大气气溶胶飞行时间激光质谱仪实时数据采集处理系统

自行研制了一台大气气溶胶飞行时间激光质谱仪(ATOFLMS),它可以实时地对气溶胶单粒子进行物理和化学特性分析,是大气气溶胶研究和测量的一个有力工具。该仪器在运行过程中将产生海量的实验数据,对这些数据的实时、自动处理、提取有价值的信息是整机系统的关键之一。我们基于面向对象的技术为它开发了配套计算机软件MS-ACS,该软件能够自动地实现气溶胶单粒子的粒径和化学成分信息的实时采集、分析和存储功能。

可移动激光质谱仪的研制与应用

激光质谱法是一种新的环境测污方法,具有高灵敏度、高选择性、多组分同时测量和快速实时的特 点。本研究介绍了新近研制的可移动激光质谱仪的系统结构、各部分功能、原理以及主要技术指标。该仪器 能在大气压下采样,并在设计过程中解决了记忆效应,使用输出波长248nm的KrF准分子激光器,可以对芳 香烃进行多组分同时检测。该仪器对机动车尾气中苯系物含量的实时在线测量结果表明,尾气中含有苯、甲 苯、二甲苯、三甲苯、萘、甲基萘等多种芳香烃污染物,检测的灵敏度达0.1mg/m3,时间响应可达0.1s。

可移动激光质谱仪及在机动车尾气监测中的应用

激光质谱法是探测环境污染的新方法 ,它具有高灵敏度、高选择性、多组分和快速实时的特点。文中介绍了可移动激光质谱仪的系统结构、各部分功能以及主要技术指标 ,报道了该仪器研制设计过程中的某些关键技术问题 。

激光质谱仪中使用电离探测器对生物大分子的探测

传统的对生物大分子的探测方法是采用离子到离子转换的方法。在我们的实验中首次采用了离子到电荷转换的方法，一块可被离子附着的金属表面，离子可使其电离的电离探测器。在激光质谱仪中的探测面上电荷的数目正比于迎面飞来的离子的数目。探测器上的电荷引起探测回路的电流。测量回路的电流便可知探测器输出端的电势，继而可得到离子的质谱。实验结果表明，该新型的探测器在分子量范围Ｍ≤１４，０００Ｄａｌｔｏｎ的灵敏度是相同的。

基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪的离子延时引出新技术研究

为了提高基体辅助激先解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)的分辨率,在自行研制的研究级激光飞行时间质谱仪上进行了离子延时引出(Delay Extraction,DE)新技术的实验研究,建立了新结构离子源和离子延迟引出的电子控制系统及相应软件。通过电场模拟和实验,研究了样品相对质量、延迟引出时间、引出电压对提高分辨率的影响。在使用40MH_z瞬态记录仪的情况下,测得环十肽(m/z=1214)分辨率为1734,胰岛素(m/z=5375)分辨率为2124。

源后脉冲聚焦技术应用于气溶胶激光飞行时间质谱仪

采用源后脉冲聚焦(PSPF)技术,极大地改善了气溶胶激光飞行时间质谱仪(ALTOFMS)系统的分辨率,在可聚焦的质量数范围内分辨率提高到原来的5.7倍。细致研究PSPF技术中的两个关键参数(脉冲电压延时和幅值),得到最佳的脉冲电压延时和幅值范围。采用多项式标定质量数,标定时的理论相对误差为10^(-4)～10^(-5)。PSPF-ALTOFMS现已应用于在线实时检测空气气溶胶粒子。

基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪的离子延时引出新技术研究

为了提高基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪 ( MALDI- TOF- MS)的分辨率 ,在自行研制的研究级激光飞行时间质谱仪上进行了离子延时引出的( Delay Extraction,DE)新技术的实验研究 ,建立了新结构离子源和离子延迟引出的电子控制系统及相应软件。通过电场模拟和实验 ,研究了样品相对质量、延迟引出时间、引出电压对提高分辨率的影响。在使用 40 MHz瞬态记录仪的情况下 ,测得环十肽 ( m/z=1 2 1 4)分辨率为 1 734,胰岛素 ( m/z=5375)为 2 1 2 4。

激光剥蚀多接收杯电感耦合等离子体质谱仪原位分析硫化物铅同位素组成

采用193 nm准分子激光与MC-ICP-MS质谱仪探讨了原位微区分析过程中物质基体效应对铅同位素测定的影响,指出选择基体匹配标准物质对测定硫化物铅同位素具有重要意义。通过模拟计算发现准确测定Tl与Hg的分馏因子关系,可以在204Hg/204Pb<2的范围内有效校对204Hg对204Pb的干扰。研究表明,束斑直径(24~160μm)和剥蚀频率(2~20 Hz)并不影响铅同位素组成测试。改变激光剥蚀参数可以解决MC-ICPMS信号检测范围较窄的问题。针对目前硫化物固体标准物质缺乏的现状,采用压片法和快速熔融法制备硫化物标准物质。压片样品铅同位素组成表现出较好的均一性,而不同批次快速熔融法样品存在铅同位素分馏,仅单次制造的熔融样品内部铅同位素组成具有均匀性。结果表明,虽然快速熔融法还存在一定缺陷,但这两种方法都有望成为硫化物标准样品制作方法的备选方案。利用本方法对天然硫化物样品(黄铁矿和闪锌矿)及人工合成硫化物样品的铅同位素组成进行了准确测定,测定值与溶液值在误差范围内一致。

基质辅助激光解析离子-飞行时间质谱仪在临床分离革兰阴性杆菌鉴定中的应用

目的了解基质辅助激光解析离子-飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)在临床分离革兰阴性杆菌鉴定中的应用,为临床医师正确诊断提供科学依据。方法采用MALDI-TOF-MS技术对1625株临床常见革兰阴性杆菌进行鉴定。VITEK MS鉴定结果与VITEK-2 Compact全自动微生物鉴定系统对比,结果差异的菌株采用16S r DNA测序验证。结果 VITEK MS共鉴定出常见革兰阴性杆菌1625株,肠杆菌科1219株共6种,非发酵菌属406株共4种。VITEK MS系统与VITEK-2Compact系统鉴定结果比较,120株常见革兰阴性杆菌鉴定符合率为95.83%。5株鉴定结果不符菌株用16S r DNA测序验证,与VITEK-2 Compact鉴定符合率为2/5(40%),与VITEK MS鉴定符合率为3/5(60%)。结论 VITEK MS能快速鉴定出常见革兰阴性杆菌,为临床治疗及鉴别感染病原菌提供了快速的筛选方法。

基质辅助激光解析电离——飞行时间质谱仪的研制及在临床微生物鉴定中的应用

目的探究基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪在临床微生物鉴定中的应用,为真菌微生物的鉴定提供临床技术支持。方法选取于2015年3月到2017年2月我院临床采集的真菌作为实验标本,利用基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪对菌种进行鉴定,分析基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪对菌种鉴定的检查效果。结果300株真菌中有290株(96.67%)经鉴定后可以正确归类到种水平,6株(2%)未能给出鉴定成果,4株(1.33%)鉴定结果出现错误,且正确率与传统方法相比差异显著,具有统计学意义(P<0.05)。结论基质辅助激光解析电离-飞行时间质谱仪稳定性高,可重复性好,并且具有快速准确的优点,是临床鉴定微生物种类的一种快速可靠的高通量方法,可以为临床的微生物鉴定提供一定的技术支持。

激光质谱法对机动车尾气中污染物的测量

本文详细介绍了一种全新的污染物测试方法———激光质谱法的原理和特点。我们应用这一方法对机动车尾气进行了初步探测 ,得到了 2 6 6nm激光作用下汽车尾气的激光电离质谱图 。

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪在尿路感染病原菌检测中的应用

目的探讨尿路感染病原菌检测中应用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪的作用。方法选取2019年9月至2020年9月在该院住院及门诊就诊患者3259例的中段尿样本,先进行细菌培养和鉴定(作为金标准),再对阳性菌进行基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF MS)直接快速检测,对比分析两种方法结果。结果细菌培养和鉴定结果:所有中段尿样本中,阳性819份(25.1%),检出单一菌种742份,混合菌种77份;革兰阴性杆菌625份(76.3%),革兰阳性杆菌194份(23.7%)。MALDI-TOF MS:阳性705份(86.1%),检出单一菌种652份,符合率87.9%;混合菌种53份,符合率68.8%。革兰阴性杆菌560份(79.4%),符合率89.6%;革兰阳性杆菌145份(20.6%),符合率74.7%。细菌培养和鉴定的时间成本及经济成本高于MALDI-TOF MS,差异均有统计学意义(P<0.01)。结论尿路感染病原菌检测中应用MALDI-TOF MS可直接检测,有时间短、成本低及实用性较强的特点。

激光剥蚀等离子体质谱仪测定稀有金属中的痕量元素钛、铬

利用传统方法分析稀有痕量金属元素钛和铬,回收率较低,为此提出基于岩矿中稀有痕量金属元素钛和铬的改进化学分析。首先按照规定标准对岩矿样本清洗、风干、粉碎、过筛等处理,通过高温溶解,将岩矿中稀有痕量金属元素与其他物质分离,利用激光剥蚀等离子体质谱仪对岩矿中稀有痕量金属元素化学含量进行测定分析。经实验证明,设计方法的稀有痕量金属元素钛和铬的回收率高于传统方法。

基于自适应共振神经网络的单粒子激光电离质谱数据分析

气溶胶激光飞行时间质谱仪(ALUOFMS)可以在线地对气溶胶单粒子进行物理和化学特性分析,利用双束连续激光对单个粒子的空气动力学粒径进行测量,并通过飞行时间完成单粒子化学成分的检测。该仪器在运行过程中将产生海量的实验数据,对这些数据快速、自动处理并提取有价值的信息是整机系统的关键之一。文章介绍了基于神经网络的自适应共振算法(ART-2a)在随机混和的氯化钠、氯化钙、邻苯二甲酸二正辛酯(DOP)和2,5二羟基苯甲酸(DHB)气溶胶单粒子聚类分析中的成功运用。同以往的质谱分析方法相比,ART-2a可以实现对任意多和任意复杂的输入模式进行自组织,自适应和自稳定的快速识别,更有利于质谱数据的分析。实验结果表明,当警戒值为0.40,学习速率为0.05以及迭代次数为6时,ART-2a可以成功地对这四种物质进行分类,同时得到4类物质的聚类中心,每类的聚类中心都能很好的代表该类物质的特征。

梅里埃VTIEK MS质谱仪在甲氧西林耐药及敏感的金黄色葡萄球菌快速鉴定的应用研究

目的探讨梅里埃VTIEK MS质谱仪快速鉴定甲氧西林耐药金黄色葡萄球菌(MRSA)及甲氧西林敏感的金黄色葡萄球菌(MSSA)的可行性。方法对广州市番禺区中心医院2018~2019年各个病区住院患者在不同部位分离的30株MRSA及20株MSSA,用VITEK 2 Compact的药敏卡AST-P639进行耐药性检测,用VTIEK MS对所有菌株进行鉴定。结果用VITEK MS的Launch pad软件对30株MRSA及20株MSSA所产生的质谱峰图m/z进行分析,质谱峰m/z的3009,5624和6887为金黄色葡萄球菌的特征峰,质谱峰m/z 2637及4308为区分MRSA及MSSA最主要的特征峰,其中质谱峰m/z 2637 MSSA组较MRSA组低,质谱峰m/z 4308则MRSA组较MSSA组高,不同菌株质谱峰略有不同。结论梅里埃VTIEK MS可快速准确鉴别MRSA及MSSA,且具有耗时短、灵敏度高、特异性好等特点。

两台国产质谱仪对临床分离菌鉴定结果比较

目的评价两种基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(MALDI-TOF-MS)-安图Autof ms1000和美华M100对临床常见分离菌鉴定的准确性。方法收集来自不同医院881株临床菌株:311株革兰阳性菌、436株革兰阴性菌、127株酵母菌、7株厌氧菌,采用两台不同厂家的质谱仪上机鉴定鉴定,结果不一致菌株采用16SRNA测序确认,对鉴定结果进行分析比较。结果安图Autof ms1000对881株临床常见菌鉴定属和种的准确率分别为99.89%和99.09%,美华M100对881株临床常见菌鉴定属和种的准确率分别为100%和99.21%,根据两台仪器检索评分标准,安图Autof ms1000对881株临床常见菌鉴定属和种的可信率分别为95.35%和76.50%,美华M100对881株临床常见菌鉴定属和种的可信率分别为100%和91.83%。结论两台国产质谱仪可为临床细菌鉴定提供快速准确的辅结果。

Autof ms 1000与MALDI Biotyper对临床常见丝状病原真菌鉴定的比较分析

目的:研究比较两种基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪(Autof ms 1000与MALDI Biotyper)对临床常见丝状病原真菌鉴定的准确性和效率。方法:共纳入32株丝状病原真菌标准菌株和120株临床分离菌株,按照标准操作方法分别用Autof ms 1000与MALDI Biotyper对相关菌株进行鉴定,对相关结果及测序分子鉴定结果进行对比分析。结果:在种水平上,Autof ms 1000质谱仪共检出140株丝状病原真菌,检出正确率为92.1%(140/152),其中126株分值在9.0以上,2株出现错误鉴定,误鉴定比例为1.3%(2/152);MALDI Biotyper质谱仪共正确检出98株,检出正确率为64.4%,2.0分以上的菌株47株,仅3株鉴定分值大于2.3分,7株出现误鉴定。结论:Autof ms 1000与MALDI Biotyper这两种质谱鉴定系统均能用于临床常见丝状病原真菌的快速鉴定,而Autof ms 1000质谱仪更具优势。

基于模糊聚类算法的气溶胶单粒子飞行时间质谱在线数据分析系统

介绍了一个在气溶胶分析中大量单粒子质谱数据的处理方案.实现了对气溶胶飞行时间质谱仪采集的单极性激光解吸附电离质谱的在线实时评估.在自动完成最近一次单粒子质谱采集和质谱峰分析之后,质谱信息的统计和评估通过一个模糊聚类法则(Fuzzy C-means,FCM)结合事先的手工分类或是粒子分类数据库实现了对单粒子的分类的立即归属,同时就粒子种类、粒径分布和时间进程的化学成分的变化进行更深入的研究.运用该系统成功地对邻苯二甲酸二正辛酯(Dioctylphthalate,DOP),氯化钙(CaCl2)产生的气溶胶单粒子进行了在线分析,得到了大量单粒子质谱和粒径的信息数据.

气溶胶单粒子成分和粒径的实时测量

利用气溶胶飞行时间激光质谱仪测定了两种芳香烃气溶胶的质谱,发现芳香族化合物产生的气溶胶粒子容易形成分子离子峰,对苯二酚还发生分子离子反应.对室内外空气中的气溶胶粒子的粒径进行实时检测的结果表明,室内外空气中的气溶胶粒子多以细粒子为主.实验结果表明,该仪器在大气气溶胶污染监测及相关研究领域具有重要的实用价值.

沙门氏菌MALDI-TOF-MS检测方法的建立

建立利用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)对食品中沙门氏菌的快速检测方法。从食品中分离出可疑沙门氏菌,利用不同培养基分离纯化,通过MALDI-TOF-MS法进行鉴定,并与其他检测方法比较。MALDI-TOF-MS对野生沙门氏菌株的鉴定结果与传统鉴定结果一致,说明本试验建立的方法对于沙门氏菌的鉴定准确性较高。MALDI-TOF-MS方法检测食品中沙门氏菌快速准确且操作简单,可发展成为食品检验沙门氏菌的重要辅助工具。