為質譜成像分析而生！這種新型離子基板的有啥不一樣？
質譜分析是通過對待測樣品進行電子束、激光等方法照射，使待測樣品的原子、分子發生離子化，通過測定質荷比，對待測樣品中包含原子、分子的種類、數量、分子結構等進行精密分析的方法。
回顧質譜分析技術的發展歷史，不難看到，新的離子化法不斷創造著質譜發展的新趨勢，讓橫跨100多年的質譜技術研究，一直充滿著活力。具有跨時代意義的離子化方法的誕生，也與質譜分析飛躍性的進步，甚至是業界的繁榮息息相關。
例如基質輔助激光解吸電離法（Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization，即MALDI）自上世界80年代末問世以來，將質譜應用提升了一個新臺階，成為目前生物質譜領域研究必不可少的工具，也是當下的一個熱門關注點。
質譜分析結構示意
MALDI法是將能吸收激光能量的低分子有機化合物（下稱Matrix）與待測樣品混合，通過激光照射，對待測樣品進行離子化的方法。在質量分析的同時，可實現對待測樣品的成分、分布狀態進行圖像化的質譜成像。
不過想利用MALDI法進行質譜成像，在與Matrix（有機化合物）的調和、涂布、干燥的前處理的階段，大概要耗時30分鐘，且需要將Matrix在待測樣品上均勻涂布。前處理顯得十分費時費力。
濱松在5月推出了新研的離子化輔助基板DIUTHAME（Desorption Ionization Using Through Hole Alumina Membrane，是的它的名字hin長?叫它“丟森”好了~）。這個小東西是利用200nm左右多孔氧化鋁（貫穿的、細小的孔呈規則狀打開的氧化鋁）開發的，面向質譜成像分析的離子化輔助基板。其最大的特點，就是能夠大幅縮減質譜成像分析時，待測樣品進行離子化所需的前處理時間（僅需3分鐘左右），且操作簡單。
將待測樣品加載到DIUTHAME上，利用毛細血管現象（在細管內側，液體從管子中上升的現象），使待測樣品的分子上升到表面，通過激光照射使其離子化而不破壞分子結構，實現在不使用Matrix的情況下，進行質譜成像分析。
MALDI法
使用DIUTHAME進行離子化
DIUTHAME是由濱松與日本光產業創成大學院大學的內藤康秀副教授共同研制的。一經面世，就收到了較大關注，并常常被用于和MALDI以及SALDI法的比較。那到底是出于什么樣的原因開發了這個產品？除了大大縮短前處理時間外， 相對于MALDI法DIUTHAME在質譜成像分析中還有哪些優勢？為何說DIUTHAME是質譜成像分析離子化的新方法？內藤副教授從開發者的角度，為我們進行了解讀。
內藤康秀副教授
問：DIUTHAME在質譜成像分析中還有哪些優勢？解決了MALDI法中的什么問題？
在開發DIUTHAME前，我一直致力于質譜成像分析分辨率的提高。雖然希望通過提高設備分辨率來實現高分辨率的目標，但這個方法也是有極限的。
為什么這么說呢？因為在質譜成像分析中，以往普遍采用的離子化方法為“基質輔助激光解吸電離法（Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization，即MALDI）”。而無論怎么提高設備的空間分辨率，分辨率都無法超過Matrix結晶的尺寸。若要實現質譜成像分析的高分辨率，必須要擺脫對使用Matirx的離子化方法的依賴。而DIUTHAME的誕生，就打破了這一點的限制。
DIUTHAME的開發一開始就是以質譜成像分析為目標應用，它并不需要與Matrix的調和、涂布、干燥的前處理。在提高操作便利性（3分鐘左右可完成前處理）的同時，其高質量的數據，有望取得良好的重現性。
另外，使用MALDI法進行離子化時，也會出現因待測樣品成分的性質原因，而難以與Matrix共同結晶的情況；以及待測樣品中包含鹽、添加劑等雜質的濃度過高時，阻礙Matrix結晶的情況。在這樣的情況中，使用DIUTHAME則不會有這樣的困擾，能夠獲得很好的效果。
DIUTHAME還可對工業材料、興奮劑禁藥等MALDI法無法測定的小分子進行高精度的測量。
問：明明和SALDI的原理類似， 為何說DIUTHAME是一種新的方法？
目前有一種叫表面輔助激光解吸電離（SALDI）的離子化方法，它與DIUTHAME作用原理相同，市場上也有多類SALDI基板的商品。但是，目前市場上的SALDI基板并沒有通孔的結構，在質譜成像分析中并不適用。在此意義上，使用DIUTHAME可以說是不同于SALDI的新型離子化辦法。
將在DIUTHAME的哪些性能上進行繼續開發？
多數的生物分子是通過質子化來生成離子的，針對這些待測樣品，DIUTHAME的靈敏度并不如MALDI法。這是因為，MALDI中的Matrix可以給樣品分子提供質子，而DIUTHAME卻沒有該項作用。
想擁有更廣泛的應用，這個小家伙就必須具備更高的靈敏度。因此，我們也會對它的性能進行持續的開發。此外，DIUTHAME的工作原理之謎仍未完全解開，而在繼續研究摸索的同時，我們也希望能夠不斷地提高它的靈敏度。
濱松致力于光電技術探索60余年，在質譜探測器的研究也已有40余年的歷史，可為質譜應提供MCP、EM、離子化光源等產品。除了DIUTHAME，2018年濱松還推出了一系列應用于質譜的新品，并在2018年ASMS中有所展示（包括在研品），如可解決小質譜低真空問題的三級結構的GEN3 MCP、適用于TOF-MS的MCP+AD、適用于Q-MS\IT-MS的管道型EM等等。濱松希望通過探測技術的原始創新，從最底層技術出發，穩定而堅實地推動最終質譜應用的發展。
