杭纬成功研制近场解吸成像质谱仪

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杭纬教授课题组与颜晓梅、李剑锋教授课题组合作，成功研制近场解吸成像质谱仪，实现纳米级形貌与化学成分共成像，并将该仪器用于药物在单细胞内分布的研究。相关研究成果以“Chemical and Topographical Single-Cell Imaging by Near-Field Desorption Mass Spectrometry”为题发表于Angewandte Chemie International Edition（DOI:10.1002/anie.201813744）。

STED和PALM等高分辨光学技术已被用于鉴定基因表达及分子在细胞内分布，但这些技术均依赖荧光探针与目标分子结合的标记方法。质谱具有分子直接鉴别能力，虽然二次离子质谱能够达到纳米级的分辨，但谱图干扰十分严重。通用性极好的激光解吸技术由于受光学衍射极限的限制其分辨率停留在微米水平。特别是生物样品表面起伏不平干扰成像结果。

针对这些挑战，该团队使用有孔光纤传导激光，光纤尖端开孔仅200纳米，使用尖端的倏逝波进行解吸，通过原子力显微镜控制光纤尖端到样品表面的距离，同时实现形貌与化学成分的成像。该技术无需探针标记，便可得到多种药物在单细胞内的分布成像，成像分辨率达250 nm。该质谱仪将近场解吸的分子通过深紫外激光后电离，具有离子产率高、传输性好等特点，达到amol级绝对检出限，能够得到清晰的谱图。该仪器克服了样品表面起伏对成像结果的干扰，实现形貌和化学成分的精准成像。

该仪器的研制和应用工作是在杭纬、颜晓梅、李剑锋教授共同指导下完成的，殷志斌和程肖玲同学为论文共同第一作者。殷志斌同学具体设计、调试、优化了近场解吸质谱仪，与程肖玲同学一起具体设计了应用实验，并进行数据处理。该工作获得国家自然科学基金委项目的资助。

论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.201813744