基于纳米机电系统的新型生物质谱仪

陈芝得， 何 江，2

(暨南大学1.信息科学技术学院电子工程系;2.生命科学技术学院，广东 广州510632)

质谱是生物、化学研究中一种重要的分析工具，它通过测量分子质量来获得分子的种类、结构等信息［1］，目前已应用于生命科学与医学研究的各个领域，是蛋白质组学研究的关键技术［2］.传统质谱分析需先将分析样品离子化，再将气相离子按照质荷比的大小进行分离检测［3］.针对生物样品具有热不稳定性、难挥发性及强极性的特点，专门发展的电喷雾电离(ESI)、基质辅助激光解吸电离(MALDL)等软电离技术，可以将生物样品瞬间离子化，为蛋白质、DNA等生物分子的测定提供生物质谱(Bio-MS)技术［4］，然而，近年科研的发展对传统质谱测量提出了新挑战.首先，传统质谱只能测量带电样品，对电中性或难以电离的样品无法进行分析，需采取各种技术使样品发生电离，可能会破坏样品的结构与完整，增加结果分析的复杂性并产生较大误差;其次，目前生物的前沿研究是在原子－分子层面上，对质量分析的精度要求日益提高，研究中要求使用的质谱精度已达到数万道尔顿，这已经达到传统质谱技术分辨水平的极限［5］;三是生物研究中需要测量研究对象的实时质量变化，如酶活性的研究，这是传统质谱测量无法完成的任务.这些挑战是催生新型质谱仪的重要因素，基于纳米机电系统(nano-electro-mechanical systems，简称NEMS)的质谱仪正是近年发展的一种为满足生化研究特殊要求的质谱仪.

近年来，纳米……