作用机理研究和疫苗研发方面有很大的未来市场空间，具体可以列举以下几个方面：（1）新型电荷检测质谱仪可实现复杂样品的蛋白离子精确分析，可时提供复杂样品中各蛋白分子的结构，密度分布等。（2）可直接测定糖蛋白及其它各种转译后修饰造成的特定质量分布图，为解释蛋白大分子及其转译后修饰分子量或结构表征变化信息等之间的关系，从而对糖蛋白相关的疾病诊断具有重要意义。（3）通过研究DNA等生物大分子离子的电荷分布，以及质量与电荷的关联，可以推断这些大分子的结构，比如它的聚合程度、纤维股数等。（4）在病毒研究中，可以用来确定病毒衣壳的蛋白复合体结构及其组装反应的过程，这将在抗病毒药物的研究中发挥作用。（5）在基因疗法研究和产品质控中，本项目研制的电荷检测质谱仪可以用来测定腺病毒载体的空壳率，检查载体内的基因完整度。推动现代临床医学的发展；（6）电荷检测质谱仪还可以用来测定纳米聚合物分子的聚合度和分散指数，推动材料科学的发展。值得关注的是新冠疫情给质谱分析带来了全新机遇，除了对新冠病毒本身的蛋白进行分析研究以外，也可以在灭活疫苗、病毒载体疫苗以及核酸疫苗产品的质量控制、效果评价、免疫机制研究以及载体类疫苗的体外模拟产物的评价等方面发挥优势。关于笔者：宁波大学材料科学与化学工程学院/质谱技术研究院 丁力1990年于复旦大学物理系获理学博士学位。先后工作于复旦大学材料科学系，以色列魏兹曼科学研究所，英国贝尔法斯特女王大学纯粹与应用物理系。1998年加入岛津欧洲研究所。2007年至2011年任岛津分析技术研发(上海)有限公司总经理。2011-2020年任岛津欧洲研究所高级研究员，研发二部经理。主要领导了多项质谱仪器的研发，是国际上数字离子阱质谱技术的创始人，在离子源，四极场离子阱，静电离子阱，飞行时间等分析器技术及其联用技术方面有很多创新和突破。发表论文、报告、专著一百余篇，有三十余项发明专利。领域：QIT、ToF、Quadrupole、MALDI、APMALDI、ESI、Digital Ion Trap、Linear Ion Trap、Electrostatic Ion Trap，FTMS、 CDMS、MSMS、ECD、Ambient Pressure Ion Sources 等。目前丁力在宁波大学组建团队，继续静电离子阱的设计和优化工作，已提出了静电“和谐阱”的设计概念，充分利用其高次谐波来提高质谱分析器的分辨本领。同时也在探索在国内实现这种精密分析器的加工和组装工艺，为下一步实现超高分辨质谱仪国产化做准备，也为在国内研制电荷检测质谱仪打好基础。

—家德国实验室在2009年3月21日表示，其已开发出新的基因兴奋剂检测方法，该方法将从2012年伦敦奥运会开始使用。该检测方法由德国领先反兴奋剂机构之一科隆体育学院开发，正式使用仍需世界反兴奋剂机构的同意。 　　研究员马里奥• 特维斯说：“该检测方法的证据是确凿的，程序是可靠的。由于我们拥有一种与人体完全不相关的药物，该检测的可靠性更强。” 　　通过该方法检测出的禁药包括GW1516，一种已被世界反兴奋剂机构列入2009年禁药名单的可以提高耐力的药物。科隆体育学院在一项声明中说：“GW1516能提高所谓耐力肌和酶的含量以从脂肪中获取能量。在体育运动中，运动员会滥用该药物来增强他们的耐力。这是我们第一次通过质谱法来检测基因兴奋剂药物。” 　　使用基因兴奋剂指利用基因工程人工提高运动成绩的行为，它被许多人认为是下一个反兴奋剂的前沿阵地。

目的 在使用飞行时间质谱对环境水源进行广泛的农药筛查的过程中，成功鉴定天然河水中发现的一种非目标未知污染物。 背景 TOF筛查常用于目标筛查工作；在这种情况下，一种全面的数据库用于在筛查采集过程中将关键的目标化合物作为目标。当分析环境水源时，农药污染筛查是最重要分析之一。然而，诸如兽药或人用药品及其代谢物等其他污染物种类可能也以和农药类似的超微量水平存在并能对水生生态系统造成同等危害。发现一种非目标化合物后，需要对其进行确认和鉴定。TOF仪器必须足够灵敏和准确，从而确保未知化合物能被正确检出和鉴定，同时又能保持极低浓度组分的质量准确性。关于低能量前体离子和MSE高能量碎片离子的精准质量数据以及较窄的色谱提取窗口都为非目标种类 的鉴定提供了更高的可信度。 解决方案 Waters® Xevo&trade G2 QTof连同ACQUITY UPLC® 和ChromaLynxTMXS数据处理软件用于快速筛查经Oasis® HLB柱萃取后的天 然河水。该方案使用一种总运行时间为五分钟的UPLC® 通用筛查梯度。所用的流动相为10 mM醋酸铵水溶液和10 mM的醋酸铵甲醇溶液。对河水空白基质进行了筛查，以研究可能存在的任何本底污染。经ChromaLynx XS软件去卷积后，在2.44分钟处发现了离子m/z 237.1031的一个明显色谱峰，如图1所示。 Xevo G2 QTof采集得到的精确而可重现的准确质量数据为分析师提供了一种非目标污染物筛查和研究的解决方案，这种解决方案结果具有较高可信度。 当这种准确质量离子使用MassLynxTM应用管理系统内的元素组成工具进行分析时，最大质量公差为2.0ppm的最有可能的建议分子式为C15H13N2O，并且通过使用i-FIT TM 而将该分子式选定为最佳拟合。该分子式与一种人用抗惊厥和情绪稳定药物质子化卡巴咪嗪相匹配。然后，在2.44分钟采集的低能量质谱和MSE高能量质谱使用MassFragmentTM 工具进行处理，并与卡巴咪嗪的母体分子及其初级碎片离子相匹配，如图2所示。 最后，通过与纯卡巴咪嗪的溶剂标准溶液比较而得到了明确确认。图3所示的溶剂标准品数据与非目标污染物数据建立了一个匹配，从而清晰地证明了这种非预期化合物就是卡巴咪嗪。 总结 由Oasis HLB SPE萃取、通过ACQUITY UPLC快速分离并由Xevo G2 Qtof进行检测、以及接下来的ChromaLynx MS软件进 行数据处理的一整套流程可成功用于天然河水的筛查。 使用一种非目标筛查方法实现了对非预期污染物&mdash 药物分子卡巴咪嗪&mdash 的检测和鉴定。 Xevo G2 QTof采集的精确而可重现的准确质量数据实现了母离子和碎片离子结构的明确分配。该方法为分析师提供了一种最终结果具有较高可信度的非目标化合物的筛查和研究解决方案。

中国检科院首席专家马强研究员团队在小型便携式质谱快速检测技术研究领域取得新进展，研究团队将小型便携式质谱与毛细管内微萃取、功能化核酸适配体探针、双阳离子型离子液体、原位电离等技术集成融合，实现了目标待测物的原位识别、高效萃取、亲和富集和快速检测。相关研究工作已在Chemical Engineering Journal, TrAC Trends in Analytical Chemistry, Biosensors and Bioelectronics ,Green Chemistry, Analytical Chemistry等国际权威学术期刊上发表，充分展示了我院在相关领域的科研能力、技术水平和创新成果。　　1.基于核酸适配体功能化磁性纳米颗粒的毛细管内动态转移富集和分析方法研究　　研究团队成功开发了一种创新性分析策略，集成了毛细管内核酸适配体功能化分散磁性固相微萃取、纳升电喷雾电离以及小型便携式质谱等技术，通过核酸适配体功能化的磁性纳米颗粒对目标待测物进行高选择性捕获，并利用磁力驱动在毛细管内不同溶液相间实现动态转移富集，同时借助电荷反转反应，实现了对目标待测物的高灵敏度质谱分析。　　相关研究成果发表在国际权威学术期刊《Chemical Engineering Journal》(2024, 485: 149997 中国科学院1区Top期刊，影响因子15.3)和《TrAC Trends in Analytical Chemistry》(2024, 170: 117424 中国科学院1区Top期刊，影响因子13.1)。论文的第一完成单位为中国检科院，第一作者李林森博士，通讯作者马强研究员。　　2.基于核酸适配体传感器与质量标签信号放大策略的超灵敏多重分析方法研究　　研究团队利用核酸适配体传感器和质量标签技术，构建了一种由核酸适配体修饰、有机小分子标记的新型质谱探针，实现了对目标待测物的特异性识别、高效标记及信号放大功能。结合纳升电喷雾电离和小型便携式质谱技术，开发了适用于小体积微量样品的质谱分析新方法。相较于传统的色谱-质谱联用技术，该方法在样品体积、溶剂用量、能量消耗和检测灵敏度等方面均具有显著优势。　　相关研究成果发表在国际权威学术期刊《Biosensors and Bioelectronics》(2024, 249: 116010 中国科学院1区Top期刊，影响因子12.6)和《TrAC Trends in Analytical Chemistry》(2024, 170: 117412 中国科学院1区Top期刊，影响因子13.1)。论文的第一完成单位为中国检科院，第一作者张莹博士，通讯作者马强研究员。　　3.基于双阳离子型离子液体基质辅助离子化与电荷反转反应的绿色分析方法研究　　研究团队秉持绿色分析化学理念，集成了基于双阳离子型离子液体的基质辅助离子化和电荷反转反应等技术，采用小型便携式质谱实现了对全氟和多氟化合物的绿色分析检测。与传统分析方法相比，信号响应增强了2个数量级，显著提升了检测灵敏度。　　相关研究成果发表在国际权威学术期刊《Green Chemistry》(2024, 26: 1542-1550 中国科学院1区Top期刊，影响因子9.8)。论文的第一完成单位为中国检科院，第一作者郭项雨副研究员，通讯作者马强研究员。　　4.基于差分离子淌度“后离子化分离”和实时直接分析质谱的快速检测方法研究　　研究团队将差分离子淌度“后离子化分离”与实时直接分析质谱集成融合，并应用于玩具质量安全快速筛查检测。这一技术弥补了传统分析方法对目标待测物分离能力上的不足，在1分钟内实现了布绒玩具、儿童泡泡水、手指画颜料等玩具产品中11种初级芳香胺同分异构体的快速分离检测。　　相关研究成果发表在国际权威学术期刊《Analytical Chemistry》(2024, 96: 265-271 中国科学院1区Top期刊，影响因子7.4)。论文的第一完成单位为中国检科院，第一作者闫萌萌博士，通讯作者马强研究员。

p style=" text-indent: 2em " 现在绝大多数食品检测实验室均是配置色-质联用仪，单独使用质谱仪检测的已经非常少了。唯一单独使用的是应用同位素质谱仪检测蜂蜜等食品中的同位素比，以确定产品是否掺伪。本文主要介绍一下GC-MS购置时需要考虑的主要性能及功能。 /p p 　　GC-MS是高分离功能的GC与能提供被测物质分子信息的MS联用分析仪器。两种仪器功能互补，使仪器的分析功能更强大。例如：质谱能提供被测物的特定分子信息，对化合物的定性更加准确。但是，质谱无法区分同分异构体，而色谱分离同分异构体很容易。所以，色-质联用仪的功能是 1+1& gt 2。 /p p 　　现在GC-MS的GC部分均采用高分离性能的毛细管色谱，可以选配不同类型的进样口，如：最常用的分流/不分流进样口和(温度/压力)可编程控制进样口。柱箱多级程序升温控制。在谈到气质联用性能时，现在国内市场上比较常见品牌的主流型号GC的性能、功能并无多大差异。故在GC方面不再做比较。 /p p 　　MS的类型有多种，通常是按照分析器的类型来分，有四极杆质谱、离子阱质谱、飞行时间质谱、四极杆串联质谱、高分辨磁质谱等。不同厂家的不同型号的MS性能、功能、价格或者说性价比都存在较大差异。所以，本文将主要围绕MS进行论述。目前食品检测实验室配置使用的GC-MS联用仪多配置低分辨MS，这类仪器以目标化合物的定性、定量为主，兼有一定的未知物定性功能。选用这类仪器有两个目的： /p p 　　第一， 也是主要目的，是对食品中残留物进行分析。 /p p 　　既然是用于残留物分析，仪器的灵敏度至关重要，也是选仪器时首先应考虑的。但这不是唯一的指标(特别是不能仅看标称指标)，还要综合考虑仪器的分辨率、质量稳定性、质量范围、动态线性范围、抗污染能力(包括仪器离子源、预四极等部件的清洗维护是否方便)、以及软件操作是否方便等。 /p p 　　GC-MS在残留物的分析中应用愈来愈普遍，是因为MS是一个通用型检测器，对大多数有机化合物都有比较好的响应。另一方面，四极杆质谱检测时有一个选择离子方式(SIM方式)，与全扫描方式相比可以提高检测灵敏度2、3个数量级，检测灵敏度较氢火焰检测器(FID)、火焰光度检测器 (FPD)、氮磷检测器(NPD)高，稍逊于电子俘获检测器(ECD)对有机多卤素化合物的检测。残留物分析多为目标物检测，所以，用SIM方式检测既有广谱性(对化合物的响应而言)，又有特异性(对不同化合物各自的特征离子而言)，因而特别适合用于多种残留物的检测，提高分析效率。 /p p 　　现在仪器公司买仪器时所列出的技术指标有：灵敏度、分辨率、质量稳定性、质量范围、动态线性范围等。 /p p 　　市场上厂家标称的灵敏度为什么这么高? /p p 　　现在表述灵敏度是用八氟萘(OFN)，如：EI+，1pg OFN信/噪(S/N)& gt 100。现在的信/噪比是RMS(均方根)方式，数值上与过去的灵敏度值相比高了很多。过去信/噪比是峰-峰比，即：信号的峰高/基线噪音的峰高，比较一目了然，自己拿尺子量都能量出来。但据厂家说，在选择基线噪音时有人为误差。现在厂家将信/噪比编成固定的程序，比如信号值与固定时间段(如1~2min，其实这段时间的基线是比较平的)噪音的比值。但现在的测定方式厂家其实同样有很多偷手，比如测试时用厂家自带的短测试柱 (10m或15m)，质量的扫描范围减少，进样量增加(过去是空气-样液-空气绝对1μL，而现在1μL是包括针头死体积)。没办法，现在厂家为了竞争都这样做，用户也只好跟着走。所以，现在仅看厂家的标称指标是不够的。 /p p 　　做灵敏度指标时应该注意几个问题： /p p 　　(1)应该先做分辨率，在保证单位质量分辨时，再做灵敏度。如下图所示，可以采用一种近似方法，即，半峰高处的峰宽不小于1/2峰宽(此图转载自www.antpedia.com网dingdang的“谈谈有机质谱的分辨率”一文。在此表示感谢。)。灵敏度与分辨率成反比，若为了灵敏度而损失分辨率，会降低了质谱定性功能。 /p p 　　(2)质量扫描范围也应有规定，比如：OFN，200-300amu，扫描范围减小也能提高信/噪比。这些限制性条件应在谈合同时就确定下来。 /p p 　　(3)检测电压应该是正常检测时的工作电压，不同型号的质谱仪因参数表示的含义有差异，所以，各家仪器推荐使用的检测电压值也不同。但是，做灵敏度测试时的电压不应高于推荐正常使用时的工作电压。否则在实际工作时就会有问题，因为实际样品检测时是有基质干扰的，高电压不能提高信/比，而且还会使电子倍增器寿命降低。 /p p 　　现在国内出现了一些过分强调，或者说厂家过分宣传自己仪器灵敏度高的现象，导致现在标称的灵敏度越来越高，听说RMS信/噪比都有给出 1000的了。其实做标准品的指标只是个参考，将来做基质复杂的实际样品(如动物内脏)能得到好的、稳定的结果才是关键。现在有仪器的单位越来越多了，可以在购仪器前做一个实际样品到各家仪器上实测一下，并且了解一下各种仪器用户的反应，这比仅仅比指标更好。 /p p 　　仪器的其它指标一般不会有太大问题。 /p p 　　对于低分辨质谱，分辨率达到单位分辨一般没有问题。 /p p 　　质量范围现在多标称为2~1025(或1500)u，这个质量范围对于GC-MS够用了。因为，GC-MS分析物是挥发或半挥发物质，分子量一般不会太大。唯一要注意的是若做污染物十溴联苯(MW 954)和十溴联苯醚(MW 970)检测，不能选质量数小于1025u的(个别厂家的MS质量范围最高只有800u)。 /p p 　　质量的稳定性一般在0.1amu/8hr，这个指标其实也挺重要的。好的仪器几个月校正一次质量数即可，差的每周都要校正。虽不影响检测，但增加操作者的工作量。 /p p 　　线性范围大于10e4，对残留分析够用了。这些指标验收仪器时均需要按照合同的规定认真做。 /p p 　　此外，仪器的一些功能在验收仪器时也一定要都亲手做一遍，比如：化学电离源(CI)的更换、直接进样杆的操作、复合电离切换方式 (EI/CI)、复合扫描方式(TIC/SIM)等。许多农药含有卤素和电负性基团，因此有电负性。负化学源(NCI)检测这类物质可以获得较高灵敏度，这是由于NCI的本底较低，检测电负性物质时可以获得更高的信/噪比。对于定性也可以起到补充确证的作用。做NCI时需要通入反应气，所以，要求仪器的真空系统要比较好。现在厂家提供的GC-MS配置是可以选配的，若配NCI就一定要配置大抽率的真空泵，起码大于250L/min，最高配置有2× 200L /min。另外，还应考虑更换离子源的方便性，有的型号仪器更换离子源可以不破坏真空。 /p p 　　残留分析通常是目标物检测，目标物多为农药、兽药、添加剂、化学污染物等。这里的定性仅仅是对目标物进行确证。对于这种定性可以用两种方法，一是与仪器自带的NIST谱库(2006版提供约14万多张)的质谱图进行比对，二是与对应的标准品的质谱图进行比对。实际检测时后者的比对方法更好、更准确。因为，被测物经过前处理和毛细管柱后，基质的干扰会使被测物质谱图的离子碎片和丰度比与NIST谱库的质谱图(通常是由纯品直接进样得到的) 产生偏差。而且，定量时也需要有标准品。 /p p 　　第二个分析功能是对未知物分析 /p p 　　这里的未知物并非真正意义上完全未知的物质，若真是那种完全未知的物质仅仅靠MS，特别是低分辨的MS对其准确确证还是很难做到。这里的所谓未知物其实是已被人们认知的物质，该物质的质谱信息已被收录在了NIST谱库中，只是我们检测的物质中不知含有这些物质中的那一种。比如，不同地域的同一种天然产物产品的成分是不太一样的，同为玫瑰精油，国产的和进口的成分组成存在差异，通过MS分析及与NIST谱库比对，就能找出两种精油特征物质是什么，量有多少差异，不同在那里。再如，养鱼塘里的鱼突然死了，搞不清是什么原因，那么就取鱼塘里的水化验一下，水里含有什么物质并不清楚，这时我们就认为水里含有某种未知物。拿到实验室化验，经质谱NIST谱库检索比对，初步认为验出了甲胺磷。为保险起见，再打一针甲胺磷的标准品，结果保留时间、离子的丰度比都一致，最终确定水里含有的甲胺磷是致鱼死亡的原因。这类工作在日常工作中遇到的比较少，其对仪器的要求就是检测得到的质谱图与NIST谱库的尽可能相近，这样得到的结果会更准确些。所以，这种最好选择四极杆质谱、飞行时间质谱或高分辨磁质谱。而离子阱质谱，特别是内源式离子阱质谱得到的谱图与 NIST库谱图差异要大些。 /p p br/ /p

本论文发表在Anal. Chem.（2008）80，8187-8194，介绍了中国药科大学仪器分析中心药物代谢与药代动力学重点实验室团队通过液相色谱-离子阱-飞行时间质谱联用技术建立的对中药制剂中非目标成分的全面检测与鉴定方法。 虽然现有文献记载了许多从草药制剂中鉴定成分的报告，但大多局限于目标成分。本文利用液相色谱-离子阱-飞行时间质谱（LC/MS-IT-TOF）技术，提出了一种全新的、通用的中草药制剂中非目标成分的鉴定方法。最初开发了一个简单的程序，用于从所有实验生成的离子中搜索常见的诊断离子。在此基础上，将具有相同离子的组分（质量误差根据桥接组分建立的家族网络 在明确识别非目标组分方面，目前开发的策略和方法仍有一定的局限性。首先，结合碎片比较方法的数据库查询在很大程度上取决于现有化学数据库的性能和信息含量，这意味着如果检测到的成分没有包括在目标化学数据库中，就不可能通过这种方法来识别这类成分。 第二，当在某些条件下不能产生相应的诊断离子时，诊断离子引导的族分类策略可能无法包含某些组分。而LC/MS谱图又会受应用的条件所限，为了解决这一限制，碎裂应在多个CID能量下进行，以产生足够的高响应碎片。 第三，受制于LC/MS方法学的固有局限，仅仅依靠LC/MS永远不足以明确识别非目标组分。由于这些局限性，我们不能排除某些组分的错误识别的可能性，特别是那些其真实结构没有被纳入目标化学数据库的成分。通过对两种复方制剂非目标成分的鉴定，证明了该方法的有效性和应用价值。这些限制并不妨碍它广泛应用于从各种复杂基质中识别非目标成分。从复杂混合物中鉴定非目标化合物在制药、代谢组学、环境分析等许多领域都具有重要意义。鉴于这些混合物中所含的化合物在结构上也是相关的，并且可以归类为家族，因此我们的策略将不仅在草药制剂中得到广泛的应用，也将在许多其他复杂混合物中得到广泛的应用，如环境和生物样品。

临床质谱成为精准医疗新方向临床检验需求的提升不断推动着检验技术的发展。生化、免疫等传统检验技术虽然具有自动化程度高、检测速度快的优势，但是已经不能满足临床对于检验方法灵敏度、特异性、多指标联检等的需求。近年来，临床质谱逐渐进入临床，由于其本身具有高灵敏度、高特异性、多指标联检等的优势，可以提高现有检验项目的精准度，也可以作为生化、免疫技术的有力补充，更好地指导临床诊断，有望成为精准医疗的新方向。所谓临床质谱，是指针对临床上特定分子的检测需求，结合了质谱仪器、试剂、耗材及样本前处理的一整套解决方案的统称。临床质谱技术目前在新生儿遗传代谢病筛查、维生素检测、药物浓度监测、激素检测、微生物鉴定、微量元素检测等多个临床场景应用广泛，主要集中在临床小分子代谢物的定量检测以及蛋白、核酸等大分子的定性检测方面，鲜见对于蛋白标志物的定量检测。MALDI-TOF质谱：临床大分子检测利器临床小分子代谢物的检测主要采用的是三重四极杆串联质谱技术（LC-MS/MS），这也是一段时间内临床质谱的主流技术。随着生命科学的进展，以及质谱技术的发展，能用于蛋白质、多肽、核酸等生物大分子检测的基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）技术越来越受到人们的关注。MALDI-TOF MS的工作原理是用一定强度的激光照射样品与基质形成的共结晶薄膜，基质从激光中吸收能量，与样品之间发生电荷转移使得样品分子电离。离子在高压电场作用下加速进入飞行管中，小离子飞得快，先到达探测器，大离子飞得慢，后到达探测器，从而得出检测结果。图 MALDI-TOF MS工作原理示意图由于其“软电离”的工作原理，MALDI-TOF MS非常适用于蛋白质、多肽、核酸等生物大分子的检测。临床质谱新高地——蛋白定量质谱目前常用的临床蛋白标志物的检测主要采用化学发光、免疫等方法，这些方法普遍存在依赖于抗体、抗干扰能力差、检测通量低、成本高等问题；串联质谱应用于蛋白质的检测虽然具有灵敏度、准确度、特异性高的优势，但是由于临床样本基质复杂，样本前处理繁琐，较难实现自动化，其对蛋白标志物的检测仍然停留在大规模蛋白标志物的筛选即科研层面，真正能用到一线临床蛋白标志物检验的质谱尚未出现。也就是说，临床质谱的蛋白定量检测目前仍然是一块空白的区域。MALDI-TOF MS在众多质谱中原理较简单、操作简便、对样本要求较低，是最容易实现自动化的一类临床质谱类型，这对于临床质谱的蛋白定量检测而言是一项巨大的优势。然而，上一代的MALDI-TOF MS由于重现性较差（SD＞30%），不能满足临床定量的要求，所以其应用集中在定性检测方面，临床上我们所熟知的微生物质谱、以及近两年热门的核酸质谱都是MALDI-TOF MS在临床上的定性应用场景。随着技术的更新迭代，如今MALDI-TOF MS也能实现临床定量检测应用了。融智生物自主研发的新一代的MALDI-TOF MS平台——QuanTOF新一代宽谱定量飞行时间质谱，通过速度和空间同步聚焦、靶板和离子探测器同时接地、极高频率数据采集等专利技术的改进，首次实现在宽质量范围内（10-1,000,000Da）具有高的检测灵敏度和分辨率，且仪器的重现性达到SD＜5%，完全能够满足临床定量的性能要求。图 QuanPRO蛋白定量质谱解决方案依托于高性能的QuanTOF质谱平台，融智生物正在朝蛋白定量检测方向积极布局，已经推出了包含试剂盒、全自动前处理仪器、质谱仪、数据处理软件在内的QuanPRO蛋白定量质谱全流程解决方案，可以一站式解决临床蛋白定量检测的面临的挑战，为临床疾病蛋白标志物的筛查提供更加快速、准确、经济的新方法。未来，临床蛋白标志物的快速筛查将是QuanTOF除微生物鉴定、核酸检测以外的一个重要的应用领域。

呼气检测作为新兴的体外诊断POCT 领域的一种新技术，从NMPA批准上市算起，目前市场规模最大的幽门螺杆菌呼气检测的历史不足25年，市场发展潜力最大的炎症NO呼气检测的发展约10年。随着临床对呼气检测需求不断发展，基于质谱的呼气检测技术应运而生。在此背景下，仪器信息网特别策划建立“呼气质谱技术与疾病诊断”主题约稿，聚焦呼出气检测质谱技术在疾病诊断领域的最新应用，以增强业界质谱专家和技术人员、医疗诊断行业工作者之间的信息交流，同时向仪器用户提供质谱在医疗诊断领域更丰富的产品、技术解决方案。本期我们与深圳市步锐生物科技有限公司（以下简称：步锐科技）就呼气质谱检测技术的发展、现状、挑战以及未来的发展趋势等进行了深入的交流。步锐科技人体呼气中含有大量高浓度的氮气（78%）、氧气（16%）、二氧化碳（4~5%）、氢气（5%）、惰性气体（0.9%）和水蒸气。此外，还含有一氧化氮、一氧化二氮、氨、一氧化碳和硫化氢等少数低浓度（ppm~ppb）无机气体，丙酮、乙醇、异戊二烯、乙烷和戊烷等种类繁多的超低浓度（大多在ppb~ppt）挥发性有机化合物（VOCs)，以及一些蛋白质、核酸、微生物和细胞颗粒或碎片等。这些呼气检测研究的目标物质，都是疾病生物标志物的潜在来源。但就检测便捷性和病种覆盖范围来说，当前呼气VOCs吸引了临床研究和产业技术界的最多关注。最新数据显示，目前呼气中含有的挥发性有机化合物（VOCs)已高达1488种（2021年），比2014年时新增了70%。而且随着研究将更精准的检测技术应用于更多病种和临床场景，这一数字预期还将不断增长。粗略统计，目前经过GC-MS鉴定与疾病相关的VOCs标记物超过200种，其中绝大部分相对分子量位于0~500之间。例如，多项研究发现，丁酮、1-丙醇和异戊二烯等170余种呼气VOCs标记物与肺癌有关；萘，庚酮，庚烷，苯和癸烷等化合物被发现是结核感染的可能标志物；目前，各类疾病发现的标志物均在数十种以内，其中，乳腺癌相关联的呼气VOCs也高达62种。随着研究的深入，以多种特征VOCs的成分和浓度差异组合作为疾病精细检测的“标记物组合”逐渐成为趋势，以单一的标记物指标异常简单判别疾病的传统操作或将成为过去。然而，目前疾病呼气VOC标记物的发现与关联病种、临床应用（如健康筛查，鉴别诊断，治疗评估等）和呼气检测分析方法等多种因素有关，不同病种常有交叠。标志物的确定还需要更多更对基础研究的进一步探索，从代谢通路的角度夯实呼气代谢组学的基础，通过多中心队列研究验证其可靠性。仪器信息网：: 针对呼气质谱检测与疾病诊断，目前共建立了哪些技术方法?不同的质谱技术分别拥有什么特点?步锐科技：质谱技术作为化学物质定性分析的金标准，在小分子化合物的快速定性定量检测中具有明显优势，适用于人体呼出气体中VOCs的检测分析。目前用于呼出气VOCs检测的主要技术包括：气相色谱（GC）和气相色谱-质谱联用（GC-MS），选择离子流动管质谱（SIFT-MS）、质子转移反应质谱（PTR-MS）、二次电喷雾电离质谱（SESI-MS）以及光电离质谱（PI-MS）等。其中，GC-MS是呼出气疾病诊断研究领域使用最为广泛的呼出气质谱检查技术，其具有很好的定性和定量能力，也是目前最为可靠的呼出气化合物检测分析方法。但由于呼出气组分的种类繁多、性质各异，通常需要使用不同类型的预分离色谱柱，结合痕量气相组分的预浓缩和富集方法进行分析，这极大增加了操作复杂性、样品分析时间和检测成本。这也成为GC-MS技术从科研向临床应用的转化的最大障碍。目前临床应用研究中，常采用呼出气检测质谱技术主要包括选择离子流动管质谱（SIFT-MS）、质子转移反应质谱（PTR-MS）、二次电喷雾电离质谱（SESI-MS）以及光电离质谱（PI-MS）等的直接质谱检测技术，他们可以支持呼出气的快速检测。其中，（1）SIFT-MS与PTR-MS主要利用试剂离子H3O+、NO+或O2+与有机物分子进行化学电离反应，目前研究最多、应用最广泛的PTR-MS通常以H3O+为试剂离子。可根据产物的谱图特征进行检测分析，适合用于能与试剂离子发生反应的样品分子检测，如质子亲和势高于H2O的VOCs。（2）SESI-MS技术主要依赖于电喷雾电离（ESI）带电粒子与中性气体样品分子之间的气相相互作用，其电离过程非常柔软，适合极性化合物检测，再联合高分辨质谱如Orbitrap，可得到分子量稍大些的化合物信息。其余的直接质谱检测技术则多以获得小分子代谢物信息为主。（3）PI-MS技术则是通过使电离能低于光子能量的待测物分子吸收单个VUV光子能量后直接离子化，其分子离子产率高、碎片化程度低，可用于非极性/弱极性到强极性化合物分析的电离，是一种高效的直接质谱电离技术。仪器信息网：在疾病诊断的应用场景下，对呼气质谱技术提出了哪些要求?当前的应用有什么困难点?步锐科技：呼气质谱检测技术作为新兴的呼气代谢组学的基础，近年在疾病诊断领域取得了巨大的发展，呼气疾病诊断技术呼之欲出。然而呼气作为代谢链路的最末端，其复杂程度也是前所未有的，因此呼气质谱从科学研究走向临床应用，在呼气质谱技术在临床研究有效的基础上，还亟需更好地解决如下问题：1）受试者呼出气样品采集的精准化与规范化。人体呼出气样本具有复杂且不稳定的特点。受试者呼吸的方式，采集的时间，采集的装置等都直接影响采集到样本中包含代谢化合物的浓度。采集后的存储同样也极具挑战，呼出气采集后会随着温度的变化，存储环境的不同而发生不同程度的物理变化。因此呼出气检测技术应用临床亟需探索确定稳定可靠的呼出气采集流程、呼气存储装置和方法。2）高覆盖、高灵敏、高通量、高稳定的质谱分析方法和仪器开发。呼出气组分复杂，约包含数百种VOCs，且属于痕量级，通常在ppm~ppt量级，对呼出气检测设备的检测灵敏度、电离覆盖度等提出了较高的要求。这部分的技术参数直接决定对应的检测技术的应用范围。此外，临床应用也对呼气检测技术的通量和稳定性有较高的要求。这部分的技术参数决定对应的检测技术能面临长期大量的临床需求。因此，呼出气分析方法的效率和可靠的质量控制方法也是各质谱技术向临床应用转化需要考虑和解决的技术问题。3）疾病呼气代谢标志物发现和多中心、大规模验证。人体呼出气中VOCs来自于两个方面：一方面是外源性VOCs，与我们所处的环境等相关；另一方面是内源性VOCs，除了因疾病导致的变化外，还一定程度上受到年龄、性别、吸烟、饮食、药物摄入、基础疾病、微生物等因素的影响。寻找具有普遍认可以及专家共识的明确疾病相关生物标志物，是质谱分析方法应用临床的生物学基础。其发现依赖于基础研究和临床研究的有机结合，而其验证则需要多中心、大规模呼出气临床队列研究。仪器信息网： 贵团队/贵司重点关注哪种呼气质谱技术?当前有哪些具有代表性的应用进展?步锐科技：我司深圳市步锐生物科技有限公司（以下简称：步锐科技）是国内最早布局呼出气VOCs检测的企业之一。步锐科技依托与中国科学院大连化学物理研究所李海洋研究员团队合作开发的高气压光电离-飞行时间质谱（HPPI-TOFMS）技术进行呼出气检测用于疾病诊断的探索与研究工作。团队基于10.6 eV的VUV-Kr灯开发了高气压光电离源，结合高效射频离子传输系统，在相对湿度100%条件下可以实现酮、醇、酸、含硫化合物、含氮化合物等痕量小分子挥发性有机代谢物的检测，是近年来用于人体呼出气研究的新技术。HPPI-TOFMS可以实现呼出气样本直接进样快速检测，省去吸附富集过程，无需样本分离纯化预处理，使得呼出气检测产品化及大规模进入临床应用成为可能。目前，步锐科技申报的人体呼出气检测质谱仪，已获得中国药品监督管理局（NMPA）审批的二类医疗器械注册认证（CFDA Ⅱ）（湘械注准20212221412），主要研究管线集中在感染性疾病和肿瘤领域，已经在结核病、肺癌、食管癌、阿尔茨海默症等病种中展开了多项前瞻性临床研究，在JAMA Network Open、Eclinicalmedicine、Alzheimer's & Dementia、J. Breath Res、Biosci Trends等期刊发表多篇高水平学术论文。此外，步锐科技自主开发的基于呼出气的肺结核诊断技术，在临床队列和肺结核入学筛查项目开展了大规模实践验证研究，均具有良好的准确度，灵敏度和特异性超过90%。仪器信息网：: 您如何看待当前呼气质谱检测技术在疾病诊断应用的发展现状?未来其在疾病诊断领域将有哪些热点应用?步锐科技：目前，呼气质谱检测研究已探明的疾病谱较为广泛，已涉及数十种疾病，包括肿瘤、感染性疾病、呼吸系统和消化系统疾病，以及其他代谢显著变化的重大疾病（慢性代谢/心血管/神经/精神疾病等），如肺癌、肺癌、乳腺癌、结直肠癌、胃癌、头颈癌、卵巢癌、前列腺癌、肾癌、膀胱癌和肝癌等恶性肿瘤，新冠肺炎、结核、铜绿菌感染、流感、曲霉菌感染、疟疾、幽门螺杆菌感染和肝炎等多种病毒、细菌、真菌和寄生虫感染病，以及食管炎、胃炎、胃溃疡、炎性肠病、肠应激、肝硬化、肝衰竭、糖尿病、心绞痛、阿兹海默病、帕金森症、精神分裂症和肌萎缩侧索硬化症等。呼气代谢研究广泛涉及健康筛查、鉴别诊断、治疗评估、预后管理及发展预测等临床全病程场景，其中以疾病筛查诊断最为热门。近年来，气相色谱质谱（GC-MS）、离子流动管质谱（SIFT-MS）、质子转移反应质谱（PTR-MS）、二次电喷雾电离质谱（SESI-MS）以及光电离质谱（PI-MS）等相对较新设备也在不断创新和改进，并不断投入到相关探索和验证研究中，相应的采样检测分析标准和流程也在不断规范和标准化。大量高水平研究论文的发表，更多呼气代谢研究平台和（产学研联合）实验室的构建，以及研究基金支持和厂商的积极参与，正在推动呼气质谱检测研究和产业发展渐入佳境。呼气检测以其简单无创和低成本的特征，对比常规体液和影像检查，在日常健康体检和大规模疾病筛查领域具有绝对优势，未来可满足家庭、社区和特定单位等精准度要求不高的POCT健康检查和持续监控要求。高精简且操作简便新型质谱可用于医疗和科研机构的多病种全周期临床检测和研究中。仪器信息网：当前呼气质谱检测技术在疾病诊断领域的发展处于哪个阶段?未来将如何发展?步锐科技：中国的呼气检测市场在全球范围内的发展较快且覆盖面较广，且聚集了国外几乎所有的呼气检测产品。以广谱VOC检测为基础的产品技术，在心脏移植和新冠检测等领域的产品已获FDA和EMA等各国药监部门批准临床应用/紧急授权外，并有大量企业和医疗卫生中心合作开展大量的临床应用研究。总体而言，目前出呼气检测临床应用正处于行业爆发的前夜，呼气检测技术在肺结核、新冠等呼吸道传染病领域的应用已得到广泛证实，在乳腺癌和肺癌等癌症早筛领域的应用也备受关注。步锐科技呼气结核辅助诊断产品即将完成注册临床前研究，目前阶段性结果符合预期。临床应用指日可待。而在其他疾病领域，呼气质谱检测正处于多病种全周期医学科研火热开展阶段。以步锐科技和英国Owlstone Medical为代表的国内外领先呼气质谱检测公司均以自身呼气代谢组学科研平台为基础，与合计近百家顶级医疗机构开展多病种科研合作和服务。因此，呼气检测技术在未来医疗领域将有广阔的临床应用，具有发展成为常规临床检测手段的潜力，将为未来精准快速医疗提供重要力量。

中国检科院首席专家马强研究员团队在小型便携式质谱快速检测技术研究领域取得新进展，研究团队将小型便携式质谱与毛细管内微萃取、功能化核酸适配体探针、双阳离子型离子液体、原位电离等技术集成融合，实现了目标待测物的原位识别、高效萃取、亲和富集和快速检测。相关研究工作已在《Chemical Engineering Journal》《TrAC Trends in Analytical Chemistry》《Biosensors and Bioelectronics》《Green Chemistry》《Analytical Chemistry》等国际权威学术期刊上发表，充分展示了我院在相关领域的科研能力、技术水平和创新成果。基于核酸适配体功能化磁性纳米颗粒的毛细管内动态转移富集和分析方法研究研究团队成功开发了一种创新性分析策略，集成了毛细管内核酸适配体功能化分散磁性固相微萃取、纳升电喷雾电离以及小型便携式质谱等技术，通过核酸适配体功能化的磁性纳米颗粒对目标待测物进行高选择性捕获，并利用磁力驱动在毛细管内不同溶液相间实现动态转移富集，同时借助电荷反转反应，实现了对目标待测物的高灵敏度质谱分析。相关研究成果发表在国际权威学术期刊《Chemical Engineering Journal》（2024, 485: 149997；中国科学院1区Top期刊，影响因子15.3）和《TrAC Trends in Analytical Chemistry》（2024, 170: 117424；中国科学院1区Top期刊，影响因子13.1）。论文的第一完成单位为中国检科院，第一作者李林森博士，通讯作者马强研究员。2．基于核酸适配体传感器与质量标签信号放大策略的超灵敏多重分析方法研究研究团队利用核酸适配体传感器和质量标签技术，构建了一种由核酸适配体修饰、有机小分子标记的新型质谱探针，实现了对目标待测物的特异性识别、高效标记及信号放大功能。结合纳升电喷雾电离和小型便携式质谱技术，开发了适用于小体积微量样品的质谱分析新方法。相较于传统的色谱-质谱联用技术，该方法在样品体积、溶剂用量、能量消耗和检测灵敏度等方面均具有显著优势。相关研究成果发表在国际权威学术期刊《Biosensors and Bioelectronics》（2024, 249: 116010；中国科学院1区Top期刊，影响因子12.6）和《TrAC Trends in Analytical Chemistry》（2024, 170: 117412；中国科学院1区Top期刊，影响因子13.1）。论文的第一完成单位为中国检科院，第一作者张莹博士，通讯作者马强研究员。3．基于双阳离子型离子液体基质辅助离子化与电荷反转反应的绿色分析方法研究研究团队秉持绿色分析化学理念，集成了基于双阳离子型离子液体的基质辅助离子化和电荷反转反应等技术，采用小型便携式质谱实现了对全氟和多氟化合物的绿色分析检测。与传统分析方法相比，信号响应增强了2个数量级，显著提升了检测灵敏度。相关研究成果发表在国际权威学术期刊《Green Chemistry》（2024, 26: 1542-1550；中国科学院1区Top期刊，影响因子9.8）。论文的第一完成单位为中国检科院，第一作者郭项雨副研究员，通讯作者马强研究员。4．基于差分离子淌度“后离子化分离”和实时直接分析质谱的快速检测方法研究研究团队将差分离子淌度“后离子化分离”与实时直接分析质谱集成融合，并应用于玩具质量安全快速筛查检测。这一技术弥补了传统分析方法对目标待测物分离能力上的不足，在1分钟内实现了布绒玩具、儿童泡泡水、手指画颜料等玩具产品中11种初级芳香胺同分异构体的快速分离检测。相关研究成果发表在国际权威学术期刊《Analytical Chemistry》（2024, 96: 265-271；中国科学院1区Top期刊，影响因子7.4）。论文的第一完成单位为中国检科院，第一作者闫萌萌博士，通讯作者马强研究员。

项目编号：清设招第20221470号（2241STC74185）项目名称：清华大学飞行时间质谱-气溶胶化学组分监测仪预算金额：290.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：290.0000000 万元（人民币）采购需求：包号标的名称数量（台/套）简要技术需求或服务要求01飞行时间质谱-气溶胶化学组分监测仪1离子源：采用高稳定性、高精度的266nm Nd:YAG脉冲式固体激光器，能量≥5mJ，重复频率≥20Hz，无需载气设备用途介绍 ：可实时监测气溶胶颗粒中重金属、矿尘、黑碳、硫酸盐等物质，同时给出大气气溶胶颗粒的粒径信息、化学成分信息、数浓度信息等；实现PM2.5在线源解析，无需任何人工操作；可适用于车载，满足快速、准确的应急监测分析要求。注：投标人必须针对本项目所有内容进行投标，不允许拆分投标。合同履行期限：合同签订后90日内完成设备交货、安装及调试工作。本项目( 不接受 )联合体投标。

古德伦威廉（Gudrun Wilhelm） 乌特戈拉-辛德勒（Golla-Schindler）蒂莫伯恩塔勒（Timo Bernthaler） 格哈德施耐德（Gerhard Schneider）二次离子质谱 (SIMS) 允许分析轻元素，尤其是锂。研究者使用三种不同的探测器将二次电子图像与表面形貌、化学分析相关的元素映射相结合，过测量标准样品并将其质谱信息与老化阳极的质谱信息相比较来鉴定化合物，获得了对锂离子电池老化现象的新见解。介绍电动汽车、自行车和踏板车的使用正在增加，而这些都需要高性能、长寿命的电池。在开发这些电池时，需要了解的一个重要主题就是老化过程。如果锂电池老化，阳极表面会发生锂富集，这与功能性工作锂的损失成正比，将会降低电池的容量。然而，确切的结构和化学成分仍然难以捉摸。我们预计，将二次电子成像和二次离子质谱 (SIMS) 与锂的相关可视化相结合，将带来新的见解。材料和方法使用配备 Gemini II 柱、肖特基场发射电子枪、Inlens 检测器、Oxford Ultim Extreme EDS检测器和使用镓离子的聚焦离子束的 Zeiss crossbeam 540 进行研究。连接了 Zeiss 飞行时间检测器和 Hiden 四极检测器以实现 SIMS 分析。第三个检测器是一个扇形磁场检测器，它连接到使用氦或氖离子工作的 Zeiss Orion NanoFab。使用三种不同的 NMC/石墨电池系统证明了锂检测，这些系统具有降低的容量 ( 900 次充电和放电循环。 结果使用扫描电子显微镜 (SEM) 检测二次电子可以使循环阳极箔的表面形貌具有高横向分辨率（图 1a、b、c）：阳极石墨板覆盖有 (a) 薄壳（几纳米厚），（b）纳米颗粒（约 10-100 nm），（c）大的沉淀物，如球形颗粒（约 100-500 nm），以及微米范围内的大纤维。这些结构具有不均匀分布，表明局部不同的老化条件和过程。化学成分使用能量色散光谱法（EDS，图 1d）进行了分析。EDS 光谱检测元素碳、氧、氟、钠和磷。除碳外，检测到的最高量是氧和氟。很明显，EDS场光谱和点光谱是不同的：场光谱具有更高量的氧、氟和磷。相位映射表明EDS点谱的测量点位于氧和氟含量低的区域，氧和氟都是纳米颗粒的一部分。这证明了不均匀分布与局部不同的元素组成成正比。图：1：具有高横向分辨率的循环阳极箔的表面形貌；石墨板覆盖有（a）结壳，（b）小颗粒，（c）由球形颗粒和微米级纤维组成的大沉淀物；(d) 用 EDS 分析的循环阳极表面；所呈现的点和场光谱显示了氧、氟和磷含量的差异；氧和氟在相位映射中更喜欢相同的表面结构。SIMS 可以检测到高锂信号（m/z 6 或 7），这允许锂映射与二次电子图像相关（图 2a、b）。锂覆盖整个表面并且是所有表面结构的一部分：结壳、纳米颗粒以及大小纤维。由于氧的电负性提高了对锂的检测，因此可以检测到具有高氧浓度的粒子的高信号。锂具有不同的键合伙伴，导致不同的表面结构。示例性地，显示了质荷比 33 和 55（图 2c，d）。M/z 33 是大纤维结构的一部分，而 m/z 55 在小纤维结构中富集。必须仔细解释质荷比。M/z 33 可以解释为正离子 Li2Li3+、OLi2+ 和 Li2F+。M/z 55 可以解释为锰。铜、钴和镍存在于与锰相同的表面结构中。这些元素表明正极材料（Mn、Co、Ni）的分解和负极集流体（Cu）的浸出。结壳和纳米颗粒均不含 m/z 33 和 m/z 55。在正离子质谱中只能检测到 m/z 6、7 和 14。负离子质谱为它们提供 m/z 16 和 m/z 19，可与氧和氟相关联。在正离子质谱中可以检测到图7和14。负离子质谱为它们提供 m/z 16 和 m/z 19，可与氧和氟相关联。 图 2：与 SIMS 元素映射 (bd) 相关的循环阳极箔的表面形貌 (a)；(b) 锂覆盖整个表面，是所有表面结构的一部分；(c) m/z 33 和 (d) m/z 55（锰）偏好不同的表面结构，表明不同的化合物。使用 Zeiss Orion NanoFab [1] 测量了隔膜的阳极侧，与传统 SIMS 相比，它具有更高的横向分辨率。横向分辨率取决于离子探针的尺寸，因此 NanoFab 的横向分辨率显着提高（图 3）。可以识别球形颗粒和纳米颗粒。对于 (b) m/z 6 (锂)、(c) m/z 19 (氟)和 (e) m/z 16 (氧)，球形颗粒显示出高信号。纳米粒子包含相同的元素和额外的 (d) 硅 (m/z 28)。可以使用每个像素的平均计数来半定量地解释质谱结果。这证明了球形颗粒和纳米颗粒的不同化学组成。 图 3：循环隔膜的表面形貌（阳极侧）；与 SIMS 元素映射相关；沉淀物中含有锂和氟以及少量的氧气；纳米粒子含有锂、氟、硅和氧；二次离子质谱测量的半定量解释。SIMS 质谱由元素峰和分子峰组成。元素峰代表单个同位素，分子峰由几个同位素组成。通过将分子峰与标准样品的峰光谱进行比较，可以精确解释分子峰。这已在下一步中完成，并允许确定表面结构的化合物。图 4a 显示了化合物 LiF 的质谱（正离子）。可以找到几个峰：m/z 6、7、14 和 m/z 32 和 33 附近的一系列峰。这些是可以解释为 Li（6 和 7）和 Li2（14）的主峰。该组可能被视为 Li2Li3+ 或 OLi2+ 或 Li2F+。锂同位素 6 和 7 导致几个 m/z 比。该质谱可以与循环阳极的质谱（正离子）进行比较（图 4b）。主峰显示出良好的相关性，而由于循环阳极上的低 LiF 含量，强度较小的峰可能不可见。对于负离子的质谱也必须这样做。那里的主峰也可能是相关的。该过程证明 LiF 沉淀在循环阳极的顶部。将此结果与图 2 中的 SIMS 映射进行比较，发现 m/z 33（和 m/z 6、7 和 14）是大纤维结构的一部分（图 3c）。因此，大纤维结构可能包含 LiF 或可能由 LIF 组成。测量标准样品可用作指纹技术，并为解释 SIMS 结果开辟了新途径。对于负离子的质谱也必须这样做。那里的主峰也可能是相关的。该过程证明 LiF 沉淀在循环阳极的顶部。将此结果与图 2 中的 SIMS 映射进行比较，发现 m/z 33（和 m/z 6、7 和 14）是大纤维结构的一部分（图 3c）。因此，大纤维结构可能包含 LiF 或可能由 LIF 组成。测量标准样品可用作指纹技术，并为解释 SIMS 结果开辟了新途径。对于负离子的质谱也必须这样做。那里的主峰也可能是相关的。该过程证明 LiF 沉淀在循环阳极的顶部。将此结果与图 2 中的 SIMS 映射进行比较，发现 m/z 33（和 m/z 6、7 和 14）是大纤维结构的一部分（图 3c）。因此，大纤维结构可能包含 LiF 或可能由 LIF 组成。测量标准样品可用作指纹技术，并为解释 SIMS 结果开辟了新途径。因此，大纤维结构可能包含 LiF 或可能由 LIF 组成。测量标准样品可用作指纹技术，并为解释 SIMS 结果开辟了新途径。因此，大纤维结构可能包含 LiF 或可能由 LIF 组成。测量标准样品可用作指纹技术，并为解释 SIMS 结果开辟了新途径。 图 4：(a) LiF 质谱与 (b) 循环阳极质谱的比较；m/z 6、7、14、32 和 33 的峰可以与循环阳极质谱相关；m/z 33 的正确解释需要进一步的标准样品测量。结论显示结壳、纳米颗粒和大沉淀物的不均匀表面形貌可以通过二次电子图像进行可视化，并通过 EDS 和 SIMS 进行分析。使用 SIMS 进行的锂分析表明，所有结构都包含具有不同键合伙伴的锂，例如纳米颗粒中的氧、氟和硅，球形颗粒中的锂、氟和氧，以及小纤维结构中的锰。标准样品（例如 LiF）的制备能够通过质谱解释来定义准确的化合物。 致谢我们感谢 Hiden GmbH 的四极质谱仪和 Graham Cooke 的有益讨论，我们感谢 Peter Gnauck、Fouzia Khanom、Antonio Casares 和 Carl Zeiss 使用 Orion 进行 SIMS 测量，我们感谢 Hubert Schulz 在飞行探测器，我们感谢 IMFAA 合作者的帮助和项目 LiMaProMet 的财政支持。联系古德伦威廉（Gudrun Wilhelm）德国，阿伦（Aalen），阿伦大学（Aalen University），材料研究所 (IMFAA)，gudrun.wilhelm@hs-aalen.de 参考文献：[1] Khanom F.、Golla-Schindler U.、Bernthaler T.、Schneider G.、Lewis B.：显微镜和微量分析 25 (S2) S. 866-867 (2019) DOI：10.1017/S1431927619005063 ---------------------------------------------------------------------------------------------------关于作者古德伦威廉（Gudrun Wilhelm）德国，阿伦大学（Aalen University），材料研究所 (IMFAA)，Gudrun Wilhelm 在弗里德里希-亚历山大-埃尔兰根-纽伦堡大学学习地球科学，重点是矿物学。2019 年，她以科学员工和博士生的身份加入阿伦大学材料研究所（IMFAA）。她的研究重点是锂离子电池的老化机制。主要方法有扫描电子显微镜法、能量色散光谱法和二次离子质谱法。原文Lithium detection with Secondary Ion Mass Spectrometry，Wiley Analytical Science 2022.8.10翻译供稿：符 斌

大家好，本周为大家分享一篇发表在Analytical Chemistry上的文章，Analysis of AAV-Extracted DNA by Charge Detection Mass Spectrometry Reveals Genome Truncations1，文章的通讯作者是来自印第安纳大学化学系的Jarrold, Martin F.教授。　　腺相关病毒(AAV)是一种小的(26纳米)、无包膜二十面体病毒。由于其低免疫原性和高组织亲和性，AAV已成为一种很有前途的基因治疗载体。AAV衣壳包含三种病毒蛋白质，VP1、VP2和VP3。对于来自HEK细胞的重组AAV (rAAV)，VP1-3的比例约为1:1:10。AAV包裹单链(ss)DNA基因组。野生型基因组的长度约为4.7 kB。基因组两侧有两个倒置末端重复序列(ITRs)，它们在复制和基因组包装中起着重要作用。目前，主要用于rAAV研究的生产平台是人HEK293细胞的瞬时转染，然而其HEK293细胞的制造限制其大规模地用于AAV载体的生产。杆状病毒感染的Sf9细胞系已被发现是一种可行的生产方法，但是研究发现在生产过程中出现的ITR丢失和基因组截断现象，似乎成为了Sf9细胞系必须关注的一个问题。因为包裹着不完整的基因组的载体，会使得治疗的有效性降低。　　在本研究中，作者提出了一种利用电荷检测质谱(CDMS)直接检测从AAV中提取的DNA的方法。CDMS可以使用静电线性离子阱(ELIT)同时检测单个粒子的电荷数和质荷比，从而直接获得粒子的质量。测量是在一个自制的仪器上进行的，简单地说，纳喷雾(Advion Triversa Nanomate)产生的离子通过金属毛细管进入仪器，然后通过几个不同真空区域。第一个区域包含FUNPET(an ion-funnel ion-carpet hybrid)，随后是射频六极杆和分段射频四极杆。FUNPET会破坏气体通过毛细管时形成的气体射流，样品离子随即在六极杆中被热化，最终的离子能量由六极杆上的直流电位决定。离子束在分段四极杆中的径向分布被压缩，经过四极杆的离子通过非对称艾泽尔透镜聚焦到双半球形偏转能量分析器中，并设置传输具有较窄动能分布的离子(以100 eV/z为中心)。传输的离子被聚焦到ELIT中，其中一些离子被捕获并通过位于ELIT端帽之间的检测圆筒来回振荡。振荡离子产生的信号被电荷敏感放大器接收。信号被放大和数字化，然后用快速傅里叶变换(FFTs)进行分析。短时间窗口FFT通过每个捕获事件的信号进行转换，以确定离子是否在整个事件中被捕获。没有在整个事件中存活的离子信号将被丢弃。振荡频率与m/z有关，振幅与电荷成正比。用这种方法测量了数千个离子，并将其分成直方图以给出质量分布。　　　　图1. 来自Sf9细胞的AAV8-CMV-GFP的CDMS测量。(a,b)未孵育样品的质量分布和电荷与质量散点图。电荷与质量散点图中的橙色线是球形离子瑞利电荷极限的预测。(c,d)在45°c孵育15分钟后测量的质量分布和散点图。(d)中的插图显示了基因组从衣壳挤出的示意图。(e,f) 80°C孵育15 min后的结果。绿色虚线表示释放的ssDNA GOI的序列质量，紫色虚线表示互补DNA链碱基对进入溶液后的序列质量。图1第一排的图片显示了用CDMS测量的Sf9细胞制备的AAV8-CMV-GFP的质量分布。在4.5MDa处的主峰是由于rAAV对GOI进行了包装，在5.2MDa处的峰值是由于异质DNA的包装达到了包装容量，在3.7处MDa的肩峰是由于空颗粒。对应的电荷-质量散点图如图1第二排所示。其中空颗粒和包装了DNA的颗粒在电荷上的数值比较接近是因为DNA被包裹到了衣壳的内部。图1c显示了AAV8-CMV-GFP在45°C孵育15min后测量的质量分布。rAAV已经开始分解，存在大量质量低于3 MDa的离子。在3.7 MDa处的空颗粒的数量也大幅增加，这表明基因组正在被释放。而在80℃孵育15min后可见AAV已经完全分解，对应峰也消失了，而剩下的峰与推测的互补DNA链的分子量相当。图2显示了培养后为提取GOI而测量的rAAV载体的CDMS质量分布和电荷-质量散射图。值得注意的是，AAV8-CMV-CRE和AAV8-CAG-GFP(来自Sf9细胞)的平均电荷约为400 e, AAV8-CMV-GFP(来自HEK细胞)的平均电荷约为900 e。平均电荷的差异可能反映了dsDNA的整体几何结构，电荷越高的GOIs具有更广泛的结构。　　　　图2. 在80°C孵育15分钟后记录的代表性质量分布和电荷与质量散点图。结果显示AAV8-CMV-CRE、AAV8-CAG-GFP和AAV8-EF1a-GFP来源于Sf9细胞，AAV8-CMV-GFP来源于HEK细胞。紫色虚线显示dsDNA GOI的序列质量。插图显示了dsDNA GOI的峰值的扩展视图。图3a显示了测量到的dsDNA GOI与AAV样本序列质量的偏差的柱状图，对于大多数AAV样本，测量的dsDNA GOI大于序列质量。这种偏差可以用反离子来解释。DNA在中性溶液中带负电荷，因为它的一些主链磷酸被电离，dsDNA GOI有2219−3443个碱基对，因此它们可能有多达4438−6886个反离子。最可能的反离子是NH4+因为样品是用醋酸铵溶液电喷涂的。如果所有的dsDNA GOI主链磷酸都被电离并且有NH4+反离子，则附加质量(超出完全电离序列质量)为80 ~ 124 kDa。而有些dsDNA的分子量低于预测的序列质量，这是因为序列发生了截断导致的，图3d显示了为该样品测量的DNA峰值的扩展视图。峰宽可以提供截断分布的信息。如果所有的DNA链都损失了425 nt，峰值就会很窄。另一方面，如果截短长度分布较宽，则会产生较宽的峰值。图3d中的峰值相对较窄，说明分布较窄。有一个高质量拖尾，这可能表明一些基因组被截断了小于425 nt。　　　　图3. 来自Sf9和HEK细胞的一系列GOIs的AAV8、AAV9和AAVDJ血清型的dsDNA质量测量总结。(a)测量质量与序列质量偏差的柱状图。(b)考虑反离子的测量质量与预期质量的偏差的柱状图。(c) AAV基因组结构示意图。(d)来自HEK细胞的AAV8-CMV-CRE的dsDNA GOI峰的扩展视图。最后，将CDMS测量的基因组截断与来自第三代测序方法的信息进行比较将具有指导意义。尽管CDMS测量可以判断基因组是否被截断以及缺失的数量，但它不能确定截断发生在哪里。关于截断发生位置的信息可以从第三代测序中获得，这些信息反过来可以深入了解其机制。因此，CDMS测量全基因组MW和第三代测序是互补的。CDMS测量可用于筛选截断的基因组，以便通过第三代测序进行后续深入分析。　　撰稿：李孟效　　编辑：李惠琳　　文章引用：Analysis of AAV-Extracted DNA by Charge Detection Mass Spectrometry Reveals Genome Truncations　　李惠琳课题组网址www.x-mol.com/groups/li_huilin　　参考文献　　1. Barnes, L. F. Draper, B. E. Kurian, J. Chen, Y. T. Shapkina, T. Powers, T. W. Jarrold, M. F., Analysis of AAV-Extracted DNA by Charge Detection Mass Spectrometry Reveals Genome Truncations. Analytical Chemistry, 4310-4316.

p 　　2017年10月10日，第十七届北京分析测试学术报告会及展览会(BCEIA 2017)在北京国家会议中心隆重开幕，吸引了来自世界各地的500家仪器企业参展。布鲁克(北京)科技有限公司携带多款产品亮相展会，借此机会，仪器信息网采访了布鲁克(北京)科技有限公司全球分销主管Thomas Braunschweler、中国区销售总经理单海平、北方区经理王伟、高级商业总监王克非。 /p p 　　Thomas Braunschweler为我们介绍了布鲁克minispec LF 90II身体组分分析仪，该时域核磁共振分析仪可用于精确测定活体小鼠、大鼠和小动物的肌肉、脂肪和体液等含量。它可以准确分析出活体动物的身体组分，而不会危害动物健康。中国区销售总经理单海平提到布鲁克 LYNXEYE XE-T 能量色散型一维阵列探测器在提高强度的同时还可以把背景降低，从而提高检测的性噪比和灵敏度。北方区经理王伟分别就布鲁克红外光谱仪新品、手持式拉曼光谱仪、遥测光谱仪的产品以及技术特点进行了详细介绍。最后，高级商业总监王克非介绍了Tims tof pro 离子淌度质谱仪。他说，这是一款革命性的仪器，最大特点是有很快的MS/MS 扫描速度以及很高的灵敏度。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp 更多详细信息可观看视频！ /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=2DA23A57BDD089B69C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=2BE2CA2D6C183770& playertype=1" type=" text/javascript" /script

质谱仪因其准确的定性和定量能力，在科学仪器领域占据的地位越来越重要，被公认是近年来发展最快的分析仪器之一。据仪器信息网统计，目前国际排名前十的仪器厂商中有五家在从事质谱仪的生产 自2006年起，到目前为止已有超过40家国产企业开始涉足商业化质谱仪的生产。2023年伊始，让我们来看看顶级分析化学家、质谱专家都看好哪些质谱技术和热点研究方向。(点击了解：2023年质谱行业风向标)　　上一篇著名质谱学家Graham Cooks教授谈到蛋白质质谱技术与离子淌度质谱技术具有巨大的发展潜力，并看好液滴化学反应领域的科学研究发展(点击了解)。本文中，美国印第安纳大学化学系特聘教授 David Clemmer 讨论了电荷检测质谱、电喷雾电离以及分析科学在解决环境问题中必须发挥的作用等内容。　　美国印第安纳大学化学系特聘教授 David Clemmer曾荣获2006年和2018年荣获美国质谱学会的Biemann奖章，以表彰他将离子迁移率分离与多种质谱技术相结合所做出开创性的贡献，Clemmer教授开发了用于离子迁移质谱(IMS / MS)的新型科学仪器装置，包括研制第一台用于嵌套离子迁移飞行时间质谱的仪器设备。此外，Clemmer教授还与共同获Biemann奖章的Martin Jarrold教授成立了专攻电荷检测质谱技术(CDMS)的初创企业——Megadalton Solutions，该公司也于2021年被全球著名的质谱仪器公司Waters收购。　　Q：过去 10 年分析科学领域最重要的科学发现?　　Clemmer：低温电子显微镜 (cryo-EM) 广泛应用于大型复杂分子成像，其分辨率接近原子尺度，例如完整的病毒，这是革命性的技术进步，并且该技术在过去十年中已成为分析研究工作中的常规工具。现在，我们可以直接看到分子结构细节，并且随着仪器技术的灵敏度越来越高，生物分析化学研究也取得了显著的进步，尤其是在基因组表达分析方面。我们有能力观察小分子和脂质，我们可以看到正在发生的状态(脂质和小分子)，最近发生了什么(蛋白质和基因表达)，以及是什么导致我们观察到的现象(遗传学)。这些因素可以非常快速地测量，并且在某种程度上什至可以在单个细胞中测量，从而为理解活生物体开辟了一个新的范例。　　另外，最近验证微滴表面的快速反应也是革命性科学发现。Graham Cooks(普渡大学)、Richard Zare(斯坦福大学)、Xin Yan(德州农工大学)等提出了界面反应可以发挥极其重要作用的科学设想——我们从来不知道这些反应有多快、有多有效，而且液滴化学反应在其他科学领域同样具有变革潜力。　　除此之外，Martin Jarrold(印第安纳大学)和 Evan William(伯克利)的实验室取得了另一项具有变革潜力的进展，他们的团队一直在开拓电荷检测质谱法，使各种分子的质量测量成为可能。马丁和我基于能够快速确定超过 10 兆道尔顿范围的质量的电荷检测质谱技术创立了 Megadalton Solutions。该技术与 Orbitrap上的电荷感应不同，Orbitrap 上只能测量离子群的部分电荷，Martin的仪器通过迁移管来回输送大质量的离子，这样大分子和粒子的全部电荷就会作为一个独立的信号被感应出来，这允许确定每个离子的确切电荷，并且当结合质荷比测量时，可以确定每个离子的质量。我们与印第安纳波利斯校区的 Subhadip Ghatak 小组合作，一直在测量与伤口相关的外泌体和囊泡的质量，这些囊泡的分子量在数十到数百兆道尔顿范围内 这些测量结果为伤口液中存在于细胞外的其他未知细胞器提供了证据。它们为什么会被排泄?他们为什么在那里?能够对如此大的分子进行质量测量的新仪器的存在使我们能够开始解答这些问题。　　关于电荷检测质谱技术，仪器信息网曾做过专题报道，详情了解。　　Q:您能否详细说明为什么您认为微滴表面的快速反应是革命性的?　　Clemmer：你认为足够了解水的性质，直到你开始看到其中的一些反应。事实证明，许多不同类型的反应在这些界面处被加速到难以想象的程度。我们需要数小时甚至数天才能在烧杯中完成测量100 多年前发现的三组分缩合Bignelli 反应。目前我们的成果还未发表，但液滴中的反应非常有效，我们的结果表明，即使是液滴中三种成分中的每一种的单个试剂分子也可以在液滴的整个生命周期内凝结成产品，反应最多只有几毫秒。液滴化学反应可能在几微秒内发生，但它在液滴中只有三个试剂分子的可能性。从化学的角度来看，通过将分子数量控制到单个试剂分子与容器中的另一个分子(在本例中为液滴)结合来控制反应是不可想象的。　　我经常认为，测量仪器一旦发明，在某种程度上就被视为理所当然，往往是基于仪器技术开展的应用研究会获得最大的关注。所以我呼吁关注促进过去几十年科学进步的分析科学家们发现工作，希望他们都能受到赞扬!　　Q: 你认为分析科学家通常会得到他们应得的荣誉吗?　　Clemmer：我认为分析化学家，尤其是那些参与推进创新的化学仪器的分析化学家都过谦了。例如，当对人类基因组进行测序时，大部分功劳都归功于生物学家，他们可能无法使用标准技术对人类基因组进行测序。但这确实是 Jim Jorgensen(北卡罗来纳州)、Norm Dovichi(巴黎圣母院)等研究学者的开创性工作，他们率先加快了这一进程。现在仪器灵敏度、电离方法和分辨率都取得了进步，我们有可能考虑下一步。寻找脂质中的双键是一件棘手的事情，但分析化学家正在努力推进技术进步，这将对我们开展细胞研究产生重大影响。　　Q:回顾过去 10 年，哪些商业化技术脱颖而出，特别具有创新性?　　Clemmer：我们确实编写了 IMS-TOF (离子淌度-飞行时间质谱)专利，该专利也已被纳入商业仪器，比如沃特世公司已经取得了这些专利技术的许可。Dick Smith 已将 IMS 引入 SLIMS 以获得真正高分辨率的离子淌度测量。布鲁克取得了一项名为TIMS的离子淌度技术，并打造了一种高分辨质谱仪器。当然，Makarov(Thermo)的 Orbitrap 为 Marshall(佛罗里达州立大学)使用高场磁铁进行的革命性和创造性的 FTMS 测量提供了一种简单的方法。(仪器信息网曾制作离子淌度质谱技术专题，点击了解)　　但我发现自己还是最容易被新兴的创新所吸引，例如，Scott McLuckey(普渡大学)的离子-离子反应研究工作让我感到惊讶，这些测量技术具有直接的商业价值，因为它们能够分散和解析否则无法解析的离子。在接下来的十年里，真正的创新可能会出现在一些意想不到的化学反应中。例如，亨特小组开创的广泛使用的电子转移解离方法是一种由负离子与正离子相互作用而产生的新化学。不仅如此，我认为因固相肽合成而获得诺贝尔奖的 Bruce Merrifield 会惊讶地发现 McLuckey 的团队正在质谱仪内以毫秒为单位合成分子。我也很期待看到新策略(例如 AI 方法)如何利用离子分子反应的大量动力学和热化学数据，这些数据在过去四十年中获得并用于训练理论量子化学方法，这将会很有趣。　　Q:在过去的10年里，你有什么美好的回忆吗?　　Clemmer：我想当我第一次看到 Martin Jarrold 正在测量的乙型肝炎病毒的质谱时，真的让我大吃一惊，我简直不敢相信会在对应的质量下看到质谱峰!这真的让我感到惊讶，并让我重新评估什么是可能的。如果你看到过 Martin 和我们的同事George Ewing在大型水团簇上制作的宽阔的、有点难看的质谱图峰，您会感激这样的谱图能被观察到。他的团队现在已经展示了在 100 兆道尔顿范围内具有尖峰的腺病毒质谱图。我仍然对电喷雾电离的微小尖端所能做的事情印象深刻。我以前的一位同事莱恩贝克 (Lane Baker) 将一个纳米孔放在质谱仪前，真正开拓了这个领域。 令人尴尬的是，我当时没有意识到这个技术的突破会有多深远的影响。我认为这些小技巧对于捕捉分析样本非常有价值，因为这样的小液滴干燥和冷却的速度非常快。几周前，我和我的学生进行了粗略计算，结果表明小液滴的温度每秒下降超过106 度。这种热淬火速率与低温电子显微镜相似，在低温电子显微镜中，您将分析样本浸入液氮中，它们会以很快的速度冷却——从而可以保留物质结构。这表明许多微妙的、短暂的结构可以被电喷雾电离捕获。　　Q：您认为未来 10 年会是什么样子?　　Clemmer：我认为分析化学家还需要努力，更上一层楼，这十年面临着巨大的挑战。 例如，塑料问题，我们开始在所有东西中发现人造草皮——因为我们制造的这种材料在分解时会不断破碎成更小的碎片。另外，全球科学界还需携手联合解决如何储存碳，以及如何减缓燃烧化石燃料对环境的影响。虽然分析检测领域有一套独特的技能来解决其中的一些问题。但从化学家的角度来看，我们无法想象我们会燃烧这些奇妙的分子。化学家多年来一直致力于能量转移以及如何在分子之间来回传递能量，这些技术需要在全球范围内重新构想和应用。此外，我相信分析科学将在负责任的制造中发挥重要作用——重要的是我们要考虑我们使用的材料和产品可能对生命健康产生的影响。

2011年7月1日，工业和信息化部印发了《产业关键共性技术发展指南(2011年)》的通知，质谱、光谱、能谱分析检测技术作为高端分析检测技术入选，以下是通知全文：　　关于印发《产业关键共性技术发展指南(2011年)》的通知工信部科[2011]320号各省、自治区、直辖市及计划单列市、新疆生产建设兵团工业和信息化主管部门：　　为贯彻科学发展观，落实《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》，充分调动社会资源，引导市场主体行为，指导产业关键共性技术发展方向，促进产业技术进步，实现工业和通信业的转型升级和结构优化，我部组织编制了《产业关键共性技术发展指南(2011年)》，现印发你们。请积极组织做好产业关键共性技术的研究开发工作。　　二○一一年七月一日　　产业关键共性技术发展指南　　(2011年)　　工业和信息化部　　2011年7月　　前言　　为贯彻科学发展观，落实《国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》，充分调动社会资源，引导市场主体行为，指导产业关键共性技术发展方向，促进产业技术进步，实现工业和通信业的转型升级和结构优化，我部组织编制了《产业关键共性技术发展指南(2011年)》，用于指导产业关键共性技术的发展和应用。　　产业关键共性技术是能够在多个行业或领域广泛应用，并对整个产业或多个产业产生影响和瓶颈制约的技术。产业共性关键技术研发是一项长期的基础性工作。由于关键共性技术的研究难度大、周期长，特别是在基础材料、关键工艺、核心元部件、系统集成等方面的关键共性技术，已经成为制约我国产业持续健康发展的核心问题 产业关键共性技术的研究开发是工业和通信业发展的基础，也是我国构建现代产业体系，加快转变发展方式，培育和发展战略性新兴产业，促进产业结构优化升级，增强自主创新能力和核心竞争力的关键环节。　　产业关键共性技术发展指南(2011年)　　一、节能环保与资源综合利用　　二、原材料工业　　三、装备制造业　　四、消费品工业　　五、电子制造业　　六、软件和信息技术服务业　　七、通信业　　八、信息化和生产性服务业　　一、节能环保与资源综合利用　　1.高效/高压大功率节能电机驱动系统技术　　主要技术内容：　　高压大功率电机系统能量回收及高能效协调控制技术 MW级高压大功率永磁电机设计技术 电力电子器件串联的均压技术和驱动保护技术 高压大功率电机变流系统的电磁兼容技术和高效冷却技术 以及高压大功率电机高效节能系统的工程化设计、制造、测试及集成技术等。　　2.大容量电炉生产高品质工业硅节能关键技术　　主要技术内容：　　原料选择、配比和预处理优化技术 电炉炉心功率密度优化技术：高压与低压供电无功补偿技术 炉外精炼工艺技术。　　3.热带无头/半无头轧制节能关键技术　　主要技术内容：　　常规热连轧中间板坯快速连接无头轧制技术 无头连铸连轧技术(ESP) 薄板坯连铸连轧半无头轧制技术。　　4.点燃式内燃机缸内直喷节能关键技术　　主要技术内容：　　燃烧组织与控制技术、燃油喷射系统技术、增压技术、可变气门技术、小排量缸内直喷发动机技术。　　5.铝电解槽新型阴极钢棒结构节能技术　　主要技术内容：　　提出分层阴极钢棒结构优化技术 水平电流、阴极电场、电磁力等分布优化技术。　　6.电石法聚氯乙烯行业无汞触媒技术　　主要技术内容：　　乙炔氢氯化合成氯乙烯反应的非均相或均相无汞触媒催化体系技术开发 无汞触媒制备技术 无汞触媒反应器及工艺设计技术。　　7.扣式碱性锌锰电池无汞化技术与装备技术　　主要技术内容：　　电池钢壳结构及表面镀层处理技术 负极无汞合金锌粉材料、正极二氧化锰材料与电解液配方与工艺技术，汞含量低于0.0005%。　　8.电解锰电解后序工段连续抛沥逆洗及自控技术　　主要技术内容：　　采用激光精确定位、多维运动嵌入式控制、针喷逆流清洗等技术，实现电解锰工艺废水三次减量、二次循环，达到工艺废水的全部回用，减少用工70%以上，实现了电解后序工段操作环境的全封闭。　　9.再制造产业关键、共性技术　　主要技术内容：　　产品再制造性设计方法 再制造毛坯缺陷综合无损检测技术及疲劳剩余寿命评估技术 再制造毛坯无损高效拆解技术 再制造高效绿色清洗与表面预处理技术 三维损伤激光熔覆再制造成形技术 类激光高能脉冲精密冷补技术 高效能超音速等离子喷涂技术 基于机器人MIG堆焊熔敷再制造成形技术 机器人或操作机自动化高速电弧喷涂技术及材料技术 再制造零部件表面喷丸强化技术 粉末等离子熔覆技术 自动化纳米复合电刷镀技术及装备 再制造零件表面涂层结合强度评价技术 再制造零件动态健康监测的传感技术 再制造零件竞争性服役寿命的模拟仿真与再制造部件服役寿命的综合验证技术。　　10.富硅高铁尾矿深度分选及大宗高值综合利用关键技术　　主要技术内容：　　以低成本强磁选技术为核心，有机融合重选、浮选技术及新药剂开发，实现富硅高铁尾矿富硅部分与富铁部分的深度分离。　　11.复杂难选矿资源综合利用高效专属药剂分子设计及合成技术　　主要技术内容：　　针对浮选过程中广泛存在的有用矿物与含硅脉石矿物浮选分离的需要，利用浮选药剂的计算机辅助分子设计(CAMD)技术，在研究矿物晶体化学、表面化学以及与药剂分子作用的基础上，通过计算机筛选、计算、模拟、合成技术，研究反浮选脱除含硅矿物的高效选矿药剂(包括捕收剂、调整剂等)的结构、性能、毒性以及构效关系，利用实际合成、选矿验证等手段实际考察新药剂的浮选性能，最终实现反浮选脱硅新药剂的工业化。　　12.赤泥CO2脱碱及大宗整体综合利用关键技术　　主要技术内容：　　以低成本脱除赤泥中过高含量的碱和铁，并将脱除的碱和铁以较高附加值进行回收利用。　　13.矿产资源综合利用选矿设备关键共性技术　　主要技术内容：　　大型高效浮选设备、大型高效磁选设备、高效矿物脱水与过滤技术及装备重点技术、大型超细磨设备重点技术等。　　14.广西桂中高铁铝土矿资源综合利用关键技术　　主要技术内容：　　采用“烧结―预还原熔分高炉冶炼―提取氧化铝”方案，将矿石(1mm的净矿)按比例配入石灰石、煤粉和白灰，混料后烧结，烧结矿入高炉冶炼。在高炉内完成将铁矿物还原成铁水，铝矿物生成铝酸钙渣系和渣铁分离过程。通过钠化吹钒从铁水中回收钒，吹钒后铁水炼钢。铝酸钙渣用碳酸钠循环母液进行两次浸出、脱硅、分解和焙烧生产氧化铝，浸出渣用于生产水泥，从分解母液中回收镓。　　二、原材料工业　　(一)钢铁　　1.新一代可循环钢铁流程工艺与装备技术　　主要技术内容：　　流程紧凑、高效的工序衔接匹配优化技术 钢铁产品制造过程的能源高效利用和转换技术 钢铁产品制造过程的社会废弃物消纳利用技术 特大型高、焦、烧，高炉高风温低燃料比，“三干”技术，创新的一包到底与转炉高比例脱[Si]、[P]技术，自动化炼钢，高速的精炼、RH、连铸、轧钢技术等行业先进技术的集成优化技术 清洁能源和海水淡化在钢铁流程中的应用技术。　　2.低品位难选矿综合选别与利用技术　　主要技术内容：　　低品位磁(赤)铁矿重磨、阴(阳)离子反浮选提铁降硅技术 菱铁矿、褐铁矿焙烧—急冷分离—弱磁选—反浮选综合技术 钒、钛磁铁矿综合利用技术 尾矿细磨—选别综合再利用技术 剥岩等含铁原料选别利用技术 其中Fe含量35%左右的低品位矿提铁到61%以上，降硅到4%以下 铁钒、钛资源有效利用，提钒制备V2O3、V2O5、VFe、VN合金，提钛制备钛白粉、海绵钛达到工业化应用要求 含铁12%～20%的尾矿、剥岩中铁资源回收，并将提铁后的尾矿、剥岩制成建筑材料综合利用，减少排放 菱铁矿选后精矿品位达到61%，成本500元/吨。　　3.高效率、低成本洁净钢平台技术　　主要技术内容：　　解析—优化的铁水预处理技术 高效—长寿的转炉冶炼技术 快速—协同的二次冶金技术 高效—恒速的全连铸技术 优化—简捷的流程网络技术 动态—有序运行的物流技术 其中高效—恒速的全连铸技术是引领性的技术，其他技术要按连铸技术要求来优化。并适用于不同产品，不同层次要求的洁净钢生产 可建立不同洁净度要求的各类洁净钢工艺控制标准，在功能对口适应条件下，成为同类洁净钢生产效率最高，成本最低的工艺 供氧强度4m3/t.min，冶炼周期80%，实现计算机终点动态控制，炉龄1万炉。　　4.新一代TMCP(控轧控冷)技术　　主要技术内容：　　以超快冷为核心的可控无级调节钢材冷却技术 以相变和析出为基础、冷却路径可控技术 细晶、析出、相变综合强化技术，离线热处理在线化技术 其中节省钢材合金用量30%以上 提高钢材强度100～200MPa以上，大幅度提高冲击韧性，节约钢材使用量5%～10% 提高生产效率35%以上 节能10%～15%。　　5.高炉炼铁CO2减排与利用关键技术开发　　主要技术内容：　　高炉富氧喷吹焦炉煤气技术，包括在富氢还原气体还原特性、高炉喷吹焦炉煤气炉内反应机理等基础研究的基础上，进行工艺流程设计及焦炉煤气净化加压、重整、加热及喷吹等关键技术和设备的研究开发，开展焦炉煤气喷吹工业试验，焦炉煤气喷吹量100m3/吨铁，置换比≥0.45kg(焦炭)/Nm3(焦炉煤气)，燃料比降低10%，CO2减排10%～20%，高炉生产效率提高10%。　　高炉炉顶煤气循环氧气鼓风炼铁技术，包括在炉顶煤气脱除CO2后再喷入高炉和循环氧气鼓风条件下含铁炉料的物理化学及冶金行为等基础研究及流程研究的基础上，进行120m3炉顶煤气循环氧气鼓风高炉设计及关键装置开发，开展120m3高炉工业试验，形成1000m3级高炉炉顶煤气循环氧气鼓风高炉方案设计，煤比200kg/吨铁，焦比　　高炉煤气的资源化利用关键技术，包括高炉煤气深度净化工艺，调质气体CO和CO2共氢化制备甲醇规模化示范，系统集成，年产万吨级高炉煤气制备甲醇的方案设计，①建成处理能力为400Nm3/h的煤气深度净化系统，高炉煤气经净化后硫、砷和氯等杂质含量低于0.1ppm，金属氧化物粉尘含量低于5mg/Nm3。②建成规模为1000吨/年的高炉煤气制甲醇示范工程，实现总碳单程转化率达25～30%，综合转化率达50～60%。③1000吨/年甲醇示范平台正常运行大于2000h。　　(二)有色金属　　1.低碳低盐无氨氮稀土分离提纯工艺新技术　　主要技术内容：　　开发低碳低盐无氨氮萃取分离技术，包括研究高效规模制备碳酸氢镁溶液工艺及其在萃取分离稀土工艺中的应用技术 开发新型稀土沉淀结晶技术，包括研究优质碳酸氢镁沉淀稀土工艺，研究稀土沉淀结晶过程及物理性能控制技术，非稀土杂质离子分离技术 开发稀土分离提纯过程化工材料及CO2低成本循环利用技术 开发低碳低盐无氨氮稀土分离提纯新工艺规模化制备技术。　　2.各向同性钐铁氮粘结磁粉关键制备技术　　主要技术内容：　　钐铁合金高压熔炼及稳定成相快淬技术研究，通过高压气氛下控制合金熔炼过程中Sm的蒸汽压，控制金属钐在熔炼过程中挥发，研究不同压力及熔炼条件对合金成分的影响规律 合金高效氮化方法及氮含量稳定控制技术研究，主要研究不同温度和时间条件下SmFe合金的氮化效率和相组成 SmFeN磁粉的成型技术研究及磁粉综合性能评价，包括研究SmFeN磁粉成型技术，确定在不同成型条件下对粘结磁体磁性能的影响规律，通过电化学方法对磁粉及磁体耐蚀性进行研究评价。　　3.高光效、低光衰白光LED荧光粉及其规模化制备技术　　主要技术内容：　　研究开发自主知识产权的Ce3+激活的硼铝酸盐体系黄色荧光粉和硅酸盐系列绿粉，研制具有自主知识产权的新型氮化物/氮氧化物荧光粉 研究突破LED荧光粉的产业化合成关键技术和装备，满足半导体节能照明产业需要 对系列化LED黄色、红色和绿色荧光粉应用性能研究，获得适宜的匹配性能参数并应用于高性能白光LED器件。　　4.功能材料用高品质稀土合金速凝片及关键设备技术　　主要技术内容：　　研制开发高品质稀土合金速凝片及大型智能连续速凝炉 研究自动浇注及强制换热技术，包括提高带厚及微观组织均匀度，细化合金晶粒，提高主相含量、节约稀土金属，抑制a-Fe相的生成 研究提高产品生产效率及收益率的工艺技术。　　5.大型节能环保稀土电解槽及工业制备技术　　主要技术内容：　　研究开发50kA节能环保液态下阴极新型稀土电解槽，包括通过电解槽温场、磁场和流场的仿真研究，设计开发结构科学、配置合理的50kA液态下阴极电解槽 研究稀土金属低槽压液态下阴极电解工业制备技术，包括通过稀土金属低槽压液态下阴极电解过程中电解温度、极距、阴阳极电流密度等工艺参数研究及优化，实现稀土电解的智能化和自动化控制，突破稀土电解低能耗、低排放和高效率的关键工业制备技术。　　6.满足国Ⅴ标准汽车尾气催化剂的铈锆材料制备技术　　主要技术内容：　　汽车尾气催化剂的关键铈锆涂层高比表面材料技术 满足国Ⅴ标准汽车尾气催化剂的铈锆材料高温热稳定技术 铈锆材料低成本制造技术。　　7.基于新型阳极与异型阴极联合应用的超低能耗电解铝新技术　　主要技术内容：　　新型阳极制备研究，包括新型阳极的设计和制备技术与优化研究，新型阳极的抗压强度、抗热震性、抗氧化性等物理性质优化研究 新型阳极应用试验，包括电解质体系遴选及性能优化研究，阳极气泡层构成及厚度检测、穿孔中气泡逸出量检测研究，新型阳极应用在电解过程中的气泡行为及其与阳极过电压之间关系研究 基于新型阳极与异型阴极联合应用的超低能耗电解铝新技术研究，包括改善氧化铝在电解质中的溶解性能研究，氧化铝的加料工艺与新型工艺的匹配研究，超低电压条件下的电解槽“三场”优化研究，超低电压条件下的电解槽新型控制模型研究。　　8.氧气底吹铅锌火法冶炼清洁工艺技术　　主要技术内容：　　氧气底吹炼锌工艺研究，包括确定入炉料比、最佳熔炼品位、反应终点的计算机工艺模拟和热力学模型，底吹炉高熔点铁锌氧化物熔点的降低，侧吹还原的工艺模拟以及锌蒸汽回收工艺模拟(小型)研究 底吹炼锌新型工艺装置研究，包括底吹炼锌炉结构和工艺配置(如径长比、氧枪布局、安装倾角、水冷元件配置等)，熔剂及冷料加入量及加入方式等，以及与连续吹炼相配套的氧气底吹成套装置的研究开发 耐高温底吹炉炉衬的选择及试验 侧吹还原炉炉内耐火内衬的选择及布置及热耗损失的降低。　　9.高效节能铜加工技术与高性能铜材加工技术　　主要技术内容：　　铜及铜合金管材的高效短流程生产关键技术，包括①(电子铜管)水平连续铸造+直接冷拉工艺，研究近轴向连续柱状晶高性能电子铜管热模水平连续铸造技术，轴向-环向三维电磁搅拌水平连续铸造工装研发，铸态电子铜管直接冷拉技术，高性能电子铜管制备过程中组织性能演变规律及控制技术。②(耐蚀铜合金管)水平连续铸造+行星轧制+冷拉工艺，系统研究黄铜合金(HAl77-2)管的连续制备管坯技术，研究开发三辊斜轧加工黄铜合金管的新工艺，轧辊形状的优化及材料选择，耐蚀铜合金成分设计及耐蚀机理与性能的研究，耐蚀性试验及检测方法研究及新型耐蚀铜合金产品开发。　　高效短流程铜板带生产关键技术，包括熔体处理技术，氧含量控制技术，大宽厚比结晶器的设计，大宽厚比上引连铸工艺参数选择和优化，冷轧工艺的选择和优化，带材表面处理技术。　　新型高导电型铜合金材料技术，包括高强高导铜合金接触线的合金设计及非真空添加技术，大卷重高强高导合金线材的连续制备加工技术和在线热处理技术，高端精密缆线的合金设计及其连续制备和精密加工技术。　　新型低成本无铅黄铜材料与制品技术，包括无铅铜合金材料的合金设计及加工制备技术，有毒元素(Be、Cd、Pb等)替代技术，主要解决低成本无公害铜材的开发。　　新型高热导铜粉材料与热导制品技术，包括高导热铜材料的成分设计技术，高压制备粉末技术及高效散热片与热导管设计加工技术，主要解决高导热铜粉材料的开发，高效散热片与热导管制品的开发。　　10.电子级高纯多晶硅生产工艺技术　　主要技术内容：　　全流程工艺物料、能量优化平衡及DCS自动控制技术 高效节能填料塔及干法除硼精馏提纯三氯氢硅新技术 生产过程运行碳含量控制技术 痕量级杂质检测分析优化技术及超高纯度产品生产洁净质量控制体系的建立。　　11.低成本高比容量磷酸铁锂和富锂锰基正极材料产业化关键技术　　主要技术内容：　　低成本高比容量磷酸铁锂正极材料制备技术 低成本高比容量锂电正极富锂锰基材料产业化关键技术。　　(三)石油化工　　1.超临界二氧化碳挤出发泡高分子材料的制备工艺与成套装备关键技术　　主要技术内容：　　重点研究超临界二氧化碳作为发泡剂挤出发泡聚丙烯材料生产技术以及成套装备关键技术，并建立500吨/年生产线。　　2.节油轮胎胎面专用合成橡胶制备及应用产业化关键技术　　主要技术内容：　　星形溶聚丁苯橡胶(S-SSBR)关键技术 集成橡胶(SIBR)关键技术 反式异戊橡胶(TPI)万吨级产业化关键技术 3万吨/年稀土顺丁橡胶产业化关键技术 节油轮胎产业化关键技术。　　3.子午线轮胎数字化在线检测系列装备技术　　主要技术内容：　　轮胎动平衡/不圆度试验机、轮胎均匀性试验机、轮胎x光检测机和轮胎激光散斑检验机等子午线轮胎数字化在线检测系列装备的研发。　　4.聚合物反应成套装备技术　　主要技术内容：　　连续反应器的开发 适用于高粘度体系、高转化率、反应过程中有相态变化的聚合反应器的开发 聚合物反应成套装备设计及制造 聚合物反应成套装备高自动化程度、高精度、高稳定性电仪控制技术的开发。　　5.面向有机溶剂脱水与回收的渗透汽化分离技术　　主要技术内容：　　渗透汽化分离膜技术 分子膜渗透汽化分离技术 有机溶剂脱水与回收装置研究。　　6.智能内模自适应控制技术　　主要技术内容：　　鲁棒IMC-PID控制技术 基于现场操作数据的免测试在线建模技术 多变量辨识技术 过程控制质量在线监测技术。　　7.光致图案化应用研究平台技术　　主要技术内容：　　光固化直接成像喷墨PCB油墨研究 光固化直接金属化UV喷墨油墨研究 数字化UV喷墨油墨开发研究 印刷版UV喷墨制备技术开发 彩色光阻的研究。　　8.煤气化技术　　主要技术内容：　　煤炭日处理量达到2000吨，提高合成气含量和碳转化效率。　　(四)建材　　1.利用水泥窑协同处置城市工业、生活污泥技术　　主要技术内容：　　污泥储存、输送、计量等工艺过程流程、工艺参数、装备选型的优化集成开发 污泥干化工艺及控制系统的开发应用 研究污泥处置过程中形成的尾气特性，开发合适的污泥干化尾气处置工艺技术装置 水泥窑焚烧处置污泥接口及计量设备的研究 水泥窑处置利用污泥对水泥熟料烧成及熟料质量影响的研究 污泥干化焚烧处置技术装备的推广应用。　　2.高效玻璃纤维覆膜过滤材料制备技术　　主要技术内容：　　高平整度玻纤织物结构设计与制备技术 小孔径、高孔隙率、高强度膨化聚四氟乙烯膜配方和制备技术 玻纤表面处理技术与热压覆膜技术 滤料性能指标和检测方法 使水泥窑尾烟尘排放达到10mg/Nm3。　　3.新型干法水泥生产系统协调处置废弃物及节能减排的工艺技术　　主要技术内容：　　生产过程的节能技术优化 利用工业废气生成生物能源和其它工业原材料技术研究 废气利用(合成轻质碳酸钙、合成生物燃料)的相关工艺研究 利用水泥厂固有廉价资源脱除NOx及CO2减排技术的研究 生产系统余热回收利用技术研究 中低温余热发电系统技术研究。　　4.大型专业化机械装备的改进、优化与加工过程的自动监控技术　　主要技术内容：　　在系统或整体优化的基础上，开展单体装备的优化，提高系统的效率和节能降耗的目标要求 水泥生产过程中的大系统集成优化 水泥生产过程污染物控制技术和装备开发。　　5.水泥生产过程信息的现代化控制技术　　主要技术内容：　　水泥厂资源管理系统，包括厂区物流管理系统及合理控制和使用自然资源，建立合适的物流控制程序 自动化控制系统，包括生料质量控制系统(QCS系统)、实验室自动化采样测试分析系统及采用最新的电气自动化产品，提高现有水泥生产系统的稳定性和能源利用效率。　　三、装备制造业　　(一)基础机械　　1.机械基础零部件抗疲劳、长寿命制造的纳米技术　　主要技术内容：　　纳米基础技术研究，包括提高纳米金属陶瓷镀层与基体结合强度试验研究，纳米金属陶瓷镀层技术与构件喷丸强化、热处理技术的复合应用研究，纳米金属陶瓷电沉积对微裂纹修复技术研究，纳米金属陶瓷涂层电沉积过程精密控制技术研究，探索降低纳米镀层工艺成本的技术途径，研究纳米混合粉应用的技术，纳米陶瓷电沉积自动化环保型生产线技术，硬涂层结构的理论与试验模型研究。　　其中纳米金属陶瓷镀层与合金钢基体的结合强度由65Mpa提高30%，包括建立热处理、喷丸强化、纳米镀层的复合优化制造工艺，建立优化的裂纹修复工艺，给出微纳米粉体组分与镀层性能关系，提出性价比良好的微纳米粉体组成要求，研制适合纳米镀层的自动化的电刷镀装备，提出基于疲劳寿命和可靠性的纳米表面涂层结构设计综合优化方法。　　纳米金属陶瓷电沉积技术应用于关键产品的研究，包括汽车发动机气门簧等抗疲劳研究，国产弹簧钢丝制造发动机气门弹簧疲劳寿命由2300万次提高3倍以上，达到国际先进水平 复杂工况下链条抗腐蚀疲劳研究，抗腐蚀疲劳寿命由平均30个月提高2倍以上，达到或超过国际先进水平 石油钻机钻杆、泥浆泵抗腐蚀疲劳研究，石油钻采泥浆泵缸套抗腐蚀疲劳寿命由200～300小时提高3～5倍 海洋平台升降装置大模数齿条的纳米涂层改性应用研究，大模数齿条疲劳磨损寿命显著提高 提高滑动轴承寿命和可靠性应用研究，滑动轴承寿命显著提高。　　2.高压液压元件铸造技术　　主要技术内容：　　工作压力≥20MPa的柱塞泵/马达壳体、液压阀阀体、齿轮泵、叶片泵、全液压转向器、摆线马达等壳体的铸造技术，包括铸造熔炼技术，材料成份分析及控制技术，时效处理技术，多层内腔及流道精密成型技术，检测技术及检测设备等。　　其中机械性能，单件试棒抗拉强度Σb≥300～350MPa，铸件产品本体抗拉强度Σb≥270MPa，表面硬度HB195～235，心部硬度HB190～215，标准试块孔变形量≤2.0μm/10Nm 尺寸精度，外形CT7，内腔CT6 表面质量Ra≤12.5。　　3.节能与新能源汽车自动变速器及关键零部件制造技术　　主要技术内容：　　6-8档AT自动变速器，包括自动变速器行星齿轮机构方案优选，自动变速器换挡控制理论与方法，自动变速器试验测试技术和标准规范，自动变速器机械液压系统工程化设计开发技术，TCU软硬件工程化设计开发与整车测试标定匹配，动变速器产业化关键技术。　　CVT无级变速器，包括无级变速器综合性能设计，金属带和摆销链工作机理研究与设计，摆销端面与锥盘传动副的研究，金属带、摆销链应用性能测试与效果分析，无级变速器产业化生产组织与实施。　　其中6～8档AT自动变速器，6～8个前进档，输入扭矩180～320Nm，产品可靠性和总成寿命达到国际先进水平 AMT与DCT比传统机械变速器每百公里节油5%～10%，AMT换挡响应时间≤0.65s，DCT实现无动力中断换挡，换挡平顺性、产品可靠性和总成寿命达到国际先进水平。TCU寿命≥6000h CVT无级变速器，传动效率达到94%，金属带带环各层受力不均匀度≤5%，带环拉应力降低20%～27%，轴向压力减少20%，传动效率提高1.2%，百公里综合油耗降低5% 链式CVT在变速比较大的低高速区效率较高，最佳燃效比现有带式CVT提高4～5% 锥轮锥盘锥面角度公差≤40〃，两轴径同轴度≤0.008mm，球道跳动≤0.012mm，寿命大于25万km。　　4.近净成形高精特齿轮制造技术　　主要技术内容：　　齿坯精化技术 抗疲劳精加工技术 低噪声、长寿命、轻量化细节设计技术 无应力集中装配技术 精细热处理技术 表面硬化、强化、改性技术 材料的选用与研究 表面保护技术 润滑等制造技术 以及降低螺旋锥齿轮噪音技术研究 强力喷丸技术对螺旋锥齿轮使用寿命提高的研究 表面处理对降低螺旋锥齿轮噪音及提高使用寿命的研究 螺旋伞齿轮装配工艺研究 驱动桥台架试验动力谱试验方法和标准的研究。　　其中适合中小模数、复杂异形齿轮零件，精度达6～7级，噪声70～75dB，疲劳寿命≥100万次，材料利用率提高20%～30%，生产效率提高70%，综合成本降低20%。　　5.数字液压智能化技术　　主要技术内容：　　数字液压智能化技术是对各种主机、设备实现数字化、智能化控制的液压设计与制造技术，是机、电、液控制技术的综合，属于液压技术集成性自主创新层面，是今后的重要发展方向。主要技术包括：计算机控制技术 现场总线分布控制技术 电液伺服比例控制技术 液压数字控制技术 变频调速控制技术 多自由度平台姿态控制技术 液压振动台数字控制技术和为汽车、军工装备配置的多通道电液伺服振动控制技术等。　　其中高压大排量数字电子泵，工作压力35MPa，排量20～250ml/r，变量时间20-200ms(35MPa时)，PWM/PNM控制信号，CAN总线通讯 数字液压比例阀和比例多路阀，工作压力35MPa，流量100～250l/r，响应时间5～20ms，PWM/PNM控制信号，CAN总线通讯 数字液压缸，工作压力25～35MPa，缸径≥25mm，定位精度≤0.1mm。　　6.高强度紧固件高速精密镦锻成形技术　　主要技术内容：　　汽车高强度紧固件高速精密镦锻工艺研究 汽车高强度紧固件高速精密镦锻模具技术研究与开发 汽车高强度紧固件产品性能研究。　　包括提供典型汽车高强度螺栓(10.9级法兰面螺栓)制造的精密镦锻工艺规范(经过CAD，经过批产验证) 10.9级法兰面螺栓模具寿命，从现有10万件/套，提高一倍以上 10.9级以上的法兰面螺栓、轮毂螺栓Σb≥1040N/mm2 摩擦系数稳定在0.13±0.03 疲劳强度:≥(3～4)×106。　　(二)智能制造装备　　1.新型传感器共性关键技术　　主要技术内容：　　采用新原理、新效应的传感技术 传感器微型化/芯片化技术 传感器阵列和多传感参数复合的集成技术 传感器数字化和智能化技术 传感器的强环境适应性技术 无线传感器网络技术 传感器数字通信总线技术 传感器的应用技术。　　2.工业控制系统硬件平台设计技术　　主要技术内容：　　高端DCS、FCS、PLC等自动化控制装备体系结构优化技术 不同结构的模块化硬件设计技术 高可靠性、高稳定性、高环境适应性技术 创建单元电路硬件库。　　3.工业控制系统软件平台设计技术　　主要技术内容：　　系统软件总体设计技术 微内核操作系统和开放式系统软件技术 组态语言和人机界面技术 统一数据格式、统一编程环境的工程软件平台技术 实时数据库和关系数据库技术 应用软件的工程化标准化技术 系统集成技术以及集成支撑技术 高可靠软件编制流程研究。　　4.工业控制系统可靠性技术　　主要技术内容：　　可靠性综合分析设计技术 自动化控制装备可靠性建模技术 多环境因子检测技术 可靠性加速试验方法研究 故障诊断、寿命预测和评估技术 预测故障发生位置、时间、程度及故障修复技术 　　5.工业控制系统功能安全技术　　主要技术内容：　　智能装备硬件、软件的功能安全分析、设计、验证方法与技术 建立功能安全验证测试平台 自动化系统整体功能安全评估技术 自动化控制系统的核安全性和功能安全验证技术。　　6.高可靠安全计算机系统设计技术　　主要技术内容：　　三重冗余的硬件技术和软件技术 控制系统元件的故障识别、故障自动排除及自修复技术。　　7.先进控制与优化技术　　主要技术内容：　　工业过程多层次性能评估技术 基于海量数据的统计学习建模技术 大规模高性能多目标优化技术 高阶导数连续运动规划、多轴连续插补、电子齿轮与电子凸轮等精密运动控制技术。　　8.系统协同技术　　主要技术内容：　　大型制造工程项目复杂自动化系统整体方案设计技术以及安装调试技术 统一操作界面和工程工具的设计技术 统一事件序列和报警处理技术 一体化资产管理技术。　　9.故障诊断与健康维护技术　　主要技术内容：　　装备在线或远程状态监测与故障诊断技术 装备自愈合调控与损伤智能识别技术 装备健康维护技术 重大装备的寿命测试和剩余寿命预测及寿命评估技术。　　10.高可靠实时通信网络技术　　主要技术内容：　　嵌入式互联网技术 高可靠无线通信网络构建技术 工业通信网络信息安全(security)技术 异构通信网络间信息无缝交换技术 工业通信协议认证技术 工业通信协议转化为国际标准 工业通信网络安装调试与维护技术。　　11.特种工艺与精密制造技术　　主要技术内容：　　多维精密加工工艺 精密成型工艺，焊接、粘接、烧结等特殊连接技术 微机电系统(MEMS)制造技术 精确可控热处理技术 精密锻造技术。　　12.材料力学性能试验技术　　主要技术内容：　　特种环境下(超高温、超低温、耐辐射、耐腐蚀、超高压等)的变形测量技术 非接触式、全自动式变形测量技术 动静态力学性能试验的控制技术、应用软件技术 大型结构、超大载荷、全自动等特种试验机的设计与制造技术 多通道协调加载试验系统的全数字化控制技术 多维运行轨迹解耦技术 各种环境与工况的模拟仿真技术。　　13.高端分析检测技术　　主要技术内容：　　质谱分析检测技术 光谱分析检测技术 能谱分析检测技术。　　(三)复合材料制备　　1.伺服节能塑料注射成型技术　　主要技术内容：　　研发0.75～110kW注塑机专用伺服电机，0.75～30kW水冷、35K～110kW风冷伺服驱动器 研发快速油缸配合比例方向阀的注塑机专用液压系统 研发具有国际先进水平的螺杆优化软件和高耐磨机筒 研发高效、高精连杆机构。　　其中转矩控制精度±1%，频率响应≥200Hz，液压压力控制误差±1bar 全硬化螺杆硬度58-61HRC,料筒内孔浇注双合金，有效厚度2-2.2mm,硬度57-59HRC 开合模定位误差≤±1mm，制品质量重复精度≤0.8‰ 能耗指标0.35kWh/kg。　　2.塑料微尺度制造技术　　主要技术内容：　　塑料微注射成型装备技术 塑料微挤出成型装备技术。　　其中微型注射成型机，合模力10～300kN，注射速度≥300mm/s，注射压力≥200MPa，温度控制精度±1℃，制品重量重复精度≤0.5% 微结构成型注射机，合模力200-800kN，注射速度≥500mm/s，注射压力≥250MPa，温度控制精度±1℃，制品重量重复精度≤0.5%。　　3.塑料精密挤出成型技术　　主要技术内容：　　研发以精密驱动、精密塑化、高热惯性机筒、稳流螺杆和精密控制为特征的精密挤出成型主机 研发塑料熔体泵、并联式稳压装置等稳压稳流关键部件 研发以塑料精密挤出成型模具设计和制造技术 研发基于等时到温控制系统、统计过程控制系统、DCS控制系统、Web的智能远程控制系统的精密挤出成型先进控制技术。　　其中螺杆直径16～65mm，螺杆转速15～150r/min，流量波动　　4.基于拉伸流变的塑料高效节能加工关键技术　　主要技术内容：　　研究开发拉伸形变支配的高效节能塑料挤出成型关键技术及基础装备，包括拉伸形变支配的叶片塑化挤压系统，负载感应型低速大扭矩驱动与传动技术，拉伸形变支配的塑化挤出成型过程智能化控制技术。　　研究开发塑料短热机械历程塑化注射成型关键技术及基础装备，包括叶片式短热机械历程塑化注射系统，负载感应型液压驱动与传动技术，塑料无螺杆塑化注射成型过程智能化控制技术。　　与国际先进的常规螺杆加工技术与设备比较，塑化挤压、塑化注射系统的能耗降低20%左右，体积重量减少20%以上，整机能耗降低25%以上。其中拉伸形变支配的叶片塑化挤压系统，保证塑化质量的前提下，最大挤出产量≥100kg/h，比能耗≤0.22kW• h/kg(测试物料为低密度聚乙烯，挤出压力≥15MPa)，有效热机械历程≤650mm 塑料短热机械历程塑化注射系统，保证塑化质量的前提下，最大塑化能力≥120g/s，比能耗≤0.18kW• h/kg(测试物料为聚苯乙烯)，理论注射容积≥2600cm3，有效热机械历程≤1000mm。　　(四)高档印刷装备　　1.高端、智能化印刷机墨色控制系统技术　　主要技术内容：　　高精度墨色控制系统的机械结构设计、零件设计，制造工艺研究 智能化高精度控制系统开发 墨色控制系统精度保持性研究 印刷机与墨色控制系统机械连接部分的技术。包括CIP3/CIP4接口的油墨量预置技术，即墨键开度的智能化预置，须开发油墨预置软件和相应的数据库，软件能够解读CIP3/CIP4的多种压缩格式文件，具备开放性 墨色质量反馈控制技术，通过对印张的扫描进行质量检测，将其结果反馈给系统，系统据此进行智能化调整 水墨平衡与水墨跟踪技术。印刷速度与水墨量关系的函数曲线研究，水墨平衡与水墨跟踪软件和数据库的开发。　　其中墨键绝对控制定位误差　　2.高端、智能化印刷机电子轴(无轴)传动系统技术　　主要技术内容：　　研究无轴传动适用的伺服传动技术，开发全系列无轴传动专用的伺服电机与驱动器 研究高速实时现场总线技术，研制带有现场总线接口的计算机控制器与伺服驱动器 研究超高分辨率位置——速度传感技术，开发低成本、高速、高可靠性的光电编码器高倍细分器 研究无轴传动印刷机机电控制、参数整定、故障诊断等技术，开发无轴传动系统专用的开放式数控系统。　　其中胶印机印刷速度10m/s，套印误差300m/min，套印误差　　3.喷墨数字印刷机压电式喷墨打印头制造技术　　主要技术内容：　　连续喷墨及按需喷墨打印头设计理论研究 高性能喷墨打印头关键技术研究 喷墨打印头制造流程与工艺研究 基于MEMS技术的喷墨打印头制造设备技术研究 喷墨打印头质量分析与检测技术研究等。　　其中印刷分辨率≥600dpi，最高印刷速度≥150m/min，使用寿命≥1000h。　　(五)节能与新能源汽车　　1.纯电动乘用车总体技术　　主要技术内容：　　小型纯电动乘用车技术 增程式电动乘用车技术。　　其中A00级纯电动乘用车整车整备质量≤850kg，最高车速≥80km/h，0～50km/h加速时间≤7s，续驶里程(城市工况)≥80km，经济性(城市工况)≤10kWh/100km。　　A0级纯电动乘用车整车整备质量≤1100kg，最高车速≥100km/h，0～50km/h加速时间≤7s，50～80km/h加速时间≤8s，续驶里程(城市工况)≥100km，经济性(城市工况)≤13kWh/100km。　　A级增程式电动乘用车整车整备质量≤1300kg，最高车速≥100km/h，0～50km/h加速时间≤7s，50～80km/h加速时间≤8s，续驶里程(工况法)≥80km(纯电动模式)，含增程续驶里程(工况法)≥150km，经济性(城市工况)≤15kWh/100km。　　A0级增程式电动乘用车整车整备质量≤1100kg，最高车速≥100km/h，0-50km/h加速时间≤7s，50～80km/h加速时间≤8s，续驶里程(工况法)≥60km(纯电动模式)，含增程续驶里程(工况法)≥120km，经济性(城市工况)≤13kWh/100km。　　2.动力电池关键技术　　主要技术内容：　　能量型锂离子动力电池关键技术，功率型动力电池关键技术，锂离子动力电池和隔膜生产关键设备技术，动力电池电极材料技术，性能及安全性评价技术，自激发安全保护技术。　　其中能量型电池模块(1kwh)，能量密度达到150Wh/kg，功率密度达到1000W/kg(PHEV)，500W/kg(EV)，成本≤2元/Wh，寿命达到10年以上 　　功率型电池模块(0.3kwh)，功率密度达到2000W/kg，能量密度达到70Wh/kg，成本≤2元/Wh，寿命达到10年20万公里。　　3.汽车电子技术　　主要技术内容：　　发动机电子控制系统技术 自动变速器电子控制系统技术 底盘控制系统技术 整车控制器、汽车电控附件、汽车智能化等技术。　　4.汽车节能技术　　主要技术内容：　　微度混合动力汽车技术与标配 中度混合动力汽车关键技术 1升及以下排量高性能小型化乘用车技术 高效变速器关键技术 汽车轻量化技术 替代燃料汽车技术与应用。　　其中微度混合动力汽车与基础车相比能量消耗降低率≥10%(城市工况)，可靠性(系统的启停次数)≥60万次，与基础车相比制造成本增加≤1500元。　　中度混合动力汽车与基础车相比能量消耗降低率≥30%，混合动力主要部件平均故障间隔里程≥10000km，混合动力主要部件使用寿命≥15万公里，与基础车相比制造成本增加≤1.5万元。　　1升及以下排量的高性能小型化乘用车整车工况油耗小于4.5L/100km(按我国的工况法测试)。　　5.混合动力商用车动力系统关键技术　　主要技术内容：　　混合动力总成的系统集成研究，混合动力商用车关键零部件的技术开发。　　其中混合动力商用车节油率≥25～30%(采用工况法检测和实际线路运行检测的方法进行检测) 可靠性与寿命指标，平均故障间隔里程≥1万公里，寿命≥80万km 混合动力系统(含储能装置但不含发动机)的总成本≤15万元。　　(六)轨道交通装备　　1.高端轨道交通车辆制动技术　　主要技术内容：　　300km/h及以上等级高速动车制动技术 160～250km/h城际列车制动技术 大功率机车制动技术 重载货运列车智能制动技术 城市轨道交通车辆制动技术 基础制动系统技术 可互通轨道交通制动系统模块(MODBRAKE)技术。　　其中冲击限制≤0.75m/s3，紧急制动减速度≥1.2m/s2，最大常用制动减速度≤1.0m/s2，最大空走时间≤1.6s。　　2.轨道交通装备驱动系统技术　　主要技术内容：　　轨道交通装备驱动系统设计制造技术 轨道交通装备齿轮传动系统设计制造技术 轨道交通装备齿轮传动系统试验验证技术。　　其中驱动能力≥0.6kW/kg，齿轮传动系统平均无故障运行时间≥20万小时。　　3.列车牵引与控制系统共性及关键技术　　主要技术内容：　　列车牵引与控制技术 变流器及传动控制技术 高压IGBT、IGCT等大功率元器件及应用技术 永磁电机及其控制技术 长大货运组合列车分布式智能控制系统技术。　　包括采用3300V及以上高压IGBT(IPM)技术，采用直接力矩控制或矢量控制的高性能的电机控制技术，采用四象限PWM整流控制技术，实现功率因数接近于1，永磁牵引电机额定功率300kW，额定电压2750V，额定效率95%，相比同等功率异步牵引电机实现效率提升2～5%，采用机车无线重联技术，完全实现万吨以上货运列车重联牵引控制。　　4.列车网络控制关键技术　　主要技术内容：　　车载故障诊断技术 远程监控技术 自动驾驶技术 安全防护技术。包括高实时性、安全性与可靠性以及准确、快速的故障诊断专家系统，高效、可靠的无线数据传输，大容量数据记录。　　5.高速列车轮轨技术和弓网关系技术　　主要技术内容：　　列车动力学研究 轮轨关系研究 轮轨磨耗机理研究 弓网耦合振动特征试验与仿真研究 弓网受流性能测试与评价技术研究 受电弓空气动态力与控制技术研究 弓网动态接触力调整技术研究 车辆与供电网电气关系研究与试验。　　其中脱轨系数≤0.8，构架横向加速度峰值连续6次以上达到8～10m/s2(滤波10Hz)，判定转向架失稳，轮轨最大垂向力限值≤170kN，车轮镟修周期≥30万公里，采用主动控制方式的高速受电弓，双弓高速运行平均接触压力≤260N，350km/h运行时燃弧率≤5%，采用高强高导铜镁接触线，张力≥31.5N，避免车辆与供电网电气谐振产生。　　6.列车安全运行控制技术　　主要技术内容：　　安全平台技术 调度指挥管理控制一体化技术 列控TCC、RBC、车载TSRS技术 车站进路控制技术 轨道占用检查技术 安全信息传输技术 系统测试和安全认证控制技术。　　能够适应列车最高运行速度350km/h，列车最小追踪运行间隔3分钟，关键设备安全等级达到SIL4级。　　7.基于物联网的轨道交通智能视频监控及运维关键技术　　主要技术内容：　　轨道交通智能监控平台技术 基于计算机视觉语义的人体行为、群体行为的识别技术 车厢视频数据的无线传输技术 传感探测铁路基础设施智能化技术 物联网技术在铁路设施设备管理中的应用技术 光纤光栅传感器技术。　　包括实时、稳定可靠、高精度的基于视觉语义的视频内容检索算法，多模无线终端技术和多制式的无线传输终端技术(Zigbee终端、WiFi(802.11b/g/n)终端、GSM-R数据终端和TD-LTE终端) 低成本、高精度的光纤光栅传感系统。　　8.轨道交通道岔转换安全保障系统技术　　主要技术内容：　　轨道交通道岔转换系统技术 轨道交通道岔转换系统安全分析理论及试验平台技术 轨道交通道岔监测系统技术 轨道交通道岔融雪系统技术。　　其中密贴段牵引点密贴检查4mm不锁闭，尖轨、心轨第一牵引点锁闭量≥30mm，适应尖轨伸缩量±40mm。　　9.高速移动状态下的宽带无线通信系统及其调度、监控等关键技术　　主要技术内容：　　高速移动状态下数据传输系统收发信机信号处理技术 高速移动状态下小区切换技术 高速移动状态下MIMO技术、OFDM技术、赋形天线技术和移动IP技术 基于多数据系统信源信道联合编码的数据传输和分析技术 列车系统全生命周期数据融合与集成技术 高速列车系统并行、基于元数据的海量数据处理技术 基于高速宽带移动IP通信系统的列车调度应用功能开发 综合现阶段轨道交通中使用的多个无线系统的功能，解决站场电磁干扰严重的现状。　　在高速移动环境下，车-地数据传输速率单向不小于50Mbps，双向不小于100Mbps，基站间切换时延小于150ms 宽带光纤直放站技术，链路最大增益达到50db，传输延时小于1.5us 在100Mbps车地传输速率下，QCIF分级视频可靠传输可以抵御5-10%误码率，10毫秒级的海量数据处理能力 调度集群功能，组呼建立时间≤500ms，PTT抢占时间≤200ms 并发组呼数20组/载频，且组内成员数不受限制 调制方式，QPSK～64QAM，(HSPA+引入64QAM)，多天线支持，移动性支持不低于350km/h。　　10.北斗定位、定时、轨道状态感知技术　　主要技术内容：　　北斗导航系统授时、时钟同步 列车定位导航测速功能 灾害定位预警 轨道等基础设施状态监测 基于北斗的铁路应急通信系统。　　11.大型养路机械关键共性技术　　主要技术内容：　　整车集成技术 作业装置创新与开发 车架、转向架和整车动力学分析与优化 轨道几何参数模型与应用技术 数字网络电气控制系统 数字传感器技术 数字视频技术 数字无线通话技术 轮轴制造技术 重要结构件焊接技术 精密箱体加工技术 无损检测技术 高精度轨道几何参数测量技术。　　其中数字网络控制系统，采用现场控制总线作为整车网络和通讯载体，最高通讯速率800kbps 最大单网络长度60±1m，网络节点不少于127个 采用分布式控制方式实现整车控制和信息处理 控制模块防护等级IP67，工作环境温度-25℃～75℃ 数字传感技术，测量精度0.1mm，全数字信号输出 高精度轨道几何参数测量技术，工作效率3～4km/h，作业精度正矢误差1mm，超高误差1mm，轨距误差1mm，距离误差0.1m/100m 无损检测技术，钢轨探伤持续检测速度≥80km/h，采用轮式超声波探头，超声波换能器频率2～5MHz，钢轨探伤可检测轨型43～75kg/m，伤损检出率≥80%，伤损误报率≤20%。　　(七)船舶与海洋工程装备　　1.深水浮式结构物总体和结构的设计分析技术　　主要技术内容：　　深水浮式结构物在风、浪、流条件下的水动力性能分析、非线性耦合响应分析研究 立管系统、系泊系统与深水浮式结构物运动的时域耦合分析研究 深水浮式结构物的稳性和破舱稳性分析研究 深水浮式结构物的运动性能试验验证技术研究 深水浮式结构物在极端海况下的响应预报技术研究 基于风险控制和可靠性理论的深水浮式结构物结构设计及分析研究 深水浮式结构物的结构动力响应和疲劳寿命分析研究 残余应力对深水浮式结构物使用性能影响的研究 高强度及甚高强度钢在深水浮式结构物上的应用研究等。　　2.深水浮式结构物安全性的分析评估、监测和检测技术　　主要技术内容：　　极端海况描述、数值与物理模拟技术研究 深水浮式结构物在极端海况下的波浪载荷预报技术研究 深水浮式结构物的结构动力响应分析技术研究 深水浮式结构物的极限承载能力试验验证技术研究 完整和破损的深水浮式结构物的极限承载能力评估技术研究 恶劣海况下的深水浮式结构物安全性评估分析软件开发。　　结构全寿命周期安全可靠性的影响因素及分析方法研究 基于结构全寿命周期的环境作用研究 结构全寿命周期健康监测与安全评定技术研究 结构安全性评估的工程化方法研究 老龄海洋工程装备的结构特性与剩余寿命研究 结构预测性维护方案研究 基于全寿命周期的结构综合优化研究 结构全寿命周期安全性评估软件开发等。　　3.深水浮式结构物定位性能分析评估技术　　主要技术内容：　　深水系泊材料及系泊方式研究 非线性柔性构件动力学分析技术研究 深水浮式结构物动态定位能力分析研究 深水浮式结构物动力定位控制技术研究 深水浮式结构物动力定位仿真技术研究等。　　4.深水浮式结构物模型试验技术　　主要技术内容：　　深水浮式结构物慢漂载荷试验技术研究 深水浮式结构物运动、上浪、砰击、气隙测量技术研究 深水系泊系统混合模型试验技术研究 深水浮式结构物动力定位试验技术研究 筒型结构物涡激运动模型试验技术研究 形成比较成熟、可靠的试验方法和预报技术。　　5.海洋工程项目管理及信息化技术　　主要技术内容：　　海洋工程装备总装集成作业流程与过程控制体系研究 海洋工程产品三维设计及产品数据管理系统信息化系统集成与开发 生产资源调度与生产计划管理系统开发 质量数据过程管理系统开发 制造过程成本控制管理系统开发等 开发出面向装备总装集成环节的综合信息化系统。　　6.动力定位控制系统(DPCS)技术　　主要技术内容：　　位置保持技术 标定定位技术 转向点跟踪技术 船舶与水下移动装置位置技术 船舶回转控制技术 风力风向标定技术等。　　7.海洋工程结构物振动及噪声关键共性技术　　主要技术内容：　　海洋工程结构振动噪声形成与传播机理研究 海洋工程结构动力学计算模型、声学计算建模技术 舱室设计在指定振源/噪声源下各舱室噪声数值预报技术 舱室/环境噪声评价及降噪设计技术。　　8.自主知识产权海洋石油钻井系统集成设计关键技术　　主要技术内容：　　钻井系统集成设计研究 钻柱升沉补偿装置、隔水管系统、水下防喷集成设计技术 钻井系统与船舶系统集成设计研究 钻井设备传动技术研究 自动化控制技术 钻井系统检测报警和保护技术 高压管系系统集成设计研究。　　9.大型自升式钻井平台结构自主设计技术　　主要技术内容：　　海洋环境载荷分析研究 高强钢和超高强钢材料性能研究 桩腿和桩靴结构设计技术 结构设计安全性评估技术 悬臂梁和钻台结构设计技术等。　　10.海工装备高效建造新工艺新技术　　主要技术内容：　　大型自升式钻井平台平地串联建造技术 悬臂梁整体滑移安装技术 半潜式平台主甲板结构整体建造和总装技术 特殊结构焊接残余应力控制新技术等。　　11.海洋工程装备节能环保技术　　主要技术内容：　　海洋工程节能环保技术 动力系统动态管理、余热回收利用、热泵应用技术 废气减排与回收处理技术 风能、波浪能、潮汐能利用技术等。　　(八)航空装备　　1.先进航空空气动力学　　主要技术内容：　　增升减阻技术，包括超临界机翼、层流机翼、高效增升装置、附面层控制、同向流流动控制等 新型气动布局技术，包括宽体飞机、超声速客机、高速直升机、桨扇布局等 风洞试验和测试技术，包括低温高雷诺数、防冰、噪声等风洞试验和测试 数值风洞技术，包括高精度CFD、数字化试验 发动机空气动力学研究，包括内流、燃烧、减排等设计、试验和测试技术，以及推进技术。　　2.先进航空材料应用技术　　主要技术内容：　　先进复合材料结构设计、制造和维修技术 大型先进铝合金、铝锂合金、钛合金加工技术 大型轻量化整体件(主要包括钛合金、铝合金、铝锂合金、高温合金等)制造技术 长寿命高可靠性制造技术(主要包括抗疲劳、连接、防腐蚀、表面强化等) 新型特种制造技术(主要包括快速成形、电解、焊接、旋压成形等)。　　3.航空系统集成技术　　主要技术内容：　　航空电子集成技术 飞控系统集成技术 机电系统集成技术 飞机-飞行-空中交通管理信息综合技术 快速综合健康检测技术。　　4.航空数字化应用技术　　主要技术内容：　　产品数字化定义(三维建模，数字化预装配，并行定义等) 数字化制造技术(数字化生产线，工艺仿真，制造数据管理等) 数字化试验技术(气动、强度试验，试车、试飞数字仿真，功能系统、任务系统数字仿真等) 产品数据管理(单一产品数据源，异构等) 协同平台技术(协同工作环境，数据交换，异地同步) 数字化运营支持技术(数字化培训、检测、维修和保障，航线规划和机队管理等) 大型基础软件开发(建模、仿真和数据管理等)。　　(九)卫星及应用　　1.国家空间基础设施顶层总体技术　　主要技术内容：　　总体设计技术 体系设计仿真与效能评估技术 空间基础设施一体化天基网络技术。　　2.国产陆地观测卫星定量化应用关键技术　　主要技术内容：　　针对中分、高分、高光谱、SAR等多种国产陆地观测卫星载荷，研究和完善大气校正算法，有效消减大气效应 建立和完善基于国产陆地观测卫星的典型地表参数遥感定量反演模型，包括生态环境参数、灾害特征参数等 研究陆地观测卫星定量专题产品的生产与优化技术，制订相关标准规范 针对新型载荷特点，进行信息提取技术攻关与真实性检验。　　3.导航与位置信息网络平台技术　　主要技术内容：　　导航与位置信息网络平台构建技术 导航与位置信息网络平台区域示范应用 平台标准规范研究。　　4.航天器数字工程样机技术　　主要技术内容：　　航天器数字工程样机技术 基于航天器数字工程样机的应用系统与应用模式研究 数字化产品研制保障大纲。　　5.快速空间应急小卫星技术　　主要技术内容：　　快速空间应急小卫星总体技术　　小卫星柔性化设计技术 小卫星快速集成与测试技术 小卫星在轨功能重构技术 小卫星自主运行技术。　　6.低轨通信星座卫星专用平台技术　　主要技术内容：　　针对通信载荷特点的总体构型与结构优化设计技术 轻量化、高承载、长寿命平台技术 星上信息综合管理技术 电磁兼容技术 适应批量生产的平台标准化设计技术。　　7.遥感卫星中型敏捷平台技术　　主要技术内容：　　遥感卫星中型敏捷平台总体方案研究 遥感卫星中型敏捷平台总体技术研究 结构与机构分系统专题技术研究 姿轨控分系统专题技术研究 新型高效电源分系统方案研究。　　8.Ka频段宽带通信卫星系统关键技术　　主要技术内容：　　系统关键技术研究 卫星有效载荷关键技术研究 地面应用系统关键技术研究 演示验证系统及综合效能评估技术研究。　　四、消费品工业　　(一)纺织　　1.仿棉聚酯纤维及其纺织品产业化技术　　主要技术内容：　　通过仿棉PET、PTT分子结构与体系组成的设计优化、高比例改性组分在线添加与高效分散、亲水聚酯体系稳定纺丝、纤维形态与力学性能调控等关键技术攻关开发，解决超仿棉聚酯纤维吸湿透汽、抗起毛起球、柔性染色、抗静电和触感等问题，生产长丝和短纤维系列产品。　　2.高新技术纤维技术　　主要技术内容：　　熔体静电纺丝产业化关键技术研究 碳纤维原丝、预氧化丝、碳化等一体化研发技术 预氧化炉、大型碳化炉等装备关键技术 千吨级装备稳定运转技术 T700、T800等品种的开发技术 碳纤维高强高模系列品种开发技术 千吨级对位芳纶纤维的产业化技术 高强高模聚乙烯等纤维品种产业化技术。　　3.耐高温过滤材料技术　　主要技术内容：　　聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚四氟乙烯等纤维原料的稳定化仿丝技术 高强细旦滤料的产业化技术 纤维复合化技术 提升常规滤料产品的使用寿命、抗阻力、均匀度、耐高温、耐腐蚀、过滤精度和易清灰性能等技术 高强高密单丝基布织造技术 滤料表面精细加工的后处理技术及废袋回收技术 高温烟气过滤材料国产化技术 耐高温滤袋生产技术以及高温工况下应用技术研究。　　4.棉纺成套设备智能化加工体系　　主要技术内容和指标：　　重点突破粗细联、细络联系统全自动集体落纱的准确率、稳定性和自动化控制精度，力争实现自动化传输和纺纱过程连续化，实现工艺参数在线检测、显示、纺纱过程网络监控和管理 纺制纱线质量达到USTER2001公报的5～15%水平 纺纱生产万锭用工达到少于30人的水平 采用先进节能技术，整条线能耗比上世纪末国内领先技术再降低10%以上。　　5.纺织制成品智能吊挂流水线系统　　主要技术内容：　　重点突破纺织制成品智能吊挂流水线系统控制技术和稳定性，拓展应用领域，实现智能吊挂流水线系统在家用纺织品等其他纺织制成品领域中的应用。　　6.印染在线检测控制技术　　主要技术内容：　　生产过程的关键工艺参数在线检测和自动控制技术 水、汽和能源消耗自动精确控制技术 染化料助剂自动配送技术。　　7.高效超微细过滤纳米纤维膜的批量化制造关键技术　　主要技术内容：　　新型电纺丝设备开发 纳米纤维产品生产、性能测试、改性产品生产与评价研究 纳米纤维复合膜制造技术及其气体过滤性能研究 水中有机污染物去除用纳米纤维过滤膜制作工艺与过滤性能研究 口罩、防护服等粉尘或气溶胶防护类产品的开发。　　8.新型生物质纤维关键技术　　主要技术内容：　　新型纤维素纤维 生物质合成纤维 海洋生物质纤维。　　(二)轻工　　1.家用电器变频控制系统技术　　主要技术内容：　　变频控制技术、变频产品测试与评价方法的研究 微型电机、小型电机的变频技术研究及产品开发 直接转矩的应用研究 SVPWM技术研究 磁场定向技术研究 无传感器技术研究 直接转矩控制技术研究 EMC电磁兼容技术研究。　　2.制革和毛皮加工主要工序废水循环使用集成技术　　主要技术内容：　　结合清洁型化工材料和机械设备，实现制革和毛皮加工从浸水到铬鞣工段的各工序废液充分循环再生利用。　　3.锂离子电池关键材料技术　　主要技术内容：　　锂离子电池隔膜、正极材料、负极材料、电解质等材料开发与制备技术。　　(三)食品　　1.粮食加工副产物与杂粮增值转化利用技术　　主要技术内容：　　粮食加工副产品的稳定化预处理技术 粮食加工副产品的生物、物理高效转化技术 粮食加工副产品转化过程中的低碳清洁生产技术 低温烘焙速食杂粮营养粉加工技术。　　2.食品行业碳排放系数核算技术与低碳筛选技术　　主要技术内容：　　食品典型行业低碳生产技术和碳排放评估分级方法研究 食品典型行业主导产品的碳排放强度测量、核算与与评价研究。　　3.食品非热加工关键共性技术　　主要技术内容：　　规模化高压脉冲电场连续杀菌技术 超高压在水产即食调理食品和凝胶制品的应用技术 大跨度波段电磁场协同无介质非热杀菌技术。　　(四)生物医药　　1.隔离操作系统与应用技术　　主要技术内容：　　隔离操作系统、快速传递接口装置、密封系统及材料、在位清洗系统等系统技术 针对原料药、针剂、冻干制品的生产、质量监控及实验等用途的不同功能性隔离器及限制性进入系统技术 隔离系统的自控及信息管理系统技术 配套消毒及特种连接阀门等技术。　　2.生物催化转化技术　　主要技术内容：　　用生物催化转化技术取代传统化学合成技术，实现规模化生产新工艺在医药工业中的应用，实现青霉素、头孢菌素、他汀降血脂类药物、甾体药物、手性醇、氨基酸类药物等医药产品的大绿色生产等。　　3.新型制剂及给药技术　　主要技术内容：　　缓控释制剂、长效注射剂、透皮给药制剂、吸入剂、靶向给药等产业化技术研究。　　4.大规模发酵分离纯化技术　　主要技术内容：　　以国内外市场潜力巨大、临床应用面广的各类新型抗生素、降血脂药物、抗真菌药物、免疫抑制剂、抗癌药物等重大疾病和常见病防治药物为目标，应用基因工程技术、代谢流分析、系统生物学和以及全局调控方法，开展以动态系统分析为特征、以生物反应器流场特性与生理特性分析相结合的发酵过程优化放大技术的研究和应用。针对不同产品特点，研究符合规模化生产要求的分离纯化新技术、新工艺，开发分离纯化模块集成技术和各类经济高效的分离纯化介质。　　5.医疗器械国产化核心部件及关键技术　　主要技术内容：　　数字化X射线成像设备的关键部件平板探测器制造技术 X射线球管制造技术 大功率高频X射线发生器制造技术 高性能超声成像探头制造技术 检验分析设备样本液体传送和处理精密机械装置技术 呼吸机麻醉机精密气体流量和压力传感器、电子流量计技术 口腔和精密外科手术器械长寿命高速气动和电动马达技术等。　　五、电子制造业　　(一)集成电路　　1.集成电路大规模生产先进工艺技术　　主要技术内容：　　65nm高性能、低功耗、射频CMOS工艺平台开发 45～40nm低功耗和高性能CMOS产品工艺。　　2.高压高功率电力电子器件工艺技术　　主要技术内容：　　功率器件后道薄片工艺研究 功率器件的少子寿命控制技术 高压、大功率器件前道制造工艺研究 高压大功率IGBT器件、FRD器件、MOSFET器件的结构研究 器件和工艺仿真技术 提高高压大功率IGBT、FRD、MOSFET器件可靠性和鲁棒性的相关技术。　　3.家用电器变频控制系统器件技术　　主要技术内容：　　IGBT管芯的设计技术研究，IGBT管芯的制造技术研究，IPM模块的设计技术研究，IPM模块的封装技术研究。　　(二)平板显示　　1.TFT-LCD共性技术　　主要技术内容：　　进一步提升液晶面板的透过率和开口率，增加产品的附加值 加快高效节能背光源的研发和应用，在确保产品性能的前提下，简化生产工序，降低生产成本。　　2.PDP共性技术　　主要技术内容：　　围绕高光效技术(高能效、低成本)、高清晰度技术(3D、动态清晰度、超高清晰度)以及超薄技术方面进行相关技术研发 研究新材料、新工艺、新驱动波形、新型驱动电路与控制软件技术来提高PDP产品性能。　　3.有机发光显示器OLED共性技术　　主要技术内容：　　PM-OLED技术 大尺寸AM-OLED相关技术和工艺集成 氧化物基等TFT的研发及其在AM-OLED中的应用技术 LTPS技术 高性能有机发光材料、蒸镀掩模板及驱动IC等技术。　　4.低温多晶硅驱动技术　　主要技术内容：　　准分子激光退火(ELA)技术 金属诱导晶化(MIC)技术 固相结晶化(SPC)技术 氧化物TFT技术。　　(三)太阳能光伏　　1.万吨级多晶硅生产技术　　主要技术内容：　　以降低生产能耗，提高副产物综合利用率，降低生产成本为目标，开发新型节能还原炉，研究多对棒还原炉，提高三氯氢硅转化率，开发流化床生产技术，提高副产物二氯二氢硅、四氯化硅的回收水平，开发热氢化和冷氢化技术。　　2.高效晶硅电池制造技术　　主要技术内容：　　以提高电池转换效率，降低生产成本为目标，开发选择性发射极、背面接触、二次丝网印刷、高效绒面、正反面钝化、正面玻璃镀膜等技术。　　3.硅基薄膜电池制造技术　　主要技术内容：　　提升硅基薄膜电池转换效率，包括非晶硅单双节电池、非晶/微晶叠层电池、多节硅基薄膜电池等技术，降低薄膜电池衰减率，提高微晶沉积速率，开发大尺寸沉积技术，和沉积均匀性技术等。　　4.光伏设备　　主要技术内容：　　研究开发氢化炉、还原炉、多线切割机、丝网印刷机、烧结炉，薄膜电池所需的PECVD等设备技术。　　5.光伏辅料　　主要技术内容：　　研究开发切割线、光伏背板、TCO玻璃、银铝浆等产品的制造技术。　　(四)动力电池及超级电容器　　1.高效能、高一致性电池　　主要技术内容：　　一致性单体电池的自动化生产技术 电池组件、电池包与供电系统优化设计技术。　　2.超级电容器技术　　主要技术内容：　　提高超级电容器的比功率与比能量的材料技术和结构设计技术 超级电容器与电池混合应用系统的研究。　　(五)LED照明　　1.LED外延及芯片制造共性关键工艺技术　　主要技术内容：　　红光LED的衬底转移工艺技术，包括具有腐蚀终止层的高内量子效率外延片的生长技术，低欧姆接触透明电极的制作技术，高反射金属膜的制作技术，Si/GaAs衬底转移的金属键合技术，Si/GaAs衬底转移的化学剥离技术，金属键合型晶片的切割技术，金属键合型芯片全点测及分选技术 　　蓝光LED衬底转移工艺技术，包括图形衬底的制作技术，高内量子效率外延片的生长技术，低欧姆接触透明P电极的制作技术，低欧姆接触N电极的制作技术，表面粗化技术，衬底转移的剥离技术，衬底转移的金属键合技术，金属键合型晶片的切割技术，金属键合型芯片全点测及分选技术。　　(六)物联网技术　　1.物联网感知技术　　主要技术内容：　　传感器技术、射频识别(RFID)技术。　　(七)数字家庭音视频　　1.数字音视频编解码技术　　主要技术内容：　　DRA多声道数字音频编解码技术 AVS立体电视研发实验平台及产业化关键技术。　　(八)移动智能终端　　1.移动智能终端关键技术　　主要技术内容：　　移动智能终端操作系统 移动智能终端3G多模技术 高性能多核技术 移动智能终端定位技术 移动支付技术 移动智能终端新型触控技术。　　(九)计算机　　1.计算机关键技术　　主要技术内容：　　笔记本计算机设计技术 可信计算技术 基于国产CPU、OS的整机设计技术。　　(十)汽车电子　　1.节能与新能源汽车电子控制关键技术　　主要技术内容：　　电池管理技术 电机控制技术 整车控制技术 智能网络技术 车载信息系统技术。　　六、软件和信息技术服务业　　1.云计算软件技术　　主要技术内容：　　并行计算技术 海量数据存储技术 分布式编程模型 云计算平台管理技术 云计算安全技术。　　2.物联网软件技术　　主要技术内容：　　传感器嵌入式软件 普适人机交互技术 智能感知与识别处理技术 数据分析和挖掘技术。　　3.虚拟安全技术　　主要技术内容：　　虚拟交换技术 可信任动态测量根(DynamicRootofTrustMeasurement)技术 虚拟防火墙技术。　　4.信息技术服务支撑工具关键技术　　主要技术内容：　　IT资源监控技术 IT服务流程管理技术 知识管理关键技术 基于安全可控软硬件的信息系统集成相关接口、适配及优化关键技术。　　5.数字内容产业关键技术　　主要技术内容：　　虚拟现实技术 数字媒体技术 数字保存技术 增强现实技术 体感交互技术。　　6.云计算系统可靠性评测技术　　主要技术内容：　　云计算系统的失效检测技术 云计算系统数据隐私保护技术 云计算系统攻击检测技术。　　7.虚拟化技术　　主要技术内容：　　CPU级的虚拟化技术 硬件层的虚拟化技术(操作系统、虚拟机等) 操作系统之上的虚拟化技术(解释器等)。　　8.互联网软件技术　　主要技术内容：　　智能终端操作系统软件技术 搜索软件技术 浏览器软件技术 支付软件技术。　　9.计算机辅助工程软件关键技术　　主要技术内容：　　计算机图形技术 三维实体造型技术 数据交换技术 工程数据管理技术。　　10.计算机仿真软件关键技术　　主要技术内容：　　计算机真技术 仿真支撑平台技术 三维造型技术 有限元分析技术。　　11.云计算服务支撑平台关键技术　　主要技术内容：　　资源管理技术 平台资源虚拟化技术 多租户技术 海量数据管理技术 云计算平台运营管理技术。　　七、通信业　　1.IPv6过渡关键技术　　主要技术内容：　　IPv4网络与IPv6网络共存与互通技术 ISP和ICP网站IPv6改造技术。　　2.IPv6安全监控防护技术　　主要技术内容：　　IPv6内嵌IPsec加密的内容安全监控技术 根域名系统安全防护与应急技术 IPv6环境下网络信息安全管控机制技术。　　3.TD-LTE及LTE-Advanced关键技术　　主要技术内容：　　算法的开发和硬件实现技术 射频核心部件的制造技术 多模环境下网络和终端的交互技术 高制程芯片的设计和制造技术。　　4.TD-LTE及LTE-Advanced测量测试技术　　主要技术内容：　　TD-LTE及LTE-Advanced测试技术 TD-LTE及LTE-Advanced测试方法和一致性测试规范研究 TD-LTE及LTE-Advanced测试仪表关键技术。　　5.移动互联网关键技术　　主要技术内容：　　移动智能终端软件和硬件技术 移动智能终端与应用软件安全评测技术 移动互联网Web应用运行环境技术 移动互联网智能管道技术。　　6.云计算虚拟化运维关键技术　　主要技术内容：　　物理资源抽象与资源池构建技术 虚拟资源管理技术 面向运营的业务管理技术。　　7.宽带光通信技术　　主要技术内容：　　高速光传输技术 光电交换技术和光网络控制平面技术 以无源光网络(PON)为代表的宽带光接入技术。　　8.物联网关键技术　　主要技术内容：　　物联网应用软件中间件技术 物联网应用和运行开发环境技术 物联网信息应用标识技术 末梢网络节点组网技术 无线传感器网络和移动通信的结合技术。　　9.移动终端信息安全保护技术　　主要技术内容：　　漏洞即时检测及更新提示一体化的一键式安全防御技术 低能耗、启发式的移动网络监控与入侵检测技术 云模式的移动终端系统病毒木马扫描与清除技术。　　10.物联网系统可靠性及安全性评测技术　　主要技术内容：　　感知系统可靠性和安全性评测技术 传输系统可靠性和安全性评测技术 应用层系统可靠性和安全性评测技术。　　八、信息化和生产性服务业　　1.基于知识工程的信息资源应用技术　　主要技术内容：　　支持复杂装备产品研发设计的创新平台技术，促进复杂产品创新研发的规范化、信息化、集成化和协同并行化，减少研发过程中加工返工率30% 整合企业内外部信息资源的快速决策支持平台技术，建立科学决策和风险控制体系，提高大型集团企业决策能力 基于知识的大规模产品定制管理平台技术，提升产品的客户满意度 复杂产品多学科协同优化设计与创新技术 企业综合经济分析管理技术。　　2.服务型制造信息化支撑技术　　主要技术内容：　　大型复杂装备工程成套与服务支持技术，增加服务性收入20%以上 第三方专业化服务支持技术及平台，提高产业链的管理能力，降低产业链协作成本，降低供应链物流成本20%以上 区域性资源与能力服务支持技术及平台，降低业务成本20%以上。　　3.绿色制造与节能减排信息化综合支持技术　　主要技术内容：　　环境友好型产品生命周期集成技术 面向节能减排的生产设备综合自动化技术 面向节能减排的生产流程仿真分析与过程动态优化控制技术 助力节能降耗的质量综合增效管理技术。　　包括针对2～3个不同行业开始开展环境友好型的绿色设计制造集成，研发出3～5种环境友好型产品 建立生产流程数字模拟分析平台，研究开发企业制造执行与能源管控一体化动态优化和复杂工艺智能控制平台，提高生产效率8%，降低综合能耗5%，减少污染物的排放5%。　　4.基于物联网的工业品管控技术　　主要技术内容：　　多级供应链智能化协同管理技术 食品药品安全信息化监控管理技术。包括集成RFID系统与SCM/ERP/DRP/第三方物流系统，降低产业链协作成本和供应链物流成本 建立食品、药品等产业产品的过程质量监控系统及全球供应链质量追溯平台。　　5.产品和生产过程智能化支持技术　　主要技术内容：　　高端技术装备及智能化产品的开发技术 智能化生产过程监测控制系统技术 基于工业物联网的生产现场精益管控技术。包括支持高端智能化装备产品的远程诊断、在线检测、大修维修等服务，提高产品的附加值10%以上 开发与应用智能化生产过程监测控制系统，提高生产线的智能化控制水平和自动化程度 集成RFID系统与DCS/MES/ERP等系统，减少安全库存量20%。　　6.产业链及产业集群发展的支持技术　　主要技术内容：　　面向产业链的全球协作技术 面向区域的产业集群协同服务技术。包括构建支持产业链全球协作的协作平台，提高产品生产协同效率 研究企业集群协作技术并在典型区域应用，提高面向企业集群的公共服务能力，降低区域内部物流运输成本。　　7.企业信息化IT治理与综合集成技术　　主要技术内容：　　面向复杂装备产品的全生命周期集成技术 集团企业实时运营与综合集成管理技术 企业信息化规划与IT治理技术。包括构建面向复杂装备行业的全生命周期集成平台，实现大型复杂装备产品生产过程与总装过程信息的100%受控，降低型号研制数据状态和版本失控造成的差错率 建立流程产销一体化系统，整合企业外部供应链系统，缩短快速响应市场变化时间 增强信息技术对业务价值的贡献以及信息技术风险的规避能力，重点发展信息系统咨询设计、集成实施、运营维护、数据处理等支撑技术，提高企业的信息技术服务能力。　　8.面向精密制造业的自动测量技术　　主要技术内容：　　精密测量和检测软件技术 测量仪器专用的电控系统技术 高精度的三维移动检测平台技术。

昨天，北京市市政市容委和市财政局联合公布了首批“第三方供热节能量检测机构名单”，六家单位入选。它们将作为北京市指定的“居民室温检测”机构，出具的检测结果将最终认定居民室温是否达标。 　　按照今年新实施的“北京市供热采暖办法”，今年供暖季，居民如果认为家中温度不达标，可找第三方机构检测，但这个检测机构必须是市容委指定的单位。经指定的第三方机构检测后，一旦认定不达标，供热企业将按规定比例退还居民供暖费。 　　昨天，首批检测机构公布，6家单位分别是中国建筑科学研究院(建设部供热质量监督检验中心)、北京节能环保中心、北京市计量检测科学研究院、北京市建设工程质量第四检测所、北京市煤炭节约办公室节能监测站、北京市建设工程质量第一检测所。据悉，6家单位将按不同区县来划分，北京市民可以对照居住地所在区县联系检测机构，检测费用将由居民自行承担。 　　为确保检测机构的公开和公平，此前北京市市政市容委、北京市财政局在具有国家计量认证资格机构中经过公开征集、机构自愿申请、专家评审、公示等环节，层层遴选出了第三方节能量检测机构，公布的六家单位将对检测结果负相应法律责任。

目前，在抗生素新药申报日益严格的大背景下，聚合物杂质的研究常常是药品审评中心（Center for Drug Evaluation, CDE）发补及退审的理由。抗生素中聚合物杂质是引起临床不良反应的主要过敏原，严格控制其含量具有重要的意义。传统的聚合物杂质检测通常采用排阻色谱法，该方法检测时间长、分离度和专属性不足，对聚合物杂质进行笼统的总量控制，定量不准确，且无法鉴定聚合物杂质的结构。 为了解决这些难题，岛津公司与北京新领先医药科技发展有限公司合作搭建了SEC-RPLC-QTOF二维液相色谱-高分辨质谱检测平台。基于该平台二维杂质动态上样、在线脱盐等技术，以及岛津高分辨质谱仪的高质量准确度和高质量稳定性等性能特点，目前双方的研发人员共同参与完成了十四种β-内酰胺类抗生素的聚合物杂质的全面解析，并建立质谱数据库。 二维液相色谱-高分辨质谱检测平台SEC-RPLC-QTOF 参考2020年版《中国药典》头孢米诺和头孢地嗪有关物质Ⅱ检测方法，一维采用岛津Shimpack Bio Diol-60高效凝胶色谱柱进行分离，将聚合物杂质指针性地导入样品环；然后采用中心切割在线除盐进行二维反相色谱分离目标杂质，并通过LCMS-9030四极杆飞行时间高分辨质谱采集，获得准确的一级和二级质谱数据来达到鉴定杂质的目的。 SEC-RPLC-QTOF二维液相色谱-高分辨质谱检测平台流路图 抗生素杂质数字化标准品数据库 创新中心开发的《抗生素杂质数字化标准品数据库》已收录《欧洲药典》β-内酰胺类抗生素相关杂质标准品基于岛津液相色谱-高分辨质谱仪LCMS-9030采集的ESI正/负双模式，7个不同碰撞能量下的二级质谱图，同时数据库已登录化合物信息、可能的结构式、分析方法的色谱条件和《中国药典》流动相条件对应的保留时间等。此外，为方便使用者从高分辨质谱方法向低分辨质谱方法的转化，本数据库还登录了14种抗生素品种相关杂质的MRM方法文件，适用于液相色谱-三重四极杆质谱产品的检测。 目前数据库包含头孢甲肟、拉氧头孢、氟氧头孢钠、头孢呋辛、头孢曲松、头孢他碇、头孢吡肟、头孢唑啉钠、阿莫西林、头孢呋辛酯、头孢哌酮钠舒巴坦钠、头孢克肟、头孢泊肟酯和头孢地尼等14种β-内酰胺类抗生素品种，153种杂质和主成分对照品，以及50余种高分子聚合物杂质的共计1483张二级质谱图。 应用案例：阿莫西林聚合物杂质的鉴定 采用SEC-RPLC-QTOF二维液相色谱-高分辨质谱检测平台共检出阿莫西林热降解溶液中14种杂质成分，成功分离出阿莫西林二聚体，三聚体，四聚体及其异构体。下图为阿莫西林二聚体在数据库中的检索结果。 阿莫西林二聚体鉴定结果 详细信息请参考：《阿莫西林胶囊热降解聚合物杂质的2D-HPLC分析及质谱裂解机理探讨》《药物分析杂志》中图分类号：R917 文献标识码：A 文章编号：0254-1793(2021)07doi: 10.16155/j.0254-1793.2021.07。 总结 创新中心搭载的专属性中心切割二维反相色质谱联用分析平台SEC-RPLC-QTOF，采用中心切割技术，在线除盐分离出目标杂质，利用LCMS-QTOF配合自主开发的质谱库进行鉴定。该分析平台不仅为企业客户大大降低了企业研发成本，同时也为企业的工艺改进、剂型研发、品质提升等方面提供技术参考。

9月27日，广州禾信仪器股份有限公司（股票代码：688622）于北京（BCEIA 2021）以“立足高端质谱，打造质谱实验室综合解决方案”为主题，隆重发布多款新品。来自全国各地累计300+业内专家、客户以线上线下方式参与了发布会，并对禾信此次发布的新品给予了高度的评价与期望！新品发布 开启无限未来健康永远是人们关心的第一话题，体外诊断的发展经历了从细胞形态学诊断、生化诊断、免疫诊断，现在已经进入到分子诊断的时代。核酸质谱技术的出现解决了传统PCR技术灵敏度、准确性、通量低的问题，同时大大降低了高通量测序开展的技术难度和检测时间。但目前核酸质谱市场上，进口仪器占据96%以上。疫情当前，世界形势变幻莫测，与人民健康相关的高端科学技术及核心部件严重依赖进口，随时存在被“卡脖子”风险。禾信仪器全自动核酸质谱检测系统NucMass 2000应运而生。该系统集结多项专利性创新技术，大大提升了核酸检测质谱性能，具备以下特点：1高分辨较市场同类产品提升20%以上，保证最大反应重数2高精度质量精度较市场同类产品提升50%，判型准确率更高3高灵敏可检测到更低拷贝数量的基因片段信息4宽范围超高分辨率使核酸检测质量范围更宽5高稳定连续测量8小时，每次测量结果满足质量精度要求6高重复连续测量10次，质量偏差更小7高通量8小时完成700样本检测8广应用SNP基因分型、indel、拷贝数分析、DNA甲基化分析、多病毒检测等9低成本反应条件均一，试剂通用，无需荧光标记解决方案全自动核酸质谱检测系统+高精度芯片靶板+自动纳升级点样仪产品应用应用场景一：结直肠癌KRAS基因低频突变解密遗传变异与肿瘤发生发展关系的研究，质谱肿瘤基因突变检测分析具有成本低、高通量、高灵敏度和特异性等显著优势。应用场景二：多呼吸道病毒、多亚型同时检测巧妙的整合PCR技术的高灵敏度以及质谱技术的高精确度，开创了检测精确度高、重复性强、具有高度自动化、标准化特征的全新检测时代。可以对微生物、病毒以及其他单倍体生物方便快捷的进行分子分型、物种鉴定、变异物种发现及归类等全面分析。应用场景三：高血压用药指导检测到1%-3%突变等位基因，在个体化用药、耐药及新药筛选等临床项目中，可以尽早检出突变，帮助临床医生改善治疗方案。禾信仪器秉持“锲而不舍，做中国人的质谱仪器”理念，以高端产品与技术创新为立命之本；将持续加大创新投入和精良制造力度，以市场为导向，不断推出符合客户需求的产品，完善医疗诊断产品线，与客户共筑健康未来！

液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)在人体血清(浆)类固醇激素检测中展现出优于传统免疫学方法的特异性高、分析测量范围宽、多标志物同时检测等特点，已成为国际内分泌学领域相关疾病实验室诊断的首选方法。目前，国内医学实验室开展血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测多参考已发表学术论文和仪器厂家说明书提供的通用操作和检测程序。然而，血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测的技术难度大，临床实验室检验人员大多数缺少质谱领域专业培训和实践经验，而通用程序缺乏针对性和实操性，尤其我国尚无针对该检测程序和质量保证的系统性文件，导致实验室间检测结果存在较大差异，阻碍了该技术的临床应用。为规范我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测，共识从检验前、中、后程序及其质量保证进行详细说明，并提出针对性建议，为实验室开展该检测项目提供参考，以推动我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测的临床应用和结果一致性。　　类固醇激素是一类具有环戊烷多氢菲母核的脂肪烃化合物，根据化学结构及生理功能可分为肾上腺皮质激素(糖皮质激素、盐皮质激素)、性激素(雌激素、雄激素、孕激素)及维生素D [ 1 ] ，在人体生长发育、能量代谢、免疫调节、生育功能调节等方面发挥重要作用。血清(浆)类固醇激素异常与先天性肾上腺皮质增生(congenital adrenal hyperplasia，CAH)、原发性醛固酮增多症、库欣综合征、多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome，PCOS)、儿童发育延迟或性早熟等多种内分泌疾病密切相关 [ 2 ] ，因此其检测广泛应用于多种内分泌疾病的临床研究、诊断以及健康评估。传统免疫学方法尽管自动化程度高，但特异性相对不足，且线性范围窄，难以实现精准检测。液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry，LC-MS/MS)具备特异性高、分析测量范围宽等性能优势，且能在短时间内同时准确测定多种类固醇激素及中间代谢产物，是目前精准、全面定量分析血清(浆)类固醇激素的首选方法 [ 3 , 4 ] 。　　尽管已有众多研究报道多种类固醇激素的LC-MS/MS检测，包括方法开发和优化 [ 5 , 6 ] 、生物参考区间建立 [ 7 ] 等，国外已有针对血清(浆)雄激素、雌激素LC-MS/MS检测程序的指南 [ 8 ] ，国内有LC-MS/MS临床应用通用建议共识及25羟-维生素D和雄激素LC-MS/MS检测的共识 [ 9 , 10 , 11 ] ，但依然缺乏涵盖检验前、中、后阶段的LC-MS/MS检测操作程序和质量保证的指南和共识。基于此，为规范我国血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测，中国质谱学会临床质谱专家委员会组织专家参阅国内外相关文献并结合临床应用经验，面向医学实验室临床质谱检验人员，针对肾上腺皮质激素和性激素LC-MS/MS分析全流程的质量保证进行详细说明并提出建议，为实验室开展血清(浆)类固醇激素检测项目提供参考，以推动我国血清(浆)类固醇激素检测的临床应用和结果一致性，提升我国类固醇激素异常相关疾病的精准诊断能力。　　01血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检验前质量保证　　(一)标本采集　　人体类固醇激素浓度受多种因素影响，包括昼夜节律、生理周期、采血体位和药物等，应根据临床具体需求和激素水平影响因素，制定合理采样流程，并推荐给标本采集人员和患者。例如：皮质醇分泌通常在清晨6：00—8：00达到峰值浓度，因此峰值监测推荐清晨采集患者血液标本 连续监测则采样时间点应相对固定 [ 12 ] 醛固酮仰卧位采血比直立位采血检测结果低50% [ 13 ] 女性患者进行血清(浆)雌激素检测时需明确卵泡期、黄体期等信息，对于无规律月经周期女性，需明确绝经(特别是早绝经)原因，如自然绝经、外科手术、辐射、药物作用等 [ 14 , 15 ] 。　　含有分离胶的促凝管中存在睾酮干扰峰，且分离胶可吸收类固醇激素，标本体积和储存时间也可不同程度影响检测结果 [ 16 ] 。新生儿CAH二级筛查中，EDTA采血管可导致17α-羟孕酮、雄烯二酮及11-脱氧皮质醇的LC-MS/MS检测结果偏高，造成假阳性 [ 17 ] 。另外，更换采血管品牌或批号也可能影响待测物色谱峰分离度，应制定包括峰分离度、保留时间漂移范围等色谱参数的可接受标准，以监测潜在干扰峰的影响强弱及变化。　　建议1 针对有昼夜和/或周期节律的类固醇激素，实验室应根据其临床预期用途，指导患者和采血人员选择合适的采血时机，例如清晨采血检测皮质醇、睾酮水平，卵泡期采血检测雌激素水平。推荐采用不含分离胶的血清(浆)采血管采集标本，新生儿二级CAH筛查推荐采用肝素抗凝剂采血管。　　(二)标本保存和运输　　实验室应根据类固醇激素质谱检测的标本保存条件及检测频率进行标本的稳定性验证 [ 18 ] 。标本稳定性验证实验应至少包括环境温度、冷藏和/或冷冻条件下的稳定性，如果标本存在冻存后复查的可能，还需考察反复冻融对标本稳定性的影响。另外，标本采集、运输及前处理阶段的稳定性也需进行评估。标本稳定性实验均需使用新鲜血清(浆)，通过比较新鲜采集和保存后的血清(浆)标本检测结果评估其稳定性。　　如果实验室根据参考文献报道或试剂说明书设置标本保存条件，需包含明确的稳定性、标本类型、类固醇激素浓度、保存温度范围、保存时间以及保存后标本浓度较新鲜标本的变化百分比。为确保标本保存后类固醇激素检测结果“稳定”或“无明显变化”，需明确测量程序、含量计算程序及含量变化的可接受范围。如果这些信息缺失，实验室应自行建立标本稳定性的可接受条件。　　建议2 实验室应根据标本保存的实际需求，使用新鲜标本对来自文献报道或试剂说明书的标本稳定性进行验证，或自建稳定性可接受的标本保存条件。建议血清(浆)标本中类固醇激素稳定保存的条件及时间见 表1 。　　02 血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检验质量保证　　(一)标本前处理　　标本前处理方法取决于待测物的理化性质、灵敏度要求和分析方法。其目的是将待测物从血清(浆)及其他潜在干扰物质中分离、提取、纯化，并实现对待测物的浓缩。大多数糖皮质激素(如17α-羟孕烯醇酮、17α-羟孕酮、11-脱氧皮质醇、皮质醇、可的松)和盐皮质激素(如孕烯醇酮、孕酮、脱氧皮质酮、皮质酮)为疏水结构，均可与相应转运蛋白结合存在于血液中，游离形式约占1%。但血液中，约50%醛固酮以游离形式存在。睾酮和雌二醇与白蛋白结合力弱，与性激素结合球蛋白(sex hormone binding globulin，SHBG)结合力强，2%~4%睾酮呈游离形式，60%~75%睾酮与SHBG结合，20%~40%睾酮与白蛋白结合 [ 1 ] 。平衡透析可去除血中结合型类固醇激素进而检测游离型激素水平，但测量程序要求更高的灵敏度。如果结合型类固醇在水解前无法被直接检测，则需水解后进行检测，并明确结合型类固醇是否完全水解，且水解步骤不会导致类固醇降解，如硫酸雌酮在提取之前需通过水解酶获得游离型雌酮。亲脂性性激素(雄烯二酮、睾酮、双氢睾酮、雌酮、雌二醇、雌三醇)较亲水性性激素(硫酸脱氢表雄酮、硫酸雌酮)在血液中浓度低，因此亲脂性性激素的LC-MS/MS测量程序通常需要更复杂的标本前处理以消除基质干扰并浓缩待测物以达到理想的定量限(limit of quantification，LOQ)。　　血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS检测的标本前处理流程通常包括：(1)取等量临床标本、标准品、质控品和基质空白 (2)加入内标物 (3)提取 (4)纯化 [ 19 ] 。对易氧化的类固醇激素，前处理时需尽可能避免发生氧化以防待测物降解及产生干扰物。例如，在样品浓缩时使用惰性气体(如氮气)，而非加热真空离心浓缩。去除可能干扰检测或影响前处理的物质后，宜将分析物转移到液相色谱流动相洗脱溶剂中，保持初始浓度比例，以备后续分析。推荐使用与待测物具有相似结构和离子化性质的同位素标记物(或结构类似物)作为类固醇激素LC-MS/MS检测内标物，例如氘代或 13C标记的类固醇。通过比较已知浓度内标物与待测物的信号，校正样本前处理、色谱分离、离子化过程及基质效应所产生的误差。类固醇激素的同位素内标物大多为商品化试剂，如无商品化试剂，应优先选择使用非内源性但与待测物结构类似的合成类固醇作为内标物，并确保内标物与待测物具有相同或相近保留时间。内标物的相对分子质量应至少比相应待测物大3，氘代或 13C标记数量控制在7，化学纯度应≥98%，同位素内标物纯度≥97%。　　内标物需加入到所有校准品、质控品和待测标本中，且应在提取或纯化步骤之前或同时加入。加入内标物后需静置足够长的时间(通常15~30 min)以平衡内标物与结合蛋白的相互作用，抵消因蛋白结合导致的检测浓度偏低，如睾酮和睾酮-d 3需30 min完成平衡(22 ℃)。内标物的质谱信号强度应在不同分析批次中保持稳定，平衡时间不足可能会导致内标物信号强度不稳定。　　建议3 使用与待测物有相同理化性质的商品化同位素标记物作为类固醇激素LC-MS/MS检测内标物( 表2 )，浓度设置在校准曲线的中浓度或医学决定水平附近，实验室应制定内标物信号强度波动的批间可接受范围。　　血液中存在的大量蛋白质、多肽、小分子化合物等可引起LC-MS/MS的离子源和检测器饱和，导致离子抑制或分辨率不足，干扰检测结果。因此，LC-MS/MS分析前应提取待检测物，去除无机化合物(如盐)、蛋白质、脂质(如甘油三酯)和磷脂等物质的干扰，提高检测灵敏度、重复性和稳定性。　　LC-MS/MS分析标本的提取方法包括蛋白沉淀(protein precipitation，PPT)、液液萃取(liquid-liquid extraction，LLE)、固相萃取(solid-phase extraction，SPE)等。PPT利用蛋白沉淀剂使蛋白变性沉淀，离心后直接取上清液进行检测，不适用于含量较低或有蛋白结合特性的类固醇激素。LLE利用溶剂的相似相溶原理，将目标化合物从液体混合物中分离出来，因操作繁琐且需要消耗大量有机溶剂，故临床常用固相支撑液液萃取(supported liquid extraction，SLE)替代传统LLE，降低有机溶剂消耗。而SPE采用固体颗粒色谱填料(通常填充于小柱型装置中)对样品不同组分进行化学分离，较SLE具有更优的去磷脂干扰能力，是类固醇激素标本提取的首选方法，但也具有操作步骤多、成本高等缺点。针对类固醇激素的不同极性，脂溶性激素通常选择亲脂基团填料的SPE方法萃取待测物，非脂溶性激素选择亲水基团或阴阳离子交换填料的SPE方法萃取待测物。为进一步去除与待测物共同洗脱的干扰物，可联合LLE和SPE，或吹干提取物后用不同溶剂重新提取。其中，通过高效液相色谱(high performance liquid chromatography，HPLC)可在线进行SPE，以减少手工操作，节省时间和人力成本，但目前尚无多种类固醇激素在线SPE提取解决方案。也有通过使用单个或多个提取柱串联色谱柱，如提取/上样柱、一次性SPE柱、二维色谱，提高色谱分离效率和检测灵敏度，使血清(浆)标本无需或只需经简单蛋白沉淀处理即可进行分析。　　建议4 根据待测类固醇激素理化性质及测量灵敏度要求推荐使用SLE或SPE标本提取方法。　　(二)类固醇激素LC-MS/MS定量分析　　LC-MS/MS通过结合HPLC的高效分离浓缩能力与三重四极杆质谱的高特异性和高灵敏度定量性能，准确测量标本中浓度极低、理化性质相似的类固醇激素，其特异性较免疫学分析明显提高。　　1. HPLC分离：HPLC是一种基于待测物在固定相和流动相中具有不同分配系数的分离技术。通常使用对非极性分子具有高亲和力的非极性固定相(如 18C、五氟苯基等)色谱柱分离类固醇激素 [ 20 ] ，通过流动相极性变化将吸附于色谱柱上的类固醇激素重新溶于流动相，从而实现逐步洗脱分离。通过开发精密的流动相梯度洗脱程序和使用适合的色谱柱可以分离结构非常相似的类固醇激素及其代谢物，包括一些同分异构体(如21-脱氧皮质醇、11-脱氧皮质醇)。通过依次洗脱标本中所有待测物，降低检测信号的复杂度，分离组分信号随时间出现一组近似高斯分布的色谱峰群，生成检测信号强度随时间变化的色谱图。另外，流动相中通常加入挥发性添加剂(如0.01 mol/L甲酸铵、0.1%甲酸)，其浓度不应超过0.5%，以增强化合物离子化，而不应含非挥发性流动相添加剂。色谱柱可选择粒径较小的分离柱，实现短时间内更好的分离效果，也可根据文献综合选择。色谱柱应在寿命期限内使用，并根据检测量、峰型、保留时间、分离度、柱压等参数判断是否需要更换。实验室应做好色谱柱的日常维护，在每日检测结束后进行日常冲洗程序，并最终将色谱柱保持在95%及以上的甲醇或乙腈中，尽可能地延长色谱柱的使用寿命及使用质量。　　建议5 为有效分离结构相似的类固醇激素及其代谢产物，推荐实验室使用 18C或五氟苯基填料，色谱柱粒径≤3 μm，有机相梯度洗脱程序：0.5~4.0 min，40%~55% 4.0~6.5 min，55%~75% 6.5~7.5 min，75%~99%。　　2. 串联质谱检测：类固醇激素LC-MS/MS测量程序使用的离子源主要包括电喷雾电离(electrospray ionization，ESI)和大气压化学电离(atmospheric pressure chemical ionization，APCI)。在常规临床检测中，醛固酮、皮质醇、11-脱氧皮质醇、21-脱氧皮质醇、可的松、睾酮、孕酮、17α-羟孕酮、皮质酮、雄烯二酮、脱氢表雄酮可采用ESI或APCI离子源。与ESI相比，APCI离子源温度更高，脱溶剂更充分，因此基质效应更小。然而，APCI更适用极性较小的类固醇激素，如3β-羟基-5-烯类固醇 [ 21 ] ，在需同时检测多个类固醇激素的临床应用中具有局限性。　　类固醇激素分子经离子源电离后进入三重四极杆质量分析器，根据质荷比进行分离，并采用多反应监测(multiple reaction monitoring，MRM)或选择反应监测(selected reaction monitoring，SRM)模式采集数据。最终借助质量分析器选择特定母离子和子离子，通过母离子/子离子对和各分析物及内标物的色谱图及峰面积对目标化合物进行定量。不同仪器，其离子对信息及检测参数并不完全相同，每个化合物通常选择2个离子通道分别作为定性离子和定量离子通道( 表3 )。基于定性离子、化合物极性及内标物分离峰综合判断目标化合物的分离峰。　　建议6 类固醇激素LC-MS/MS检测选择ESI或APCI离子源，采用MRM或SRM模式，应在性能验证时优化质谱参数。　　3. LC-MS/MS测量程序性能验证和/或确认：测量程序的性能要求取决于其预期临床用途、待测类固醇激素生物学变异及仪器灵敏度水平。如检测女性、儿童血清睾酮，测量程序的灵敏度需要达到0.02 ng/ml 同时检测浓度差异大的多个分析物，如雌二醇、雌酮、雄烯二酮，需验证测量程序对每个分析物的分析性能是否满足临床需求。值得注意的是，由于血清(浆)类固醇激素LC-MS/MS测量程序包含的人工操作步骤多，各实验室环境条件、仪器设备配置、人员水平相差大，因此即使实验室使用商品化试剂盒(Ⅰ、Ⅱ类)，也应进行性能确认或验证。LC-MS/MS测量程序性能验证和/或确认程序可参考共识 [ 22 ] 或美国临床和实验室标准协会(Clinical and Laboratory Standards Institute，CLSI)C62-A [ 23 ] ，并根据生物变异、临床指南、政策法规等设定性能验证中每项参数的可接受标准。　　(三)类固醇激素LC-MS/MS测量程序的分析性能指标　　类固醇激素相关疾病的临床诊断对检测指标及灵敏度有不同需求，实验室应综合临床需求及仪器灵敏度确定LC-MS/MS测量程序分析性能。　　1.肾上腺皮质激素：皮质醇是最主要的肾上腺皮质激素(约占75%~95%)，血液中总皮质醇、游离皮质醇水平及昼夜节律变化常用于辅助诊断原发性和继发性肾上腺功能不全、库欣综合征、艾迪生病。正常成人清晨血清总皮质醇浓度通常在20~50 ng/ml，经平衡透析后的游离皮质醇浓度约占总皮质醇5%，可更准确反应皮质醇水平及节律，推荐检测血清(浆)游离皮质醇(LOQ≤1 ng/ml)。皮质醇联合17α-羟孕酮、雄烯二酮常用于筛查11-羟化酶或21-羟化酶缺乏型CAH。大多数(约90%)CAH由21-羟化酶基因变异导致，患者血清雄烯二酮水平通常升高5~10倍，17α-羟孕酮水平升高幅度更大，而皮质醇水平较低或无法检测。不同年龄、性别人群17α-羟孕酮及雄烯二酮水平差异较大，推荐实验室检测17α-羟孕酮(LOQ≤0.1 ng/ml)，检测区间上限设定在参考区间上限10倍以上 [ 24 ] 。　　硫酸脱氢表雄酮、孕烯醇酮、孕酮、17α-羟孕烯醇酮、11-脱氧皮质酮和18-羟皮质酮常用于已排除11-羟化酶、21-羟化酶缺乏型CAH，及确认3β-羟基类固醇脱氢酶缺乏和17α-羟化酶缺乏型CAH。在非常罕见的17α-羟化酶缺乏症中，雄烯二酮、所有雄激素前体(17α-羟孕烯醇酮、17α-羟孕酮、硫酸脱氢表雄酮)、睾酮、雌酮、雌二醇和皮质醇水平降低，而盐皮质激素(孕酮、11-脱氧皮质酮和18-羟皮质酮)水平明显升高。醛固酮是典型的盐皮质激素，常用于辅助诊断原发性醛固酮增多症(如肾上腺肿瘤、肾上腺皮质增生)和继发性醛固酮增多症(如肾血管疾病、盐耗竭、钾负荷、肝硬化腹水、心力衰竭、妊娠、Bartter综合征)，以上情况醛固酮水平通常可升高10~100倍。因此，建议醛固酮LOQ≤0.02 ng/ml，检测区间上限设定在参考区间上限100倍( 表4 )。　　2.雄激素：LC-MS/MS较易检测正常成年男性雄激素水平，但对低雄激素水平人群，如女性、儿童以及性腺功能减退的男性，则要求测量程序具有更高的灵敏度。对成年女性，睾酮水平通常用于评估由肾上腺合成异常和PCOS导致的高雄激素血症及相关的女性多毛症、月经紊乱、不孕等疾病。对儿童，睾酮水平通常用于评估外生殖器性别模糊、性早熟或发育延迟，以及用于CAH的诊断。建议女性或儿童的睾酮测量程序LOQ≤0.02 ng/ml，并需配置高灵敏度LC-MS/MS系统，并对样品进行离线或在线前处理，如LLE、SPE或多个提取步骤结合(如PPT结合SPE) [ 8 ] 。　　双氢睾酮以及双氢睾酮/睾酮比值可用于诊断雄激素缺乏症、监测雄激素替代治疗或5α-还原酶抑制剂疗效，建议采用双氢睾酮非衍生化法LC-MS/MS检测(LOQ≤0.05 ng/ml)。雄烯二酮还可用于诊断和评估女性高雄激素血症、多毛症、不孕症，儿童性早熟、发育延迟、CAH，以及肾上腺、性腺肿瘤。在CAH、女性高雄激素血症等疾病中，雄烯二酮水平明显升高，但在3β-羟基类固醇脱氢酶缺乏症、17α-羟化酶缺乏症及类固醇合成急性调节蛋白缺乏症等罕见病及2岁以下儿童中，其水平较正常成人明显降低，建议其LOQ≤0.02 ng/ml。雄烯二酮检测的子离子与睾酮子离子具有相同的质荷比，因此实验室需验证睾酮和雄烯二酮的色谱分离度。　　脱氢表雄酮和硫酸脱氢表雄酮除联合肾上腺皮质激素用于CAH辅助诊断以外，还可用于鉴别诊断肾上腺功能不全或亢进。与性激素联合可用于区分肾上腺功能初现与性早熟，诊断儿童CAH和女性PCOS。儿童脱氢表雄酮水平较低(通常1~8岁儿童2 ng/ml)，为了准确诊断儿童肾上腺功能初现、性早熟，建议脱氢表雄酮LOQ≤0.02 ng/ml，硫酸脱氢表雄酮LOQ≤30 ng/ml。　　3.雌激素：对低浓度雌激素的准确检测可用于儿童性发育延迟或性早熟的评估，以及绝经后女性乳腺癌发病风险或芳香酶抑制剂治疗效果评估。非衍生化前处理，ESI负离子模式下检测雌二醇、雌酮及雌三醇建议LOQ≤0.01 ng/ml [ 25 ] 。硫酸雌酮在体内的浓度是雌二醇和雌酮的10~50倍，且半衰期较长，因此可用于雌激素水平状况评估。　　建议7 实验室应根据临床需求、待测类固醇激素生物学变异及仪器灵敏度水平，建立分析性能满足要求的类固醇激素LC-

BCEIA 2013，今天在北京展览馆正式开幕。天公作美，秋日的阳光温暖的洒在每个人的身上，更让北展馆熠熠生辉，吸引着更多参观者前来观展。踏进展馆，一片盛装的海洋&mdash &mdash 错落的展台，五彩的颜色，各角度的灯光，还有那外观各异、功能不同的万千仪器。看得观众们有些眼花缭乱，还有些晕晕乎乎。想起参观故宫珍宝馆时，解说员的娓娓叙述让人清楚何为&ldquo 珍&rdquo ，为何&ldquo 宝&rdquo ，旅游有导游，仪器展有没有陪同讲解员？好，今天我就给您做个仪器展陪讲员，来到展会看展品，细细端详看门道。 BCEIA 2013 盛装的北京展览馆 咱们先来岛津展台看一看，今天就先说说这款&ldquo 小身材、大能量&rdquo 的能量色散型X射线荧光光谱仪吧。 能谱新品 EDX-7000 能量色散型X射线荧光光谱仪，业界更喜欢称它为&ldquo 能谱&rdquo ，是用X射线照射样品，通过对产生的X射线荧光能量和强度分析，得到样品组成元素种类和含量的分析仪器。作为一种无损、简便、迅速的元素分析方法，广泛应用于各种制造业，特别是随着RoHS/ELV指令有害元素限制的全球强制性导入，能量色散型X射线荧光分析装置得到了长足的发展。同时，其便利性也使得不仅在环境限制应对的管理用途上，更在材料分析等多研究用途上崭露头角。 提到&ldquo 能谱&rdquo ，分析仪器界三句话之内必提到&ldquo 岛津&rdquo ，岛津以其5000台的市场份额稳居&ldquo 能谱仪&rdquo 的霸主地位。5000家用户的实际使用，上千种分析要求，岛津深知客户的需求：在产品管理时需要高操作性&bull 简便性，而在材料研究时需要高灵敏度&bull 高精度，打个比方就是需要一名&ldquo 召之即来，来之能战，战之能胜&rdquo 的&ldquo 孙悟空&rdquo 。功夫不负有心人，在BCEIA 2013上，岛津将数十年的能谱制造技艺高效融合，新品推出高水平通用能谱仪&mdash &mdash 兼具优越分析性能和高操作性能的旗舰机型EDX-7000/8000。 现场演示：EDX-7000的精彩 小身材 &mdash &mdash 460mm宽的紧凑身材，配备大容量的样品室 460mm宽的紧凑身材，与我公司以往机型相比尺寸减少20%。紧凑的机身，却拥有最大可放置200（W）× 275（D）× 100（H）mm样品的大型样品室。 大能量 &mdash &mdash 无与伦比的分析性能 ◇ 配置高性能半导体检测器，与最佳化的光学系统和一次滤光片的组合，实现前所未有的高灵敏度。从轻元素到重元素，全范围轻松应对。与以往配置液态氮的半导体检测器相比，检测下限可提升1.5～5倍，可应对高要求的研究分析。 ◆ 分辨率出色，分析多元素组成的样品可降低谱峰重叠的影响，提升分析结果的可靠性。 ◇ 与以往机型相比可以在更短的时间内完成精确分析，高通量检测器最大可提高10倍，适用于高速分析的产品管理。 ◆ 无需液态氮的电子制冷半导体检测器有效控制运行成本，有利于提高产品维护性能。 ◇ 从微小样品到大型样品，从粉末样品到液体样品，灵活应对各类样品。 ◆ 配备进行轻元素的高灵敏度分析时所需的真空检测单元、氦气置换检测单元，以及可实现自动连续测定的12位样品转台。 欢迎来到BCEIA 2013 岛津展台，数十台仪器现场展示，想了解各款仪器的精彩看点，请每天关注现场直播之&mdash &mdash BCEIA 2013，展台展品细端详。 岛津展台，您的必由之路

2016年9月10日-12日，由中国质谱学会主办、中国科学院青海盐湖研究所等联合承办的“第34届中国质谱学会学术年会暨全国会员代表大会”在青海省西宁市隆重召开。来自质谱行业的500余位专家齐聚西宁，共聚盛会。 日立高新技术公司高度关注此会，携新型质谱检测器Chromaster5610亮相西宁。牟晓丽经理做了题为《小身材，大作用-日立新型质谱检测器特点及其应用》，着重介绍了Chromaster5610的四大特点：（1）安装环境要求简单，在常规的液相实验室即可安装；（2）比起大型质谱仪，价格有优势；（3）常规液相检测器级别的操作性，即使是初次操作者也可轻松完成分析；（4）常规液相检测器级别的维护性，用户可自行拆下大气压离子过滤器进行清洗。图为.日立高新报告现场 介绍结束后，用户来到日立高新展位，亲自动手感受拆卸大气压离子过滤器，用户纷纷为日立新型质谱检测器独特的研发思路点赞。图为.日立高新展位现场关于日立新型质谱检测器Chromaster5610，请参考链接：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C223442.htm关于日立高新技术公司： 日立高新技术公司，于2013年1月，融合了X射线和热分析等核心技术，成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术，精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新，因此公司变为日立高新的子公司，同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学，扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料，产品线更丰富的日立高新技术集团，将继续引领科学领域的核心技术。更多信息敬请关注：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/

质谱法是一种强大的分析工具，其原理是测量带电粒子质量的方法，当分析样品进入质谱仪后，首先在离子源处使分析物进行游离化以转换为带电离子，进入质量分析器后，在电场、磁场等物理力量的作用下，探测器可测得不同离子的质荷比（m/z），从而从电荷推算出分析物的质量。传统质谱法难以分辨质量大于几百千道尔顿的物质（例如蛋白质复合物）的电荷状态。然而近些年，一种新的质谱方法出现，即电荷检测质谱 (Charge Detection Mass Spectrometry,CDMS) 。CDMS 是一种通过同时测量单个离子的质荷比（m/z）来确定单个离子质量的单粒子技术。确定数以千计的单个离子的质量，然后将结果合并提供质谱图。使用这种方法，可以测量通常不适合传统质谱分析的异质和高分子量样品的准确质量分布。最新发表的CDMS技术的应用就包括了高度糖基化的蛋白质、蛋白质复合物、蛋白质聚集体（如淀粉样蛋白纤维）、传染性病毒、基因疗法、疫苗和囊泡（如外泌体）。虽然到目前为止，CDMS 仍然是少数能够自制仪器的科研人员在应用。而随着生物医学的快速发展，研究人员分析分子量超大样品的需求快速增长，传统的质谱方法面临一定的限制，以CDMS为焦点的分析技术也许将成为下一个里程碑。前沿技术发生革新，行业巨头公司一定是反应最快的。日前，全球著名的质谱仪器公司Waters便发布公告，成功收购了一家专攻电荷检测质谱技术（CDMS）的初创企业，Megadalton Solutions。该公司由美国印第安纳大学的Martin Jarrold和David Clemmer两位教授于2018年创立。笔者进一步查询到，Martin F. Jarrold 本人在过去十年一直致力于 CDMS技术的研究，也于2015年发表了“Charge Detection Mass Spectrometry with Almost Perfect Charge Accuracy”相关文章。（DOI:https://doi.org/10.1021/acs.analchem.5b02324）。2021年还发表了关于CDMS在生物分子学和生物技术相关的应用进展文章“Applications of Charge Detection Mass Spectrometry in Molecular Biology and Biotechnology”。（DOI：https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.1c00377）2018年，Martin Jarrold和David Clemmer教授因在离子淌度质谱技术上的开创性发明，共同获得了美国质谱学会颁发的质谱杰出贡献奖。不仅如此，David Clemmer教授还曾获得2006年的Biemann奖章。2018年ASMS质谱杰出贡献奖可以说，Megadalton Solutions公司是由两位质谱界大佬为了研发CDMS仪器创立的，技术实力很强硬。Waters公司的眼光也非常独到，于2021年就已经将Megadalton的CDMS技术引进到了Waters的Immerse Cambridge创新和研究实验室，并应用于各项先进检测及研发工作。（相关链接：沃特世收购电荷检测质谱技术 扩大细胞和基因治疗领域应用）此外，笔者还注意到了另外一家基于CDMS技术的初创企业，荷兰公司TrueMass。TrueMass 于 2020 年在荷兰成立，并在英国曼彻斯特设有制造工厂。这家私营投资公司已从天使投资人获得大量资金，公司的使命是提供新技术，帮助全球研究人员和临床实验室推进药物开发和材料技术的研究。该公司于2021年10月26日在宾夕法尼亚州费城举办的ASMS上推出了其研发的CDMS仪器。笔者也搜索了TrueMass创始人 John Hoyes博士相关的信息，以飨读者。TrueMass创始人 John Hoyes博士TrueMass 创始人 John Hoyes 博士在质谱行业拥有 30 多年的从业经验。他于 1989 年在曼彻斯特大学完成了激光物理学博士学位，并在该大学科学技术学院仪器与分析科学系 (DIAS) 担任了一年的博士后研究助理。 Hoyes博士1990 年首次加入 VG Analytical，担任曼彻斯特工厂的开发物理学家。在头两年致力于改进磁扇磁场质谱仪器后，他开始研究飞行时间 (TOF) 质谱仪器。他是 VG Analytical 第一台 TOF 仪器的项目负责人，该仪器采用了 MALDI 离子源。 1995 年，他领导开发了世界上第一台商用 Q-TOF 仪器，该仪器于1996 年底由Micromass（后被Waters收购）推出。 2000 年，他发明了高分辨率光学 TOF 几何结构，并被纳入下一代 Q-TOF 仪器的改进。 2003 年，Hoyes博士离开 VG，成立了一家名为 MS Horizons 的新公司，专门提升该领域现有 Q-TOF 仪器的性能。在此期间，Hoyes博士对离子淌度和飞行时间杂合质谱仪器产生了兴趣，并为此申请了专利。他于 2006 年回到 Micromass（后被Waters收购） 担任研究总监，并于 2010 年成为技术总监。在他任职期间，公司推出了 SYNAPT G2、Vion 仪器和 StepWave 离子源等产品。 2013 年，他成为Waters科学研究员，并于 2016 年在 HUPO（人类蛋白质组组织）获得“科学技术奖”。2018 年 4 月，Hoyes博士离开公司，成立了 HGSG Ltd咨询公司。2020年Hoyes博士创立了 TrueMass公司以实现他对商业电荷检测质谱仪器的想法。总体看来，CDMS技术在复杂生物分析中能够发挥质谱技术的精确性优势，不久之后，质谱巨头们关于CDMS技术一定会动作频频，仪器信息网也将持续带来最新报道，敬请关注。

“2016年度北京质谱年会”于2016年3月25日-26日在北京蟹岛会议中心隆重召开，来自科研院所、高校、检测实验室等单位的300多名代表参加了此次会议。北京质谱年会是北京理化分析测试技术学会主办的系列年会，自2005年第一届以来每年举办一次，受到了质谱专家、研究学者的广泛关注。 本届质谱年会的报告围绕质谱技术在生命科学热点领域的应用、质谱仪器研制方面的前沿进展等方面展开，还有讨论热烈的学术沙龙和内容丰富的培训安排。图为.大会报告现场 日立高新技术公司一直高度关注质谱技术，倾情赞助了此次会议，向与会者介绍并现场展示了最新推出的质谱检测器Chromaster 5610，受到与会者的极大关注。图为.日立报告（左）和展位现场（右）关于日立新型质谱检测器Chromaster 5610，请参考链接：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C223442.htm关于日立高新技术公司：日立高新技术公司，于2013年1月，融合了X射线和热分析等核心技术，成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术，精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新，因此公司变为日立高新的子公司，同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学，扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料，产品线更丰富的日立高新技术集团，将继续引领科学领域的核心技术。更多信息敬请关注：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/

p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp strong span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 仪器信息网讯 /span /strong span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 2015年11月20日，仪器信息网网络讲堂与中国化学会质谱分析专业委员会合作举办的& quot 第六届质谱网络会议(iConference on Mass Spectrometry，iCMS2015)继续进行。 /span span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 本届质谱网络会议自11月17日开幕，为期四天，开设了质谱新技术、质谱在新版药典中的解读及相关应用、质谱在临床医学的应用、质谱在蛋白质组学/代谢组学的应用、质谱在环境检测中的应用及质谱在食品检测中的应用共六个专场，共邀请了30位质谱研发和应用专家做出报告并与参会者进行现场和在线沟通。本日为本届iCMS最后一天，报告主题为“质谱在环境检测中的应用” 与“质谱在食品检测中的应用”。来自高校、科研院所、医院、质检机构、企业分析测试中心、质谱仪器厂商等单位的专家和一线用户参加了本次网络会议。本次质谱网络会议总报名人数达3000余人。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　 span style=" FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #7030a0" strong 质谱在环境检测中的应用专场 /strong /span /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　共有4位质谱应用专家围绕“质谱在环境检测中的应用”展开了各自的报告。200余位参会者进入本会场听讲。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　清华大学分析中心高级工程师李海芳远程分享了题为“环境分析样品前处理技术”的报告。李海芳分类介绍了目前环境样品的5种样品前处理技术，分别是适用于水体和大气颗粒物样品的固相萃取、适用于固体样品的微波辅助萃取、适用于水体样品的固相微萃取、适用于水体样品的磁颗粒固相分散微萃取和适用于水体样品的液液微萃取。其中包含一些新的研究应用，如采用磁性碳纳米的固相分散微萃取法富集水体中双酚A 采用涡旋溶剂棒微萃取法分析邻苯二甲酸脂类环境污染物，该研究还发现二甲苯对目标物的富集效果最好。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　天瑞仪器质谱事业部艾明远程向大会报告了“天瑞质谱仪在环境检测应用”。GCMS 6800应用了国家重大仪器专项“高精度四极杆质量分析器的工程化研制与应用”子任务“国产高精度四极杆在GCMS 6800仪器上的应用”的成果，在环境空气、水质、土壤及固体废物的检测中完全满足相关行业和国家标准。讲者介绍说，天瑞ICP-MS2000E核心部件进行了升级，离子通道采用双离轴偏转透镜设计，避免中性粒子和电子进入质量分析器 ETP双模式检测器无需数/模切换，且具有9个数量级的动态范围。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　上海市环境监测中心高级工程师周亚康远程为大家介绍了“质谱法在环境分析中的应用”。周亚康介绍了质谱技术在环境中的应用并详述了环保部最新颁布的质谱方法标准。重点讲解了水质中挥发性有机物的测定(吹扫捕集/气相色谱-质谱法)标准、百菌清及拟除虫菊酯类农药和多氯联苯的气相色谱-质谱法测定标准、水质中氨基甲酸酯类农药的液相色谱-质谱法标准、水质中65种元素的电感耦合等离子体质谱法测定标准。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室教授史权在现场为参会者讲授了“环境样品小分子复杂体系分子组成质谱分析”。史权介绍了小分子复杂体系存在大量质量同重组分，需超高分辨率的质谱技术来实现分析。讲者讲解了大气气溶胶PM2.5有机质组成分析，比较了雾霾与晴朗天气下大气气溶胶的有机质组成。讲者通过炼油厂污水和煤化工废水两个例子讲解了水质中可溶有机质的半定量分析。目前对环境小分子复杂体系的分析还存在一些技术问题，定量分析就是需要解决的一个难题。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" img title=" IMG_8000_副本.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201511/insimg/4f64b1ed-a52f-48e7-9b91-303b307ec340.jpg" / /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" span style=" FONT-SIZE: 12px" strong span style=" FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0" 中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室教授史权 /span /strong /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　 strong span style=" FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #7030a0" 质谱在食品检测中的应用专场 /span /strong /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 共有5位质谱应用专家围绕“质谱在食品检测中的应用”展开了各自的报告。200余位参会者进入本会场听讲。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　农业部环境保护科研监测所耿岳远程分享了“质谱在评价产地环境农药残留及农产品质量安全风险中的应用”。耿岳主要介绍了用LC/MSMS和GC/MSMS两类方法对多地种植土壤的筛查分析研究和对蔬菜/水果样本的多残留分析。该研究表明，不同种植类型和不同地区的土壤中农药种类存在明显差异，少数农药在土壤和作物中均有检出，主要以杀虫杀螨剂和内吸性杀菌剂为主。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　赛默飞世尔科技(中国)有限公司应用工程师吕辰远程为参会者介绍了“赛默飞质谱针对保健品中非法添加物检测的解决方案”。串联质谱与高分辨质谱技术是保健品中非法添加物检测的最主流检测手段之一。讲者介绍了高分辨质谱的性能与特点，并重点讲解了赛默飞静电场轨道阱高分辨质谱四极杆-Orbitrap(QE)。QE对未知物筛查具有很多技术优势,讲者也列举了其对保健品中非法添加物的筛查、筛查乳制品中43种添加剂等应用实例。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　岛津企业管理(中国)有限公司分析测试仪器市场部市场经理刘麟远程为参会者带来了题为“工欲善其事必先利其器：乳制品功能性蛋白检测的新工具和新方法”的报告。刘麟首先介绍了岛津公司以LC-MS/MS测定乳品中农兽药残、非法添加和滥用物质以及激素或药物的整体解决方案。接着还讲解了乳制品中功能性蛋白液质联用技术的两种最新应用方法：串联质谱法测定婴幼儿配方食品和乳粉中的乳清蛋白、串联质谱法测定食品中的乳铁蛋白。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　安捷伦科技(中国)有限公司应用工程师李建中远程为大家介绍了“安捷伦LCMS技术平台在食品安全中的最新应用”。讲者详述了生物标记物鉴定和靶标性多肽分析两种清真食品掺假鉴别解决方案，还介绍了三重四极杆质谱、QTOF质谱、超临界流体色谱(SFC)与质谱联用技术、离子淌度质谱技术、二维液相色谱与质谱联用技术等安捷伦最新技术在食品安全检测中的应用。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　中国检验检疫科学研究院副研究员彭涛远程为参会者介绍了“功能食品中功效成分、违禁及污染物检测与真伪鉴别技术研究进展”。彭涛简介了如采用LC-MS/MS检测胶囊型功能食品中番茄红素的检测技术，除此之外还有包括HPLC法、GC× GC-FID法、毛细管电泳法等有效成分检测方法。讲者还讲解了功能食品的违禁及污染物检测技术，例如采用LC-MS/MS检测降压类功能食品中呋噻米、氢氯噻嗪、布美他尼化学降压药的检测方法。另外，讲者举例介绍了色谱、质谱等方法在燕窝、蜂胶、阿胶等功能食品真伪鉴别方面的应用。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　SCIEX、力可、岛津、东西分析、布鲁克、赛默飞、安捷伦 、天瑞、依莎八方等质谱仪器公司给予本次网络会议大力支持。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: right" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　撰稿：郭浩楠 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　 span style=" FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #7030a0" strong 关于质谱网络会议iCMS /strong /span /span /p p span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　质谱网络会议(iConference on Mass Spectrometry，iCMS)是仪器信息网组织的质谱领域年度综合性网络会议，旨在向众多质谱从业人士提供一种便捷、有效的技术交流平台，足不出户即可听到高水平的质谱专业报告。自2010年至今，iCMS已成功举办五届，总计逾万人报名参会，先后邀请了国内外百余位质谱专家为大家呈现上百场高水平专业报告，并得到业内知名质谱公司参与支持。质谱网络会议(iCMS)自2014年起，在原来网上报名方式的基础上增加了微信报名方式，为广大网友参与会议提供了更加便捷的渠道。 /span /p p style=" TEXT-ALIGN: left" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 　　 strong 其他专场报告 /strong ： /span /p p style=" TEXT-ALIGN: center" a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20151117/177728.shtml" target=" _self" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 质谱新技术专场报告 /span /a /p p style=" TEXT-ALIGN: center" a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20151118/177846.shtml" target=" _self" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 质谱在新版药典中的解读及相关应用 /span /a /p p style=" TEXT-ALIGN: center" a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20151119/177941.shtml" target=" _self" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 质谱在临床医学的应用 /span /a /p p style=" TEXT-ALIGN: center" a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/news/20151119/177941.shtml" target=" _self" span style=" FONT-FAMILY: times new roman" 质谱在蛋白质组学/代谢组学的应用 /span /a /p p & nbsp /p

项目编号：SDQDHF20220127-H074项目名称：山东大学动物能量代谢监测系统采购项目预算金额：359.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：359.0000000 万元（人民币）采购需求：标包货物名称数量简要技术要求1动物能量代谢监测系统 1套详见公告附件合同履行期限：详见招标文件要求。本项目( 不接受 )联合体投标。山东大学动物能量代谢监测系统采购项目公开招标公告.pdf

近日宣布 VITEK® MS已经获得美国FDA 的510k医疗器械上市许可。该系统亦在2012年8月提前于美国FDA在中国获得了食品药品监督管理局的上市许可。这将是首个同时在美国和中国获得政府部门批准的用于临床检验使用的基质辅助激光解吸-飞行时间质谱系统。它是VITEK® 家族中最新加入的产品，可用于致病细菌和酵母菌的临床快速鉴定，也是第一种能够在数分钟内检测致病微生物的系统：这项改变&ldquo 游戏规则&rdquo 的技术对改进患者治疗具有重大意义。克利夫兰医学中心最近将这项技术称为&ldquo 2013年十佳医疗技术突破&rdquo 。 　　&ldquo 生物梅里埃为世界微生物领域带来最具革新的技术已经有很长的历史了，因此作为世界临床病原体检测技术的领导者，我们为在2013年将第一个质谱分析系统带到美国医院检验室而感到非常骄傲，并以此向公司50周年庆献礼，&rdquo 微生物部首席运营官兼副总裁亚历山大 . 梅里埃说。&ldquo 半个世纪以来，生物梅里埃将多种领先的创新诊断技术带进了医院检验室，VITEK® MS作为创新的解决方案之一为改进医疗决策提供可靠信息，这是我们承诺改变微生物诊断的一部分。&rdquo 　　&ldquo 能够在检验室用一台设备鉴定大约200种不同微生物的能力是及时识别病原微生物方面的一项重大进步，&rdquo 美国食品药品管理局医疗器械辐射健康中心的体外诊断和放射健康中心主任、医学博士阿尔伯特 . 古铁雷斯说道：&ldquo 治病微生物的快速鉴定能大大改进危重病人的治疗。&rdquo 　　为了获得美国食品药品管理局许可，生物梅里埃提交了一个含有7068个临床分离株的多中心临床研究数据。VITEK® MS与16S核糖体 RNA 基因测序方法(金标准)比较，准确鉴定出以下类别的微生物病原体：厌氧菌、肠杆菌科细菌，革兰氏阳性需氧菌，革兰氏阴性苛养菌，非肠杆菌科革兰氏阴性细菌和酵母菌。与这些微生物的核酸测序结果比较，VITEK® MS的准确率是93.6%。 　　科学家赞扬该新技术和其在改进公共医疗上的潜力 　　&ldquo 在与感染疾病的斗争中时间是最宝贵的，而这正是我们所缺乏的。自从分子扩增方法用于鉴定治病病原体，基质辅助激光解吸 - 飞行时间质谱的应用将对临床微生物产生重大影响&rdquo 美国临床病理学会医学技术专家、北岸医疗集团实验室传染病诊断部高级医学总监、霍夫斯特拉北岸大学医学院教授、医学博士克里斯蒂 .C. 吉诺奇奥说：&ldquo 这项技术将使我们传统的微生物鉴定方法发生变革。结合快速的药敏试验，我们能在很短的治疗时间窗口内提供诊断和治疗意见，这将降低发病率和死亡率。&rdquo 　　华盛顿大学医学院的研究者决定对VITEK® MS进行一项更具挑战的测试，他们这项测试将用VITEK® MS分析十年间收集的最初使用传统手段难以鉴定的微生物样品。 　　&ldquo 如果我们使用MALDI-TOF MS检测微生物，我们会怎么做?&rdquo 华盛顿大学医学院病理学和免疫学助理教授兼Barnes Jewish Hospital医学主任Carey-Ann Burnham博士说，&ldquo 因此，我们用冷冻冰箱中采集的这些样品测试，所得到的结果十分激动人心。仅仅MALDI-TOF MS这样一个单一的方法能在瞬间高度精确的鉴定几乎所有的分离株。&rdquo 　　&ldquo Hackensack大学医疗中心始终致力于研究前沿的新技术和治疗方法，以更好的服务患者， VITEK® MS就是另一个很好的证明。&rdquo Hackensack University Health Network总裁兼首席执行官Robert C. Garrett说到，&ldquo 我们正在对该技术给感染病诊断和治疗在速度和准确性上的提高所带来的效益进行研究。误治和抗生素滥用是医疗卫生体系的主要问题，这些问题会延长病人痛苦、增加治疗的花费。我们认为，凭借其更加快速的诊断，进而更早的对病人实施有效治疗， VITEK® MS能够减少我们的药物治疗成本，减少严重感染病患者的住院时间，从而增加我们的效益。&rdquo 　　VITEK® MS数据库代表了绝大多数困扰人类的细菌和真菌。作为临床微生物学方面的领袖，生物梅里埃拥有全世界最大的菌株库。 　　对于采用质谱法鉴定微生物的微生物学家来说，通过 VITEK® 2系统，生物梅里埃能够提供综合的工作流程解决方案，确保最佳的用户方便性、完整的样品可追溯性以及结果的质量。所有生物梅里埃系统将会通过 Myla® 基于网络的实验室信息解决方案对数据进行管理。该全面整合系统将大大促进信息和工作流程管理，能够提供 VITEK® MS鉴定和 VITEK® 2药敏检测间的充分连接。

工作所倚重的新型检测技术，更是医院检验能力的象征。　　首都医科大学附属北京妇产医院北京妇幼保健院始终秉承以患者为中心的精神，不断提升医疗质量，助力妇产检验领域的发展，于近日正式批准成立"临床质谱检验中心"。 北京妇产医院临床质谱检验中心的前身是检验科质谱中心，经过五年的高速发展，新中心作为一级科室将更好地助力临床检验需求。按所承担的临床检测任务，中心被划分为三大功能区：定量质谱特检区、微生物快速鉴定区、新生儿代谢疾病质谱筛查区，可做检测包括“女性内分泌激素测定”、“儿童性早熟检测”、“新生儿遗传病串联质谱筛查”、“微生物质谱快速鉴定”、“脂溶性维生素检测”、“食源性抗生素残留检测”等数十个具有妇幼代表性的项目，年检测标本量达5万份，可为更多孕产妇和新生儿提供快速、精准的妇幼特色诊断服务。 中心主任曹正讲到：“质谱技术在临床诊断和研究工作中的作用愈加突显，医院的大力支持让科室在设备水平和数量上均居国内同类科室前列，我们定将不负期望，勇挑重担，充分利用现有条件为孕产妇和新生儿提供专业、领先的检测服务！” 曹正，主任技师，副教授，硕士生导师，首都医科大学附属北京妇产医院检验科副主任，临床质谱检验中心主任（中层正职）。博士毕业于美国马里兰大学帕克分校，于美国休斯敦卫理公会医院进行检验住院医师培训并取得美国临床化学医师执照。2015年9月加入北京妇产医院检验科，先后主持国家级、省部级等课题多项，以第一及通讯作者发表SCI论文30余篇。　　五年来，中心围绕质谱平台还获得过多项国家级、省部级课题资助，作为牵头团队发表临床质谱应用系列专家共识及SCI文章多篇，作为组长单位，承担质谱相关的多项体外诊断设备、试剂等临床试验项目，在服务患者的同时积极开展科研创新与转化工作，助力了医院的发展，取得了良好的社会效益。

近年来，质谱技术在临床检验领域的应用快速发展，受到业界的广泛关注，被业内人士认为是未来质谱应用的蓝海市场。据了解，2021年全球质谱临床检验应用市场规模约150亿美元，行业增速近20%。这其中，美国临床质谱检验市场规模约为55亿美元，已占据其整体医学检验市场15%左右；而中国质谱临床检验则刚刚起步，在整体医学检验市场占比仅为1-2%，渗透率较低，未来市场潜力巨大。然而，尽管质谱技术在检测灵敏度、特异性、分析速度、多指标同时检测等方面有非常强的优势，并在新生儿遗传代谢病筛查、维生素及激素、治疗药物检测、微生物鉴定等领域已展现出其强大的发展潜力，但临床质谱的推进之路却没那么好走。一方面，相对于传统的免疫检测，质谱仪操作相对复杂、对从业人员知识和技能要求较高，对于传统临床检验从业者提出了很大挑战。另一方面，与传统的分析化学领域不同，应用于临床检测领域的技术不仅要能够满足对物质检测特异性的要求，还要能够满足临床检验对于准确性、重复性和线性度等要求，这对于质谱仪器供应商也提出了新要求。但是，随着临床质谱的优势不断凸显，国内越来越多的医学检验实验室及质谱制造商开始着眼于此。近期，仪器信息网就特别采访了北京和合医学诊断技术股份有限公司研发部总监贾永娟及岛津分析计测事业部营业部北京区域经理姚建国及岛津分析计测技术部经理张新宇，探究在临床质谱这一新蓝海市场，质谱仪器厂商和临床质谱实验室是如何携手探索这一新路程。采访现场和合诊断——专注于临床质谱检验 不断拓展应用范围当下，国内临床检验的市场虽然以公立医院检验科为主，但第三方医学检验机构也在不断兴起。相对于传统，特别是规模较小的医院，第三方医学实验室在成本控制和专业化程度方面具有优势，很多大型第三方医学检验机构在检验项目种类、效率和水平方面都要领先于医院检验科。在临床质谱兴起的这些年，很多第三方检验实验室走在了前面，北京和合医学诊断技术股份有限公司（以下简称和合诊断）就是国内率先开展临床质谱的第三方医学检验机构之一。和合诊断成立于2010年12月，尤以开展高效液相色谱、串联质谱法检测擅长，是国内以色谱、质谱分析技术为主的医学检验平台中的头部企业。目前，和合诊断可提供临床化学和分子遗传学检验专业的百余项检测项目，如与疾病诊断相关的血清维生素类定量测定、大分子、小分子精确测量测定、氨基酸、有机酸、脂肪酸定量检测，蛋白质、代谢组学产物分析以及生物等效性(BE)、药代动力学(PK)等。累计服务人次超过1000万，为全国30余个省市地区的2000余家二甲级以上，500家以上三甲级医疗机构提供差异化检测服务。北京和合医学诊断技术股份有限公司研发部总监贾永娟据贾永娟介绍，除了上述检测项目之外，和合诊断研发部以现有项目为基础，围绕大质谱平台的发展主题，全面开展新检测项目的开发与创新计划。包括丰富维生素检测、血药浓度检测、体内小分子代谢物检测、代谢组学、核酸质谱检测以及蛋白质谱检测等等。特别是在代谢组学方面，和合诊断引进串联质谱技术对氨基酸、脂肪酸等代谢紊乱相关的遗传代谢病进行临床研究。在大量临床检测的基础上拓展了代谢组学的相关研究，开发了同时检测血清中多种氨基酸及酰基肉碱浓度的方法，并应用于肺癌代谢组学研究，寻找到与肺癌相关的血清生物标志物。同时建立了基于生物标志物的肺癌诊断模型，具有良好的敏感性及特异性。提到临床质谱的未来发展前景，贾永娟表示，精确诊断是精准医疗的重要前提，作为生物样本内小分子分析的金标准方法，质谱技术是精准诊断实现过程中不可或缺的工具，也是临床检验技术重要的发展方向。近年来，精准医疗在逐步获得国际医疗机构认可和重视的同时，质谱技术在临床检测中的需求也越来越大。而和合诊断也随着行业发展而飞速发展，从2010年公司成立至今，和合诊断已在全国布局21家子、分公司，拥有200多台套全球领先的实验室检测设备这其中液质联用仪占了很大的比例。作为和合诊断最重要的生产工具之一，串联四极杆液质联用仪在公司的日常工作中发挥着举足轻重的作用。贾永娟也表示，目前和合诊断拥有岛津LCMS8030、8040、8045、8050等多种型号的液质联用仪多达40台，公司业务的开展离不开岛津的支持。岛津中国——看好临床检测市场 三位一体全面布局作为知名的质谱仪器制造商，岛津也早早看到了临床质谱的市场前景。岛津分析计测事业部营业部北京区域经理姚建国表示，作为化学分析仪器中的“明珠”，质谱仪具有非常多的优点：高精度、高灵敏度、高通量、抗干扰能力强等。现在，医疗诊断要求越来越严格，如何更快、更有效检测生物标记物是临床检验的研究重点。而质谱相较于传统免疫等一对一检验手段，检测限更低、结果更准确，同时可一次性检测多个指标， 具有极大的发展空间。过去，医生及临床检验人员对质谱技术了解比较有限，但随着交叉学科的发展，质谱技术跨界发展已经成了大趋势。岛津分析计测事业部营业部北京区域经理姚建国姚建国表示，岛津除了大家熟悉的分析仪器业务之外，还有医疗器械相关业务，面向传统医学领域，生产CT，X光机等设备。基于此，岛津对于分析仪器及医疗市场都很了解。为了应对交叉学科跨界的需求，早在数年前，就在岛津日本总部联合分析仪器及医疗部门成立了健康事业部，借助双方力量，开展临床及大健康领域的前沿性研究。2018年，岛津针对临床检测需求，还开发了一款为实现血液及其他生物样品的自动化前处理系统-- CLAM-2030。CLAM-2030是基于岛津的广泛血凝分析仪的技术，只需简单放置采血管或其他样品管，系统就会自动完成对血样或其他样品的前处理，然后自动输送至 LCMS 进行分析。最大限度地减少人为误差和样品前处理的差异，有助于更安全性、更快、更简单的实现临床研究中高精度的工作流程。而针对国内的临床质谱市场，岛津围绕用户需求，制定了“三位一体”的全方位解决方案，从同位素试剂到仪器硬件，再到分析方法包提供给用户一个整体的解决方案；同时岛津还成立了面向临床的销售团队，来应对未来临床市场不一样的服务需求。“临床服务的需求和传统的化学分析是非常不同的。特别是医院，病人就在一旁等着结果，如果仪器出现问题，可能就会直接影响病人的健康甚至生命，所以临床检验对于仪器公司能否快速响应并且解决问题的时效性要求非常高，而岛津就针对此建立了一个相应的响应体系。”而正是早早建立的对临床质谱用户的全方位服务体系，使得岛津与和合诊断一拍即合，成为坚定的合作伙伴。携手共进——在临床质谱领域共成长谈到双方的合作，贾永娟表示，和合诊断与岛津建立了非常深厚的友谊，早在2010年左右，双方就已经进行了深入地交流。姚建国回顾了双方合作的开始，最初和合诊断提出了一个仪器需求，在跟很多厂商交流后发现市面上没有现成的产品可以完全满足。而岛津在交流的过程中认真了解了和合诊断的想法，针对他们的需求开发了一套专用的设备，最终完美契合了用户的需求。这种认真倾听用户需求，并千方百计设法去解决问题的做法，最终让双方成为深入的合作伙伴。贾永娟也提到，在多年合作中，岛津的维修工程师们给和合诊断留下了非常深的印象。质谱仪器进入实验室之后需要实验员悉心的维护更需要工程师的助攻。由于公司里仪器数量多，所以需要维修的概率也相应增加；而和合诊断属于医疗行业，出现问题需及时维修来确保患者检验报告的及时性，而岛津的工程师们则完美地解决了实验室遇到的种种困难。 “我们工作的顺利完成离不开他的支持与付出！我以及我们实验室的小伙伴们对他们表示真诚的感谢！”而岛津分析计测技术部经理张新宇也表示，在多年的合作中，已经与和合诊断的实验室人员成为了亲密的伙伴。他回忆说，在和合诊断刚刚采购岛津LCMS时，用户对仪器还相对陌生，在仪器参数、方法优化包括日常维护等方面都有很多问题；再加上临床检测对仪器的高要求，几乎每周都要上门解决用户的各种问题。“说实话那时压力还是挺大的，但对于我们技术部工程师来说也是一个挺好的事儿，获得了很多提升。”岛津分析计测技术部经理张新宇不仅如此，随着岛津仪器在和合诊断安家落户，一些简单的问题和合诊断已经可以自己解决。在长期的运行过程中，张新宇又细心发现了和合诊断与其他用户不同的需求。由于和合诊断的主营业务是与全国各大医院合作，承接医院的检测项目。为了配合医院的工作日上班的时间，对于和合诊断来说，从周二到周六是业务的高峰期。对于这种特点，张新宇就会在周五或者周六的时候联系和合专断，询问仪器情况，尽量在周一前把发现的问题解决，最大程度保证其正常工作。随着和合诊断的不断发展，岛津的液质联用仪器也在其中发挥了越来越重的作用。贾永娟表示，目前和合诊断所用的岛津仪器能够满足我们大部分临床检测项目的检测需求，以维生素D的检测为例，众所周知婴幼儿体内维生素D会受到其同分异构体的干扰影响检测准确度，我们应用岛津LC-MS/MS 8050CL可以将同分异构体进行分离并准确定量；而基于岛津LCMS-8040所开展的血清维生素A、D、E检测项目已连续五年通过美国CAP（美国病理学会认证）室间质评。临床质谱的应用对现有医学检验、医疗诊断都有巨大推动作用，将大大提高检验的速度、降低检验成本。不过，质谱检测作为一项新技术，在临床医学上的应用还需要更多努力。贾永娟也表示：“推动临床质谱发展，需要仪器厂商和用户共同努力，在临床诊断技术合作、临床检测上下游产业等方面双方应发挥各自优势、合作互补、互惠互利。”