新型敞開(kāi)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(zhù)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構信息，相當于一雙可看透萬(wàn)物的“慧眼”。但常規的質(zhì)譜離子化技術(shù)需要對樣品進(jìn)行長(cháng)時(shí)間的前處理并在高真空環(huán)境中進(jìn)行離子化，不僅費時(shí)耗力，而且得到的結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，標志著(zhù)對一種檢測能力更強的質(zhì)譜離子化技術(shù)——大氣壓敞開(kāi)式質(zhì)譜離子化技術(shù)的研究拉開(kāi)了序幕。新型大氣壓敞開(kāi)式質(zhì)譜離子化技術(shù)可在大氣壓條件下實(shí)現復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(jiǎn)化了樣品制備步驟，具有操作方便、離子化速度快、可實(shí)時(shí)原位應用、無(wú)樣品損傷、靈敏度高和特異性強等優(yōu)點(diǎn)，在生物檢測、化學(xué)分析、醫療診斷、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)境應急等領(lǐng)域的快速檢測中具有廣闊的市場(chǎng)應用前景。

   此后的2005年，直接實(shí)時(shí)離子化（DART）技術(shù)被提出，極大地鼓舞和帶動(dòng)了其他敞開(kāi)式大氣壓質(zhì)譜離子源的研制。經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，新型常壓敞開(kāi)式質(zhì)譜離子化技術(shù)已有超過(guò)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(kāi)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)生穩定的低溫等離子體,而無(wú)需真空裝置；與DESI和DART技術(shù)相比，DBDI技術(shù)不需要試劑，結構簡(jiǎn)單，靈敏、高效，在環(huán)境污染物、食品安全、法庭科學(xué)以及軍事戰劑等領(lǐng)域得到廣泛應用。目前美國、德國、日本、瑞士、加拿大等多個(gè)國家的科學(xué)家都在利用DBDI技術(shù)開(kāi)展化學(xué)生物樣品分析研究。

   為了進(jìn)一步開(kāi)發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的商品化現場(chǎng)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(kāi)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 )新團隊負責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隊，研制新型敞開(kāi)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 )新團隊和華粵行企業(yè)集團三方共同成立的成果轉化高新技術(shù)企業(yè)，是浙江省第一例、全國第一批在新政策下實(shí)施的成果轉化案例。結合聞路紅教授和張新榮教授對多個(gè)應用領(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(kāi)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(cháng)度大于4.5厘米，提高了現場(chǎng)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、高壓安規保障技術(shù)消除了信號串擾和安全隱患，保證了系統的安全和穩定?？傮w來(lái)說(shuō)，DBDI-100無(wú)需試劑，結構簡(jiǎn)單、操作方便，具有離子化效率高等特點(diǎn)，可與各類(lèi)質(zhì)譜儀聯(lián)用進(jìn)行原位、實(shí)時(shí)、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，具有良好的應用前景和市場(chǎng)前景。在成果技術(shù)鑒定會(huì )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(huì )副理事長(cháng)張渝英、中國質(zhì)譜學(xué)會(huì )理事長(cháng)李金英、北京大學(xué)教授劉虎威、浙江大學(xué)教授潘遠江、湖南師范大學(xué)教授陳波和中國分析測試協(xié)會(huì )研究員汪正范7名國內科學(xué)儀器行業(yè)著(zhù)名專(zhuān)家組成的鑒定會(huì )專(zhuān)家組一致認為“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(kāi)展了多種農藥等不同極性及不同揮發(fā)性樣品的檢測應用方法研究，結果顯示，與現有敞開(kāi)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)、中國醫學(xué)科學(xué)研究院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等國內質(zhì)譜技術(shù)領(lǐng)域優(yōu)秀的科研團隊申報的國家重大科學(xué)儀器設備開(kāi)發(fā)專(zhuān)項“新型敞開(kāi)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立項。自此，敞開(kāi)式離子源核心技術(shù)有望突破并形成關(guān)鍵器件，實(shí)現工程化、產(chǎn)業(yè)化推廣，為質(zhì)譜原位、實(shí)時(shí)、快速分析提供有效技術(shù)支撐；敞開(kāi)式離子源在生物醫藥、國家安全和快速檢測等領(lǐng)域將得到進(jìn)一步推廣和普及。聞路紅教授作為該項目的負責人和首席科學(xué)家，帶領(lǐng)項目團隊以“突破敞開(kāi)式離子源核心技術(shù)形成關(guān)鍵器件，實(shí)現工程化、產(chǎn)業(yè)化推廣，為質(zhì)譜原位、實(shí)時(shí)、快速分析提供有效技術(shù)支撐，促進(jìn)敞開(kāi)式離子源在生物醫藥、國家安全和快速檢測等領(lǐng)域的推廣普及”為核心目標，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)權的新型敞開(kāi)式質(zhì)譜離子源，探索離子源成果轉化創(chuàng )新機制，開(kāi)展示范應用推廣。    

   敞開(kāi)式質(zhì)譜離子源作為質(zhì)譜離子源領(lǐng)域的重大革命，已成為當前質(zhì)譜儀器領(lǐng)域競爭的焦點(diǎn)、熱點(diǎn)和前沿，可對眾多領(lǐng)域的應用和研究產(chǎn)生影響。對新型敞開(kāi)式質(zhì)譜離子源進(jìn)行研制并努力實(shí)現產(chǎn)業(yè)化，將有助于中國該領(lǐng)域的研究和產(chǎn)業(yè)化實(shí)現跨越式發(fā)展，躋身國際前沿并達到一流水平。如果能夠探索形成一套新的科研成果轉化機制，提高中國科學(xué)儀器領(lǐng)域從技術(shù)到產(chǎn)品成果轉化的效率，將能夠有效帶動(dòng)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。