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二十载砥砺前行!飞行时间质谱仪的国产化之路

导读: 近期,广东省传来喜讯,又一家国产飞行时间质谱检测系统通过注册申请,获得医疗器械证。这台由达瑞生物申报的仪器产品,成为了国内首台获批的可直接检测核酸的飞行时间质谱系统,为国产质谱仪器尤其是飞行时间质谱仪的发展作出了贡献。

近期,广东省传来喜讯,又一家国产飞行时间质谱检测系统通过注册申请,获得医疗器械证。这台由达瑞生物申报的仪器产品,成为了国内首台获批的可直接检测核酸的飞行时间质谱系统,为国产质谱仪器尤其是飞行时间质谱仪的发展作出了贡献。

据了解,飞行时间质谱仪是一种常用的分析仪器,它利用动能相同而质-荷比不同的离子在恒定电场中运动,经过恒定距离所需时间不同的原理对物质成分或结构进行测定。实际上,飞行时间质谱仪早在1955年就商品化了,但却在诞生不久被分辨率和灵敏度更高的扇形磁场质谱仪和四极质谱仪所取代。经过了近半个世纪的科技发展之后,飞行时间质谱仪得以重获新生,再度成为分析仪器界的“明星”。目前,它已成为研究各种生物大分子的有效工具,被用于研究众多国际最前沿的热点问题。

与其他分析仪器的发展历程相似的是,我国飞行时间质谱仪的国产化起步比较晚。不过,在上个世纪90年代初,我国已经有一批专家学者开始从事质谱仪方面的研究,其中也不乏对飞行时间质谱仪器的研制。经过了近十年的辛苦磨砺,飞行时间质谱仪的国产化梦想终于在21世纪开始萌芽。广州禾信仪器的首席科学家周振博士于2000年在国外成功研制出分辨率达20000的高分辨垂直引入式飞行时间质谱仪,并在4年后回国创办禾信仪器,正式开展飞行时间质谱仪的开发和产业化工作。2006年,随着国内首台分辨率达10000的大气压基体辅助激光解析离子源高分辨飞行时间质谱仪的诞生,他的“质谱梦”终于启航。

与此同时,北京毅新博创生物科技公司也从2006年开始大力推进质谱仪的自主研发与生产。他们研发的飞行时间临床质谱系统(Clin-ToF)于2014年就通过了国家食药监局的批准,随后于2017年通过北京协和医院论证,正式进入临床应用阶段。毅新博创还利用这款质谱平台与美国Biodesix公司达成合作,推动国产飞行时间质谱仪走出国门,为癌症测试提供新手段。此外,雪迪龙、天瑞仪器、融智生物等国内知名仪器厂商,也纷纷跻身飞行时间质谱仪的国产化队伍,先后推出了有自主知识产权的国产精品。可以说,近十年间,飞行时间质谱仪的国产化成果相当丰硕,为国人持续开展质谱研究赢得了信心。

当然,相比于创业几十年甚至上百年的跨国名企,国内分析仪器公司的技术实力仍然比较薄弱。只有继续坚持不懈地做好飞行时间质谱的基础研究,认真踏实地做好每个产品,才有机会在市场中占有一席之地。面对飞行时间质谱仪这样的高端仪器,除了要继续研究技术工艺,还需要掌握市场需求,找到未来的发展方向。

目前,国产飞行时间质谱仪已有一定的技术含量,但性能指标仍有提升的空间,产品质量也需要重视。由于技术实力的差距,国内企业应当暂时避开与跨国名企的直接竞争,从细分行业的市场需求入手,着重解决上述问题。尽管多功能化是分析仪器的发展方向之一,但是专用质谱仪在国内市场依然颇受行业人士欢迎。因此,走专精、专业、专用的道路,不失为国产飞行时间质谱仪突破进口垄断的一种方式。

此外,最重要的还是顺应技术发展潮流,走在行业前列解决问题。众所周知,当初飞行时间质谱仪一度沉寂,是因为技术手段不足导致分辨率过低。直至今天,分辨率的提升也一直都是业界围绕的目标。国内外不少科学研究者从离子化技术、离子引出方式、离子飞行轨道、检测器、信号记录与处理系统等方面入手,寻找提高飞行时间质谱仪分辨率的方法。如果国内能够率先解决分辨率的问题,那么国产质谱迈入国际一流水平也将指日可待。此外,目前飞行时间质谱仪与串联质谱、气相色谱、液相色谱、电泳、离子肼等技术的联用,也是相当热门的一大研究领域。

可以预见,未来飞行时间质谱仪还将凭借高灵敏度、大质量范围和极快的检测速度,广泛应用于生命科学、物理学、化学、材料学等众多领域。面对来自跨国企业的技术和产品垄断,国内分析仪器公司唯有坚定自己的发展方向,久久为功方能破敌制胜,圆一个中国人的“质谱梦”。

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