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近日，廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院杭緯教授課題組與斯坦福大學(xué)Richard Zare教授課題組合作，在高空間分辨率質(zhì)譜成像技術(shù)研究上取得進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)將微透鏡光纖技術(shù)與與現(xiàn)有的激光質(zhì)譜成像平臺相結(jié)合，使質(zhì)譜的成像分辨率獲得大幅提升。相關(guān)成果發(fā)表于Nature Protocols。

質(zhì)譜成像技術(shù)把高靈敏度的質(zhì)譜和提供檢測物空間信息的成像軟件相結(jié)合，是一種具有高靈敏、沒有特異性標(biāo)記且可同時(shí)監(jiān)測多種目標(biāo)分子空間分布和含量變化的成像技術(shù)，在醫(yī)學(xué)、生物、藥學(xué)等領(lǐng)域的研究中有著巨大價(jià)值。目前質(zhì)譜成像技術(shù)多采用激光最為采樣工具，如MALDI-MS、LA-ICP-MS、LA-ESI-MS等。但是受限于光學(xué)衍射極限、透鏡像差以及光學(xué)聚焦距離較長等因素，激光質(zhì)譜成像技術(shù)的空間分辨率始終局限在微米級別，難以用于微納樣品的分析。通過光束整形設(shè)備或近場光學(xué)技術(shù)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)高空間分辨率，但是成本高昂，無法大范圍推廣。

杭緯教授課題組多年來致力于發(fā)展激光質(zhì)譜納米成像技術(shù)。在國家自然科學(xué)基金委重大科研儀器研制項(xiàng)目的資助下，項(xiàng)目組于2020年首次研發(fā)出了基于微透鏡光纖的激光采樣技術(shù)，并與質(zhì)譜技術(shù)結(jié)合，在近兩年取得了多項(xiàng)研究成果，包括與商品化的ICP-MS相結(jié)合，LA-ICP-MS的空間分辨率提高至400 nm等。同時(shí)，斯坦福大學(xué)的Richard N. Zare課題組也同樣將微透鏡光纖與商品化儀器平臺相結(jié)合，將現(xiàn)有的LA-ESI-MS成像分辨率提高了近一個(gè)數(shù)量級。

據(jù)介紹，微透鏡光纖技術(shù)具有通用、普適性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)可靠等優(yōu)勢，就像一臺化學(xué)顯微鏡，無需標(biāo)記且無通道數(shù)量限制。該技術(shù)與與現(xiàn)有的激光質(zhì)譜成像平臺結(jié)合，可大幅提高成像分辨率和精準(zhǔn)性，有望在單細(xì)胞化學(xué)、藥物代謝以及納米材料等多個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

編輯點(diǎn)評：將微透鏡光纖技術(shù)與金光質(zhì)譜成像技術(shù)相結(jié)合的新型高空間分辨率質(zhì)譜成像技術(shù)，是一種經(jīng)濟(jì)可靠、操作簡單、普適性強(qiáng)、具有納米空間分辨率的激光質(zhì)譜成像技術(shù)，解決了激光質(zhì)譜成像技術(shù)無法用于分析納米樣品的問題，極大拓展了激光質(zhì)譜成像技術(shù)的應(yīng)用空間，為微納材料研究、單/亞細(xì)胞水平的醫(yī)學(xué)與藥學(xué)研究等提供了新的工具。

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