91儀器信息網(wǎng)訊 電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)技術(shù)問世至今已近40年,在三十多年時間里,ICP-MS技術(shù)迅速發(fā)展成為一種應(yīng)用廣泛且受到高度評價的分析技術(shù)。隨著相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)υ摷夹g(shù)需求的不斷拓展和應(yīng)用基礎(chǔ)研究的不斷深化,以及ICP-MS儀器的不斷改進和完善,該技術(shù)已進入了成熟階段。在學(xué)術(shù)交叉和應(yīng)用方面,ICP-MS滲透到宇宙、環(huán)境、物理、化學(xué)、生物、醫(yī)藥、醫(yī)學(xué)、食品、材料、核科學(xué)與技術(shù)等諸多領(lǐng)域,很多成熟的方法已經(jīng)發(fā)展成為標(biāo)準(zhǔn)化的方法。近年來,ICP-MS在貴金屬、類金屬和非金屬元素分析,聯(lián)用技術(shù)與形態(tài)分析,單顆粒和單細(xì)胞分析等方面取得了重要的進展,同時也在免疫分析、疾病診斷、藥物篩選、納米分析等方面也得到越來越多的應(yīng)用。
為幫助用戶更好地學(xué)習(xí)、了解ICP-MS技術(shù)及應(yīng)用的最新進展內(nèi)容,91儀器信息網(wǎng)特別策劃了“精進不休:ICP-MS新技術(shù)新應(yīng)用”專題,并邀請到ICP-MS市場上的主流生產(chǎn)商們,請他們談?wù)剬CP-MS技術(shù)發(fā)展及最新應(yīng)用進展的看法。本文特別邀請到杭州譜育科技發(fā)展有限公司的行業(yè)技術(shù)經(jīng)理婁金婷,請她談一談對ICP-MS技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展歷程及未來趨勢的看法。
譜育科技行業(yè)技術(shù)經(jīng)理 婁金婷
91儀器信息網(wǎng): 請回顧貴公司ICP-MS的技術(shù)發(fā)展歷程。
譜育科技:譜育科技質(zhì)譜研發(fā)團隊于2011年參與科技部國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項“基于質(zhì)譜技術(shù)的全組分痕量重金屬分析儀器開發(fā)和應(yīng)用示范”項目,在項目的支持下開展了臺式ICP-MS的研發(fā),通過攻克自激式ICP電源、耐溫濕度變化的四極桿質(zhì)譜儀、高效碰撞反應(yīng)池等關(guān)鍵技術(shù),形成了體積縮減50%、重量減輕25%的ICP-MS產(chǎn)品,在通過全面的可靠性設(shè)計和測試、集成氣路、模塊化緊固連接、三維減震技術(shù)以及第二代自激式ICP電源的突破后,形成了三代機——可移動式的ICP-MS。近年來隨著工業(yè)自動化的發(fā)展,譜育科技在ICP-MS的在線及全自動專用化方向具有重大突破。
91儀器信息網(wǎng): 您認(rèn)為目前的ICP-MS技術(shù)還有哪些問題亟待解決?未來ICP-MS的技術(shù)發(fā)展趨勢如何?
譜育科技:我們理解ICP-MS的技術(shù)上主要有兩個重點研發(fā)方向,其一是進樣技術(shù),針對各種復(fù)雜樣品直接進樣的突破性的研究,例如激光燒蝕、電熱蒸發(fā)等固體樣品直接進樣技術(shù)、在線稀釋的高鹽高基質(zhì)樣品直接進樣技術(shù)、血液、尿液直接稀釋進樣技術(shù)、顆粒物樣品的直接進樣技術(shù)等,樣品新的進樣技術(shù)與工業(yè)自動化技術(shù)的結(jié)合,必將使ICP-MS技術(shù)在全自動化方向有廣泛的發(fā)展。
其二是質(zhì)譜新技術(shù),比如這些年比較熱門的三重四極桿質(zhì)譜技術(shù)、飛行時間質(zhì)譜技術(shù),三重四極桿質(zhì)譜技術(shù)應(yīng)用在ICP-MS上可以在分析干擾元素時獲得極佳的結(jié)果;基于飛行時間的ICP-MS則是單顆粒、單細(xì)胞分析的最理想手段,也是未來很有前景的市場領(lǐng)域。
另外,ICP-MS在元素分析領(lǐng)域分析技術(shù)已經(jīng)比較成熟,但是實驗室的應(yīng)用水平受制于人員和地區(qū)的差異參差不齊,面對這種情況,全自動分析技術(shù)結(jié)合ICP-MS對未來實驗室分析工作而言將是一個革命性的工作。
91儀器信息網(wǎng): 您如何看待國產(chǎn)與進口ICP-MS技術(shù)的差距?
譜育科技:近年來,隨著各領(lǐng)域的管理要求日益嚴(yán)格,ICP-MS在國內(nèi)的各監(jiān)測領(lǐng)域的需求劇增,但整個市場還是呈現(xiàn)進口廠商壟斷的情況。目前國產(chǎn)的ICP-MS技術(shù)水平就大部分監(jiān)測領(lǐng)域來說,均可以滿足使用的需求。然而國內(nèi)用戶目前還處于進口必然優(yōu)于國產(chǎn)的印象中,在被進口儀器占領(lǐng)的市場中想要謀取一席之地,進行差異化競爭打開市場才是國產(chǎn)儀器的出路。通過這種方式找到特定的監(jiān)測需求,如全自動方向、在線及車載方向等,特定市場的拓展帶動通用市場需求,促使國產(chǎn)儀器廠商不斷提升ICP-MS的技術(shù)指標(biāo)和儀器長期可靠性,同時持續(xù)的研發(fā)投入也是國內(nèi)儀器廠商于進口儀器廠商長期抗衡的技術(shù)保障,目前國產(chǎn)的ICP-MS已經(jīng)在指標(biāo)上達(dá)到于進口儀器相當(dāng)?shù)乃剑粐鴥?nèi)蓬勃發(fā)展的市場需求也將進一步促進國內(nèi)儀器企業(yè)在ICP-MS的投入,隨著越來越多優(yōu)秀的國產(chǎn)儀器的面世將有利于逐步取得國內(nèi)用戶的信任。
91儀器信息網(wǎng): 目前貴公司ICP-MS重點關(guān)注的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?
譜育科技:譜育科技致力于將實驗室各種先進的分析技術(shù)與客戶實際應(yīng)用需求結(jié)合,一方面提供高端分析技術(shù),另一方面提供自動化、專用化的解決方案;目前結(jié)合ICP-MS、GC-MS、LC-MS等實驗室先進質(zhì)譜技術(shù)已經(jīng)針對環(huán)境在線、土壤、濾膜、食品等檢測提供了多種成熟的解決方案。比如近期推出的SUPEC 7020全自動重金屬分析系統(tǒng)在檢測分析中采用自動控制、自動調(diào)整裝置,用以替代人員操作和質(zhì)控等。在整個實驗過程中,人員只是間接的照管和監(jiān)督儀器的前處理及分析過程,整個過程不需要人員直接干預(yù)與操作,這將減少實驗中存在的人員誤差問題。
SUPEC7010 水質(zhì)重金屬在線監(jiān)測系統(tǒng)(左)| SUPEC7020 全自動重金屬分析系統(tǒng)(右)
91儀器信息網(wǎng): 未來ICP-MS應(yīng)用將會如何發(fā)展?
譜育科技:ICP-MS主要應(yīng)用于各領(lǐng)域的痕量元素分析,這需要依靠成熟的樣品前處理技術(shù)以保證樣品的消解完全、潔凈以及轉(zhuǎn)移過程所帶來的誤差。目前影響ICP-MS的應(yīng)用推廣主要還是受制于分析過程過于依賴操作人員,而高水平操作人員培養(yǎng)需要周期,優(yōu)秀的分析人員的不足制約了ICP-MS的使用推廣;將樣品前處理部分和ICP-MS分析部分結(jié)合是解決這個問題的一個方法,可減小整個實驗過程的人為誤差,保證ICP-MS的測量精密度。同時,因為ICP-MS技術(shù)在元素分析上具有快、準(zhǔn)、穩(wěn)、全的特點,配合自動取樣、自動樣品處理、自動分析與智能監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)合,將目前主流的實驗室單表用的ICP-MS用于在線集成,可應(yīng)用于更多的應(yīng)急場景,例如在線流域水環(huán)境監(jiān)測、水源風(fēng)險預(yù)警、排污溯源監(jiān)測等,為各種場景應(yīng)用提供可能。
91儀器信息網(wǎng): 您認(rèn)為,未來幾年ICP-MS的熱點市場需求有哪些?
譜育科技:《中共中央國務(wù)院關(guān)于全面加強生態(tài)環(huán)境保護堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》中對藍(lán)天、碧水和凈土提出要求,污染防治的過程與治理方法都需要各污染指標(biāo)來支撐。空氣、水域、土壤中重金屬污染物的檢測方法均可由ICP-MS法來檢測。
同時,國家各類應(yīng)急救援建設(shè)正在積極建設(shè)中,ICP-MS技術(shù)在元素分析領(lǐng)域有很明顯的優(yōu)勢,并且現(xiàn)在也實現(xiàn)了可移動化,通過各模塊工業(yè)化的集成實現(xiàn)了在線化,在應(yīng)急現(xiàn)場可在線不間斷24小時、無人守的進行監(jiān)測,同時對于偏遠(yuǎn)能力較弱的地區(qū),也可使用車載ICP-MS進行迅速到達(dá)現(xiàn)場進行檢測。
近三年來,國家施行了15個關(guān)于ICP-MS法測定樣品中的元素的分析方法標(biāo)準(zhǔn),例如GB/T 35418-2017 《糧油檢驗糧油檢驗 谷物及其制品中鈉、鎂、鉀、鈣、鉻、錳、鐵、銅、鋅、砷、硒、鎘和鉛的測定電感耦合等離子體質(zhì)譜法》,在化妝品、玩具、鋼鐵合金、電子電器中重金屬元素分析國標(biāo)方法也相繼出臺,這些方法標(biāo)準(zhǔn)也促進了ICP-MS在各領(lǐng)域的應(yīng)用。
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