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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：1914次

二次離子質(zhì)譜（簡(jiǎn)稱(chēng)：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SSIMS和DSIMS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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