为什么 DESI 技术可以在不准备样品的情况下进行精确分析?

在当今科学研究与行业应用中,精确的化学分析是一项核心需求。而随着大气离子化技术的进步,去除样品预处理的需求,Desorption Electrospray Ionization (DESI) 技术正逐渐引起广泛关注。 DESI是一种可以在环境条件下进行质谱分析的技术,不需要将样品放入真空中。这项技术自2004年问世以来,已经在法医学、药物、环境监测,以及生物技术等多个领域展现了其应用潜力。

DESI利用快速移动的带电溶剂流,从样品表面提取分析物并将二次离子推向质谱分析仪。这一过程不仅高效,还能在几乎无需样品准备的情况下进行分析。

DESI的核心运作原理是将带电的喷雾雾流射向样品表面,这一喷雾与样品的距离仅几毫米。这意味着,分析物不是从样品中提取,而是利用一种即时的环境掠影进行分析。例如,在生物组织的研究中,DESI可以在实际的生物环境中捕捉样品,不损坏其结构,这在过去的分析技术中是无法实现的。

DART和DESI这类新兴的离子化技术,正是因为不需要传统的样品准备程序,才得以持续快速生长,今天已经孕育出众多相关技术。这其中一个重要优势是可以大幅提高分析的通量,达到每分钟45个样品的处理率。

DESI技术结合了电喷雾离子化(ESI)和表面脱附技术的优势,使得在环境压力下的微量样品分析又快又准,这是化学分析革命的一个关键步骤。

DESI的运作原理

在运作过程中,DESI的喷雾流将样品上不同比重的分子以不同方式进行离子化。对于重分子(如蛋白质或肽)来说,其离子化过程往往表现出电喷雾类似的光谱,而轻分子则是通过电子或质子进行电荷转移。

这使得DESI不仅受到有机化学家的青睐,也引起众多生物学家的关注。例如,该技术能够在活体细胞上进行实时影像分析,这在传统的分析技术中几乎无法实现。

DESI的应用领域

DESI技术的应用范围广泛,从食品和药物管理到环境监测,均有其身影。以下是几个具体的应用案例:

  • 法医学分析:DESI被用于毒物分析及痕迹技术的研发,帮助刑事调查人员获取精确的化学成分信息。
  • 生物医学研究:通过DESI技术进行的活细胞影像分析,不仅提高了细胞环境中化学成分的检测精度,还促进了医学诊断的发展。
  • 植物及水果分析:利用DESI对农产品进行成分分析,能够迅速提供果实的营养成分及健康状况。

配合质谱技术,DESI可在没有样品准备的情况下实现多种物质的分析,这不仅提高了工作效率,还降低了测试成本。

未来的发展

随着科技的不断进步,DESI技术的潜在应用场景仍在快速扩展。例如,结合激光脱附电喷雾技术的分析方法,使得即时成像和细胞间分析成为可能。在未来,这些技术不仅能在食品和环境检测中得到应用,甚至可能依赖于这些新技术来进行更深入的医学研究。

那么,随着非接触性分析技术的不断成熟,未来的分析技术将会如何影响我们的生活?

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