完成单位： 中国科学院化学研究所

完成人：聂宗秀，熊彩侨，刘会会

成果简介：

“颗粒质谱与成像”项目主要是采用质谱这一分析科学的利器对生命、环境和材料领域中的颗粒物质进行检测及成像分析。其科学意义是解决颗粒物质在质谱分析时电离、探测及质谱解析困难等瓶颈问题。针对这些难点，项目成员在质谱理论、颗粒质谱构建及质谱成像三方面进行了系统的研究。通过求解离子阱非线性离子阱方程，优化了颗粒的质谱分析条件；设计研制了颗粒离子源及电荷检测器，构建了离子阱颗粒质谱装置，实现了微纳尺度颗粒质量的测定；发展了无标记的颗粒质谱分析方法，实现了纳米颗粒在生物组织中分布的成像分析。相关论文发表在Nat. Nanotech., Sci. Adv., Anal. Chem. 等期刊上90余篇。颗粒质谱成像的工作被Nat. Nanotech.作为纳米材料“免标记”成像领域的重要进展，以2个页面进行了专栏评论，入选了Nat. Nanotech.创刊10年的最美图片。另外，获得中国发明专利24项。

创新点及科学价值：

（1）系统研究了离子阱质谱的非线性理论，为优化颗粒的囚禁条件、提高离子阱质谱的质量分辨率提供了理论基础。

（2）构建了可用于微纳尺度颗粒质量测定的质谱装置。

（3）实现了纳米材料颗粒及其负载药物在生物组织中的质谱成像分布和定量分析。

社会经济效益：

（1）提高国内质谱仪器的设计和加工水平。

（2）推进颗粒质谱的产业化。

（3）促进纳米药物的相关研发。

应用前景：

   （1）  癌细胞及细菌等生物颗粒的快速鉴定。

   （2）  功能颗粒的质量、尺寸及密度的多参数表征。

   （3）  纳米颗粒进入动物后的亚器官分布及其毒性研究。