中科院条件保障与财务局近日组织专家对中科院化学所研究员聂宗秀主持承担的中科院科研装备研制项目“生物颗粒离子阱质谱装置”进行了结题验收。验收专家组一致认为该项目圆满完成了研制任务，达到了预期目标，同意通过验收。
包括细菌、病毒和细胞在内的生物颗粒在物质循环、生物进化和环境保护中扮演着重要的角色。因此，测量起源各异、个体微小的生物粒子的质量及其在特定群体中的分布和变异情况，对于了解它们的结构和特性非常有帮助。理论上可以采取类似分子质谱的方法，通过精确测定某一个生物颗粒的质量，推断其生物属性。因此，发展精确测量完整生物颗粒质量的质谱技术更具有重大的学术意义和应用价值。然而，生物颗粒的质量已远远超出现代质谱仪的测量范围，使用质谱技术测量病毒、细菌、细胞等生物颗粒是一个巨大的挑战。
该项目针对商用质谱存在的关键科学与技术问题，在质谱理论、仪器构建及新方法应用方面开展了系列探索性研究。科研人员首先研究了非线性离子阱质谱理论，为高性能质谱仪器研发奠定了基础。同时，为破解商用质谱仪无法测量完整颗粒质量的难题，科研人员还研制了离子阱颗粒质谱装置。此外，通用、免标记纳米颗粒在生物组织中的质谱成像及定量新方法也在该研究中成功建立。
“生物颗粒离子阱质谱装置”的研制成功，将质谱测定的质量范围从小于106的分子拓展至约1013的颗粒物，成功实现了颗粒物的质谱分析。利用该装置，项目组发展了对颗粒物的比表面积、尺寸分布及表面吸附量等进行多参数表征的质谱测定新方法，并成功应用于细胞质量的测定、颗粒吸附量“称量”、色谱填料综合表征等。同时，项目组通过相关质谱理论的研究，获得了非线性离子阱的离子运动特性和稳定区，为发展和提高囚禁质谱技术提供了新思路。
