質譜成像技術在科學研究、臨床病理分析等諸多領域有著巨大的價值，已經成為質譜研究的一大熱點，基于MALDI、AP-MALDI、DESI、SIMS等離子源的質譜成像技術飛速發(fā)展。對于科研工作者而言，如此多的質譜成像技術，究竟哪一種更適合自己的研究方向，很難搞清楚。本次，我們看一看質譜成像的關鍵性能之一：檢測限（靈敏度）。

　　靈敏度是決定質譜儀檢測的關鍵性能指標，它意味著質譜儀少能發(fā)現多少離子（通俗地說，就是探測到多少個離子之后能夠形成質譜圖出峰）。對于質譜成像而言，我們不僅要研究高豐度分子成像，在很多應用中，比如癌癥細胞分型研究中，我們還要研究低豐度生物標志物，這就對質譜儀的靈敏度提出了要求。

　　決定靈敏度的因素有很多，這里只談談比較關鍵的因素：

　　離子化效率

　　質譜儀的兩大核心結構，一是離子源，作用是將樣本氣化和電離；一是質量分析器，把質荷比不同的離子分開，并檢測到。

　　所謂離子化效率就是能夠將樣本離子化到什么程度。只有將足夠多的樣本分子離子化，才能更方便地被離子探測器檢測到。

　　離子源發(fā)展至今少說也有上百種，后被市場認可的離子源，離子化效率都比較高。但不同的離子源針對的范圍不同。比如MALDI，在有合適基質時，其能保證無論大分子還是小分子，都能實現非常高的離子化效率，這也是MALDI擁有高靈敏度的原因之一。因為原理相似，AP-MALDI的離子化效率也能得到很好的保證，并且在小分子離子化方面尤其出色。而DESI、SIMS等離子源，則在小分子離子化方面優(yōu)勢明顯，在大分子方面，離子化能力較MALDI差。

　　離子傳輸效率

　　離子源把樣本氣化和離子化之后，這些離子要想辦法導入到質量分析器中。作為內源（真空中）MALDI所生產的離子由于是在質譜儀內真空環(huán)境下產生，離子傳輸效率較高，而外源性離子源，如AP-MALDI、DESI等，在大氣環(huán)境下生成的離子需要傳輸入真空環(huán)境，往往只有１％以下的離子被傳輸到質量分析器中，對質譜成像技術的靈敏度產生很大的影響，只能依靠與其相配合的質量分析器的能力彌補。比如，我們常見AP-MALDI連接離子阱質譜儀，能夠實現較高的質量分辨率，并且通過較長檢測時間實現較高的靈敏度，但會在質譜成像的速率上大打折扣。

　　基質（雜質）干擾

　　質譜儀是高精密的儀器，它是分離物質的極限，這種極限是基于樣品足夠干凈的基礎上的，所以我們常見到色譜-質譜聯(lián)用等技術，就是先期對樣品中的基質去除，然后對相對純凈的目標物進行分離。

　　質譜成像中，基質干擾同樣會困擾質譜儀本身。質譜成像是對生物組織樣本進行原位分析的技術，其樣本的凈化、提純等前處理過程較少，意即沒有了色譜分離的幫助，因而基質干擾會對質譜成像的靈敏度有較大的影響。一些抗基質干擾能力較弱的質譜儀，比如離子阱質譜，在質譜成像時表現出的抗基質干擾能力會比較差。

　　離子探測器

　　如果把質譜儀的工作流程看作流水線，離子探測器相當于流水線的后一道關口：質檢。只有前面的各個環(huán)節(jié)做得足夠好，質檢環(huán)節(jié)才能輕松些，否則，離子探測器也會無能為力。

　　不同類型的質譜儀使用了各自的離子探測器技術，以適配質譜儀流水線。這些離子探測器的工作方式和探測能力，將大大地限制質譜成像的靈敏度。一般而言，普通質譜儀的離子探測器主要為常規(guī)分析服務，并沒有考慮到質譜成像的特殊需求，如果連接了外接離子源，往往無法達成高性能成像（通俗地說，就是理論上標稱的內容，實際上根本看不到）。而內置離子源的質譜儀，如果是專為成像而制作，其會充分考慮質譜成像的需求，匹配適合的離子探測器和數據采集器，從而達到高靈敏探測的效果。比如融智生物的QuanTOF質譜成像系統(tǒng)，創(chuàng)新性地使用了光電混合離子探測器和瞬態(tài)數字轉換器，從而大幅提升了離子探測器檢測離子的靈敏度。

　　綜上，對于科研工作者而言，找到一臺適合自己的質譜成像儀器，不能光看它們的理論極限，而要看儀器能夠體現性來的性能。成像質譜要想發(fā)揮高性能，并不是一個離子源能決定的，而是質譜儀從離子源到質量分析器，再到數據采集和處理，每個環(huán)節(jié)都做到，達到整體性能，終才能得到高質量的質譜成像結果。目前，質譜成像發(fā)展時間尚短，一些質譜成像部件因為價格便宜、裝配靈活，從而適合科研人員快速裝備和開展研究。但在將來，質譜成像一定會向高性能整機、成套解決方案的方向發(fā)展。