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首台穿戴式质谱仪问世由Cooks与欧阳证开发

2018-11-27 18:23:53

这个从美国普渡大学实验室走出来的小工具可能看起来像电影《魔鬼克星》中的质子装备(Proton Pack),但事实上它是一台可以背在用户身上的便携式质谱仪,能够识别化学武器,毒品和爆炸物,有可能成为环境和法医监测中的利器。

迷你质谱背包简单易用以至于没有任何分析化学经验的人都能够使用

大多数质谱仪器一般安装在实验室,它们更快速、更安全,更适用于现场测定化学物质。迷你质谱背包由质谱大师Graham Cooks和生物医疗工程系助理教授欧阳证共同开发,适用于解决偏远地区或危险场所的快速分析问题

Cooks对此表示:“20年来我们一直致力于开发便携式仪器,这个迷你质谱背包显著改善了我们过去所做的工作。这是首台可用于穿戴的质谱仪器——它真的可以让人穿着四处走动,不需要前处理,即可分辨复杂的混合物,并能立即给出结果。

迷你质谱背包看着像《魔鬼克星》质子装备,但它专为危险场所设计使用

这个背包能够连接到手持式采样装置,背包中配置了电离源、离子阱和质量分析器,还有真空系统、平板电脑和充电电池——这属于较重的部件,整个背包重量约为10kg。Cooks解释说,一种低温等离子体(LTP)电离的环境电离技术,可在现场直接电离固体样品,不需要实验室样品制备。质谱仪器测试的主要样品包括炸药和化学试剂,而低温等离子体技术特别适用于这一类样品。

该团队开发的这款迷你质谱仪能够从不同的表面包括皮肤、玻璃、棉花和纸板,探测爆炸物如TNT、神经毒素丙胺氟,和非法药物包括摇头丸、可卡因。迷你质谱仪的电池组能供其运行一个半小时。

内置软件使非专业人士都能够友好使用这款仪器,Cooks表示,“它会与您录入的化合物库进行光谱比对,你可以对其设定用来寻找某些离子。” 当检测目标物时,手持装置上的LED灯可用于照亮。“对那些不了解任何质谱或分析化学的人来说,它可以说是被设计成了一款‘傻瓜型’设备。”Cooks补充到。

美国伊利诺伊州立大学开发便携式质谱仪的Christopher Mulligan表示:“这个团队已经证明了便携式系统前所未有的易用性水平,其潜在应用非常的耐人寻味,很难想象人们使用它监测化学品泄漏对环境的影响或者植物学家用它发现新的天然产物的的反应。”

关于Graham Cooks:

美国普渡大学R. Graham Cooks教授是世界的、专门从事质谱基础研究、质谱仪研发、以及质谱应用的科学家,他于1985年获得了质谱学领域的荣誉Thomson奖,并于2002年获得了诺贝尔化学奖提名,他同时还是美国Academy of Arts and Science院士。

关于欧阳证:

Ouyang Zheng(欧阳证)现为美国普渡大学(Purdue University)电子与计算机工程系和生物医疗工程系的助理教授。欧阳证1993年和1995年毕业于中国清华大学自动化系并获得其学士和硕士学位。1997年从美国西弗吉尼亚大学(West Virginia University)物理化学硕士学位;2002年从美国普渡大学获得其分析化学的博士学位。目前的研究方向为:质谱小型化;在荷质比基础上制备分离生物分子;离子轨道模拟和数据处理。

(编译:刘玉兰)

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