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二次離子質(zhì)譜儀在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的用途是什么?
來(lái)源:測(cè)試GO 時(shí)間:2022-10-21 10:40:23 瀏覽:2941次

二次離子質(zhì)譜(簡(jiǎn)稱:SIMS)分化為靜態(tài)二次離子質(zhì)譜S-SIMS)、動(dòng)態(tài)二次離子質(zhì)譜(D-SIMS)兩種,通過(guò)掃描,可以得到化學(xué)成像、成分定性鑒定。二次離子質(zhì)譜技術(shù)具有非常高的分辨率以及靈敏度,可對(duì)有機(jī)物進(jìn)行元素的面分布,深度分布分析,所以被廣泛地運(yùn)用在生物醫(yī)學(xué)的領(lǐng)域當(dāng)中。

 

SIMS是利用具有一定能量的初級(jí)離子束轟擊固體材料表面,再通過(guò)質(zhì)譜分析檢測(cè)被初級(jí)離子束濺射出的二次離子的質(zhì)荷比,從而得到樣品信息。如今應(yīng)用在SIMS中最廣泛的質(zhì)譜檢測(cè)器是飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(TOF),TOF-SIMS的分辨率可以達(dá)到5-10nm,微區(qū)分辨率達(dá)到100nm2,深度分辨率達(dá)到0.1-1nm,二次離子濃度靈敏度達(dá)到ppm級(jí)別。

 

TOF-SIMS以其各種優(yōu)異的性能和特點(diǎn)被廣泛地用于半導(dǎo)體行業(yè),隨著半導(dǎo)體硅晶片制程越來(lái)越小,SIMS逐漸成為分析半導(dǎo)體器件表面污染缺陷、研究元素?fù)诫s等不可替代的手段。除此之外,SIMS的應(yīng)用近年來(lái)也不斷發(fā)展到生物醫(yī)學(xué)、材料、化學(xué)等領(lǐng)域。

 

其中在生物醫(yī)藥領(lǐng)域,利用TOF-SIMS技術(shù)對(duì)生物細(xì)胞進(jìn)行化學(xué)成像分析受到越來(lái)越多的研究人員關(guān)注,例如使用TOF-SIMS研究生物組織或生物薄膜上蛋白質(zhì)等分子行為、細(xì)胞界面特性、藥物作用、疾病診斷等。和MALDI-TOF-MS、ESI-MS等質(zhì)譜相比,TOF-SIMS的靈敏度更高且可以進(jìn)行二維或三維化學(xué)成像。

 

下圖為分別使用SSIMSDSIMS對(duì)冠狀動(dòng)脈支架中的藥物進(jìn)行分析的案例。其中的質(zhì)譜圖就是通過(guò)SSIMS得到樣品表面化學(xué)信息,下方的化學(xué)成像則是通過(guò)DSIMS層層剝離,得到的不同深度下的藥物分布圖。




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