质谱分析技术能精准“分拣”检测
科技日报北京1月13日电（记者张梦然）美国冷泉港实验室团队开发出一种能够显著提升仪器性能的质谱分析新技术。该突破能实现如快递站“分拣”一般的精准检测，有效提升复杂样本分子识别能力，有望推动药物靶点的发现，并帮助解答人类健康与生物学中的一些长期难题。相关研究成果发表在新一期《分析化学》期刊上。
质谱分析的工作原理是通过离子在真空室中的飞行时间来测量分子重量。如同向墙壁投掷网球和实心球，通过观察它们的加速度和到达墙壁所需的时间，就能判断它们的重量差异。图片来源：冷泉港实验室重量蕴含着丰富的信息。在厨房中，食材的用量偏差可能改变菜肴的风味；在科学领域，分子重量可揭示其成分，从而帮助判断药物的有效性，甚至可分析肿瘤组成以指导治疗。为了实现这些目标，研究人员常使用质谱分析技术。
“质谱仪本质上是一台高精度秤。”冷泉港实验室研究副教授保罗·西法尼解释道，“就像面对一桶混杂的分子，通过质谱分析，我们能辨别其中含有哪些分子以及它们的数量。这有助于回答诸如‘不同肿瘤中是否存在特定蛋白质、脂质或其他小分子差异’等问题。”
一般认为，质谱仪在识别复杂混合物中分子时的灵敏度，主要取决于扫描速度。标准流程是将分子转化为气态离子，之后在样品池中每隔数秒进行“快照”式依次测量。然而，若离子累积过多，它们之间会发生相互作用，干扰扫描结果。直观上，扫描越快，能连续测量的离子就越多，但这也带来新的问题。速度虽然重要，但一些含量较低却可能具有关键意义的分子，容易被高浓度离子的信号掩盖，从而在快照中被遗漏。此次新技术正是为了解决这一问题。
团队将这一方法比作快递站的分拣系统：不同于一次性测量腔室内全部离子，新技术将扫描结果划分为多个“箱”。即使某种分子浓度远高于其他箱，也只会占据其中一个箱，从而避免信号溢出影响整体检测。研究表明，这种方法在区分浓度差异方面表现更优，尤其适用于药物对比研究。
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