《自然》聚焦全新技术：一种分析生物分子的全新质谱方法

来自斯克利普斯研究院（Scripps Research Institute）分子生物学系，Scripps质谱研究中心（Scripps Center for Mass Spectrometry），加州大学圣芭芭拉分校（University of California at Santa Barbara）等处的研究人员报道了一种能用于识别生物样品中不同分子（单细胞水平以下）的新技术：nanostructure-initiator mass spectrometry（纳米结构启动质谱，NIMS），研究人员希望能将这一分析技术用于临床，检测生物代谢终产物：血液，尿样的疾病诊断。这一研究成果公布在《Nature》杂志上。

（单细胞质谱能判断是否这些细胞是否癌变或者染病）

Scripps质谱研究中心的Gary Siuzdak表示，“我们对人体内大部分的小分子了解得不多”，“人们对此给予得的关注并不多，但是这一技术将改变这一现状：因为其中的疾病诊断和增加对疾病的了解的潜力是十分大的。”

NIMS这一过程主要依赖于一块用充满了“initiator”分子的纳米大小孔穴蚀刻过的硅板，将样品放在上面，再用离子束（ionising beam）或激光击打不规整的表面，这样纳米孔中被捕捉到的分子就会被加热直至激发出来，打进样品中，从而将分子从样品表面推离，变成空气离子，质谱仪就能识别和辨认了。

这项技术有许多胜于其它方法的优点，虽然激发出的initiator分子是“相当的有力”，但是从某种方式上而言它们也是相对轻柔的，因为样品是由激发粒子离子化的——而不是直接由离子束或激光束激发的——所以表面分子是整体释放的，不会分成片段。

同时由于样品不需要固定在什么上面，因此更加容易识别出这种分子来自于何处，利用那些需要溶解或者固定在基质（Matrix）上的方法检测代谢物，较易错判，因为这些代谢物与那些基质常常看上去都一样。另外基于固定物基质的系统也不允许研究人员精确的判断出样品中某一分子到底来自于哪儿，但是NIMS可以。

瑞士联邦理工学院苏黎世分校（Swiss Federal Institute of Technology in Zurich）的质谱专家Renato Zenobi认为，这是一项确实的优点，“在任何成像技术中，空间分辨率是重要的”，比如说，用NIMS，你能判断出一种动物实验中的药物是靶向了靶细胞，还是被阻拦在了细胞壁上。

Siuzdak利用NIMS检测了一个癌症单细胞中的代谢物，这一技术能获得的分辨率能帮助他区别出这是癌变了的还是正常的细胞。目前这一技术的应用广度还不得而知，但是Siuzdak研究小组正在致力于研究到底这一技术还能做什么：，Siuzdak说，“有一天我走进实验室，我能清晰的看到我的博士后手上拿着一根针。”

原文检索：
Nature 449, 1033-1036 (25 October 2007) |
doi:10.1038/nature06195; Received 3 August 2007; Accepted 23 August 2007
Clathrate nanostructures for mass spectrometry
『Abstract』

《Nature》一种用于分析生物分子的全新质谱方法

质谱在检测生物分子方面有很大潜力，但现有方法存在几个缺陷，其中包括缺少所需的灵敏度和需要基质分子促使分析对象发生离子化等。一种利用激光或离子束来从纳米尺度的小囊中气化材料的全新方法有可能克服这些局限性。该方法涉及一种特制的表面，它含有“启动分子”，这些“启动分子”在受到激光或离子束照射时会猛烈爆发。这种爆发释放出离子化的分析物分子，它们被吸收到表面上，使其能够被检测到。这种被称为NIMS（即“纳米结构启动质谱”），能以极高的灵敏度分析非常小的区域，从而允许对肽阵列、血液、尿和单个细胞进行分析，而且甚至还能用于组织成像。