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新秀之起:著力ICP-MS傳統領域 在傳承中創新

儀器信息網 2019/06/05 10:58:45 點擊 1966 次
[導讀] 從進口儀器產品中借鑒學習是部分國產儀器早期研制的必經之路,但是衡昇儀器作為市場上的后來者,在吸取和借鑒了國內外產品的設計思路后逐漸形成了其獨特的產品設計,致力在傳統領域爭得立足之地并積極拓展新興領域。

儀器信息網訊 電感耦合等離子體質譜(ICP-MS)技術問世至今已近40年,在三十多年時間里,ICP-MS技術迅速發展成為一種應用廣泛且受到高度評價的分析技術。隨著相關應用領域對該技術需求的不斷拓展和應用基礎研究的不斷深化,以及ICP-MS儀器的不斷改進和完善,該技術已進入了成熟階段。

為幫助用戶更好地學習、了解ICP-MS技術及應用的最新進展,儀器信息網特別策劃了“精進不休:ICP-MS新技術新應用”專題系列報道,并邀請到ICP-MS市場上的主流生產商們,請他們談談對ICP-MS技術發展及最新應用進展的看法。就ICP-MS而言,國際上的主要生產商有安捷倫、賽默飛、珀金埃爾默、島津、德國耶拿等,同時國產儀器廠商近年也在積極研制ICP-MS產品,廠商分別有聚光科技、譜育科技、鋼研納克、東西分析(原GBC)、天瑞儀器,以及新面孔北京衡昇儀器等。本文特別邀請到北京衡昇儀器有限公司副總經理兼研發總監馬玉平,請他談一談對ICP-MS技術與應用發展歷程及未來趨勢的看法。

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衡昇儀器有限公司副總經理兼研發總監 馬玉平

儀器信息網: 請介紹貴公司ICP-MS的技術起源及發展。

衡昇儀器:衡昇儀器有限公司成立于2014年,致力于國產分析儀器的研發和生產。公司從2016年開始研發ICP-MS,2018年完成樣機的組裝和生產,開始進行各項測試和完善,目前已趨于完成,將于近期推向市場。公司的ICP-MS稱為iQuad系列,根據不同客戶需求分為iQuad 100/200/300三種型號,全系標配六極桿碰撞反應池。儀器整體設計方面具有以下優勢:

首先:在離子光學方面,iQuad采用了獨特的雙離軸(Dual Off-Axis)技術, 一方面消除了等離子體中的基體對離子鏡系統的污染,同時也避免了在碰撞反應池中產生的中性分子或原子產生的噪音,大大提高了信噪比。

第二:在離子檢測部分,iQuad采用了ETP公司2019年正式量產的最新ICP-MS專用檢測器,有著極佳的信噪比和大于9個數量級的動態范圍,結合最新平臺的電路設計,iQuad有著目前所有量產ICP-MS中最快的數據采集速度,最小單點采集時間為5微秒,可滿足納米顆粒和單細胞分析的需求。

第三:iQuad采用衡昇儀器專為其打造的最新64位多儀器軟件平臺iTrace,能夠實現所有參數的實時控制和監測。iTrace具有一鍵啟動功能(Get Start),如果在方法已經編輯好的情況下,一旦點擊Get Start功能鍵,iTrace可以實現自動點火,預熱,檢查儀器性能,自動調諧,自動校準,自動開始分析樣品等所有流程。配合通用的自動進樣器,實現極佳的操作感受。iTrace同時擁有3Q認證模塊(IQ,OQ和PQ),能夠滿足國內外藥物和食品檢測的嚴格規范,如FDA 21 CFR Part 11。iTrace不僅能適用常規分析的要求,還同時擁有形態分析模塊,納米顆粒分析模塊,單細胞分析模塊,激光分析模塊等等,滿足各行各業的需求。

最后:iQuad的進樣系統采用四通道蠕動泵和易于拆卸的霧化室炬管組件,非常方便用戶的日常操作和維護。霧化室標配半導體制冷,能大大降低氧化物離子干擾,提高長期穩定性。等離子體部分采用無需維護的水冷固態射頻發生器,獨特的數字驅動和頻率匹配,具有非常高的耦合效率,即使對高揮發性有機溶劑也能維持非常高的等離子體穩定性。四極桿部分采用大直徑的純鉬四極桿和固態DDS射頻發生器,確保高離子通過率和分辨率。

儀器信息網: 對于目前的ICP-MS技術,您比較看好哪些?還有哪些問題亟待解決?未來ICP-MS的技術發展趨勢如何?

衡昇儀器:就目前的ICP-MS技術來說,我們認為進樣系統、接口、四極桿、檢測器和真空系統已經日趨成熟,但是碰撞反應池和離子光學系統還有進一步提升的空間。一方面進一步降低各類干擾,另一方面提高離子的傳輸效率,這兩方面我們都比較看好,也是衡昇儀器正在努力鉆研的地方。

另外,我們看好的技術有三重四極桿ICP-MS,在消除多原子離子干擾方面它較單四極桿ICP-MS有著先天的優勢,目前由于成本原因它的市場份額還不太高,但是我們相信隨著儀器逐漸小型化,成本也會逐漸下來,未來的市場份額會有較大提升

目前ICP-MS的基體耐受力仍然是一個挑戰,雖然氬氣稀釋等方法能夠一定程度提高基體耐受能力,但是并非適合所有的樣品基體,這部分相信是所有廠家都在進行研究的地方。

我們認為未來ICP-MS的發展可能有以下三個趨勢:

第一個趨勢是儀器小型化和高性能化。類似于LC-MS一樣,有些公司通過采用小型的四極桿和離子光學系統,把三重四極桿LC-MS的體積縮小了一半還多,而且整體性能還有所提升;某些廠家也推出了小型化的MALDI質譜。這些小型化的產品都預示著,不久的將來,會有小型化的ICP-MS出現。我們同樣看好小型化高性能的ICP-MS。

第二個趨勢是ICP-MS由通用性走向專用性。比如出現針對某個領域的醫用專用型,半導體專用型,食品/環保專用型等等,配以相適應的自動化的樣品前處理和進樣系統及軟件,實現在相應領域的自動化運行,大大簡化操作過程,提升工作效率。

第三個趨勢是更多的應用領域,百花齊放。目前從應用領域來看,納米顆粒,單細胞分析以及醫用輔助診斷,都有越來越多的相關研究成果被發表。如果相關的配套研究,如配套試劑包、進樣系統的研發得到完善,這將會為ICP-MS的應用提供更多的可能。

儀器信息網: 您如何看待國產與進口ICP-MS技術的差距?

衡昇儀器:從部分國產儀器上我們能夠看出一些進口儀器早期產品的影子,我們認為這也是很多產品早期開發的必經之路。但是,衡昇儀器作為市場上的后來者,在吸取和借鑒了國內外產品的設計思路后,逐漸形成了其獨特的產品設計方案。在整體儀器平臺上與進口儀器是沒有代差的,因而性能指標也沒有代差,我們欠缺的只是知名度和客戶的信任。

儀器信息網: 您如何評價目前ICP-MS的應用情況?應用過程中還有哪些亟待解決的問題?

衡昇儀器:目前我們比較看好的是ICP-MS的各種聯用技術,包括與LC、IC、GC、激光等等,從儀器本身來講這些技術已經通過硬件和軟件的結合都已經實現了,但是它們的相關應用并未大量普及。亟待解決的問題一方面是標準樣品的缺乏和昂貴,另一方面是國家或行業標準的制定,這些在一定程度上限制了這些技術的普及。

儀器信息網: 目前貴公司ICP-MS重點關注的應用領域以及原因。

衡昇儀器:目前我們在環保,食品安全,半導體,地質,醫藥,臨床樣本等領域做了大量的方法研究,所測出的結果都非常令人滿意。iQuad作為一種通用型的分析儀器,我們努力使它能夠滿足盡可能多的行業需求。同時,基于強大的軟件開發能力,我們也盡可能根據各個行業的需求開發出有針對性的軟件模塊來更好的滿足相應行業的應用需求

近期主要看好傳統的應用領域,因為當前這些傳統領域仍然是ICP-MS的主要市場,而且已經連續多年保持較高的增長率。作為一個儀器公司,衡昇儀器首先要致力于在這塊領域有所收獲,因此公司在設計儀器時就針對這些傳統市場投入了很大的資源,力爭使iQuad成為一款真正可以信賴,穩定可靠的儀器。

未來隨著精準醫療的發展,ICP-MS在病理診斷方面也會逐漸展示其價值,相信不久后就會有廠家取得ICP-MS醫療許可證,然后ICP-MS將會逐漸走入醫院,成為醫院化驗室的一款常規檢測設備,這將是一個擁有巨大潛力的市場。我相信所有的ICP-MS的廠家都已經看到了這一點,我們會利用自身的軟件和硬件開發優勢,與合作伙伴配合,盡快使iQuad走進這一領域。

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[來源:儀器信息網]
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編輯: 萬鑫
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    06月07日 15:13:25

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