新型敞開式大氣壓質(zhì)譜離子源——介質(zhì)阻擋放電離子源DBDI-100作為中國的世界首創(chuàng)產(chǎn)品，將隨著進(jìn)一步的工程化，助力中國在質(zhì)譜技術(shù)這一高精尖領(lǐng)域取得更多的自主創(chuàng)新成果。

   質(zhì)譜離子化技術(shù)是一種特異性強(qiáng)且靈敏度高的質(zhì)譜分析技術(shù)，能夠獲得被測樣品豐富的結(jié)構(gòu)信息，相當(dāng)于一雙可看透萬物的“慧眼”。但常規(guī)的質(zhì)譜離子化技術(shù)需要對樣品進(jìn)行長時間的前處理并在高真空環(huán)境中進(jìn)行離子化，不僅費(fèi)時耗力，而且得到的結(jié)果受人為誤差的影響較大。

   2004年，電噴霧解吸離子化技術(shù)（DESI）被提出，標(biāo)志著對一種檢測能力更強(qiáng)的質(zhì)譜離子化技術(shù)——大氣壓敞開式質(zhì)譜離子化技術(shù)的研究拉開了序幕。新型大氣壓敞開式質(zhì)譜離子化技術(shù)可在大氣壓條件下實現(xiàn)復(fù)雜待測樣品的直接離子化，直接對樣品表面進(jìn)行質(zhì)譜分析，降低了質(zhì)譜分析對工作環(huán)境的苛刻要求，簡化了樣品制備步驟，具有操作方便、離子化速度快、可實時原位應(yīng)用、無樣品損傷、靈敏度高和特異性強(qiáng)等優(yōu)點，在生物檢測、化學(xué)分析、醫(yī)療診斷、食品安全、材料表面分析、新藥研發(fā)、中藥篩選、質(zhì)譜成像、公安刑偵、司法鑒定、公共安全、環(huán)境應(yīng)急等領(lǐng)域的快速檢測中具有廣闊的市場應(yīng)用前景。

   此后的2005年，直接實時離子化（DART）技術(shù)被提出，極大地鼓舞和帶動了其他敞開式大氣壓質(zhì)譜離子源的研制。經(jīng)過十多年的發(fā)展，新型常壓敞開式質(zhì)譜離子化技術(shù)已有超過30種，并促進(jìn)了各具特色的質(zhì)譜分析方法的建立。

   除了DESI和DART外，基于氣體放電的質(zhì)譜離子化方法得到了迅速發(fā)展。2007年，清華大學(xué)的張新榮教授在國際上首次提出了基于介質(zhì)阻擋放電的敞開式離子化（DBDI）技術(shù)。該技術(shù)利用介質(zhì)阻擋條件下的交流高壓放電激發(fā)氦氣等惰性氣體，產(chǎn)生等離子體，用于樣品離子化。DBDI技術(shù)能夠在大氣壓下產(chǎn)生穩(wěn)定的低溫等離子體,而無需真空裝置；與DESI和DART技術(shù)相比，DBDI技術(shù)不需要試劑，結(jié)構(gòu)簡單，靈敏、高效，在環(huán)境污染物、食品安全、法庭科學(xué)以及軍事戰(zhàn)劑等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前美國、德國、日本、瑞士、加拿大等多個國家的科學(xué)家都在利用DBDI技術(shù)開展化學(xué)生物樣品分析研究。

   為了進(jìn)一步開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的商品化現(xiàn)場離子源研發(fā)生產(chǎn)技術(shù)，引領(lǐng)并促進(jìn)國產(chǎn)商品化敞開式電離質(zhì)譜離子源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，寧波大學(xué)科學(xué)儀器創(chuàng)新團(tuán)隊負(fù)責(zé)人聞路紅教授與清華大學(xué)張新榮教授合作，依托寧波華儀寧創(chuàng)智能科技有限公司的工程化團(tuán)隊，研制新型敞開式大氣壓質(zhì)譜離子源。寧波華儀寧創(chuàng)智能科技有限公司是由寧波大學(xué)、寧波大學(xué)高等技術(shù)研究院科學(xué)儀器創(chuàng)新團(tuán)隊和華粵行企業(yè)集團(tuán)三方共同成立的成果轉(zhuǎn)化高新技術(shù)企業(yè)，是浙江省第一例、全國第一批在新政策下實施的成果轉(zhuǎn)化案例。結(jié)合聞路紅教授和張新榮教授對多個應(yīng)用領(lǐng)域檢測分析關(guān)鍵技術(shù)、部件和算法的研究經(jīng)驗，依托寧波華儀寧創(chuàng)智能科技有限公司工程化團(tuán)隊的研發(fā)力量，成功研制出了基于介質(zhì)阻擋放電離子化技術(shù)的新型敞開式大氣壓質(zhì)譜離子源DBDI-100，成為中國質(zhì)譜技術(shù)獨具的“慧眼”。

   介質(zhì)阻擋放電質(zhì)譜離子源DBDI-100采用了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的介質(zhì)阻擋放電離子化技術(shù)，其單電極放電技術(shù)令離子束源外噴射長度大于4.5厘米，提高了現(xiàn)場原位分析的適用性；真空輔助離子化技術(shù)降低了背景噪聲，從而提高了信噪比和檢測靈敏度；高溫、高壓安規(guī)保障技術(shù)消除了信號串?dāng)_和安全隱患，保證了系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定?？傮w來說，DBDI-100無需試劑，結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，具有離子化效率高等特點，可與各類質(zhì)譜儀聯(lián)用進(jìn)行原位、實時、快速分析，獲得的質(zhì)譜圖背景噪聲小，檢測靈敏度高，便于質(zhì)譜解析和定量分析，具有良好的應(yīng)用前景和市場前景。在成果技術(shù)鑒定會上，由中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所張玉奎院士、中國分析測試協(xié)會副理事長張渝英、中國質(zhì)譜學(xué)會理事長李金英、北京大學(xué)教授劉虎威、浙江大學(xué)教授潘遠(yuǎn)江、湖南師范大學(xué)教授陳波和中國分析測試協(xié)會研究員汪正范7名國內(nèi)科學(xué)儀器行業(yè)著名專家組成的鑒定會專家組一致認(rèn)為“該成果居于國際先進(jìn)水平，屬于國際首創(chuàng)”。

   寧波華儀寧創(chuàng)智能科技有限公司與北京大學(xué)劉虎威教授在食品安全方面合作開展了多種農(nóng)藥等不同極性及不同揮發(fā)性樣品的檢測應(yīng)用方法研究，結(jié)果顯示，與現(xiàn)有敞開式質(zhì)譜離子源相比，DBDI質(zhì)譜離子源對弱極性和難揮發(fā)性小分子量樣品的離子化效果好10倍左右，且對非揮發(fā)性鹽和表面活性劑等物質(zhì)具有更高的耐受性。

   2016年7月，寧波華儀寧創(chuàng)智能科技有限公司聯(lián)合清華大學(xué)、北京大學(xué)、中國醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等國內(nèi)質(zhì)譜技術(shù)領(lǐng)域優(yōu)秀的科研團(tuán)隊申報的國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項“新型敞開式質(zhì)譜離子源研制與產(chǎn)業(yè)化”（項目編號：2016YFF0100300）獲得國家科技部正式批準(zhǔn)立項。自此，敞開式離子源核心技術(shù)有望突破并形成關(guān)鍵器件，實現(xiàn)工程化、產(chǎn)業(yè)化推廣，為質(zhì)譜原位、實時、快速分析提供有效技術(shù)支撐；敞開式離子源在生物醫(yī)藥、國家安全和快速檢測等領(lǐng)域?qū)⒌玫竭M(jìn)一步推廣和普及。聞路紅教授作為該項目的負(fù)責(zé)人和首席科學(xué)家，帶領(lǐng)項目團(tuán)隊以“突破敞開式離子源核心技術(shù)形成關(guān)鍵器件，實現(xiàn)工程化、產(chǎn)業(yè)化推廣，為質(zhì)譜原位、實時、快速分析提供有效技術(shù)支撐，促進(jìn)敞開式離子源在生物醫(yī)藥、國家安全和快速檢測等領(lǐng)域的推廣普及”為核心目標(biāo)，研制或產(chǎn)業(yè)化6款不同技術(shù)原理、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新型敞開式質(zhì)譜離子源，探索離子源成果轉(zhuǎn)化創(chuàng)新機(jī)制，開展示范應(yīng)用推廣。    

   敞開式質(zhì)譜離子源作為質(zhì)譜離子源領(lǐng)域的重大革命，已成為當(dāng)前質(zhì)譜儀器領(lǐng)域競爭的焦點、熱點和前沿，可對眾多領(lǐng)域的應(yīng)用和研究產(chǎn)生影響。對新型敞開式質(zhì)譜離子源進(jìn)行研制并努力實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，將有助于中國該領(lǐng)域的研究和產(chǎn)業(yè)化實現(xiàn)跨越式發(fā)展，躋身國際前沿并達(dá)到一流水平。如果能夠探索形成一套新的科研成果轉(zhuǎn)化機(jī)制，提高中國科學(xué)儀器領(lǐng)域從技術(shù)到產(chǎn)品成果轉(zhuǎn)化的效率，將能夠有效帶動中國質(zhì)譜產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新，進(jìn)而提高中國質(zhì)譜儀器產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展水平。