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　　Excellims公司是一家位于美國馬薩諸塞州的高科技公司,，曾得到美國政府部門的資金支持,，致力于新的、高端的離子遷移譜的研發(fā)和生產(chǎn),，是高效離子遷移譜技術(shù)的發(fā)明者也是現(xiàn)代離子遷移譜儀的領(lǐng)先者,。Excellims還是馬薩諸塞州評選的加速發(fā)展科技企業(yè)。經(jīng)多年研發(fā),，于2012年,，首創(chuàng)電噴霧高效離子遷移譜產(chǎn)品問世。目前,，Excellims公司除了獨(dú)立的高效離子遷移譜(GA2100 HPIMS)之外,，高效離子遷移譜液相色譜檢測器 (IA3100)可以直接與液相色譜相連為分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供二維分離;另外，高效離子遷移譜還可以與質(zhì)譜聯(lián)用,，如RA4100 HPIMS-MS以及與賽默飛Orbitrap MS 聯(lián)用的MA3100 HPIMS,，其中IA3100高效離子遷移譜榮獲2014年R&D大獎。

　　Excellims公司的創(chuàng)始人兼CEO吳青博士畢業(yè)于華盛頓州立大學(xué)Herbert H.Hill實(shí)驗(yàn)室,，博士學(xué)位的研究課題就是離子遷移譜及質(zhì)譜儀的原理及應(yīng)用,。畢業(yè)之后其先后在布魯克及GE從事質(zhì)譜、離子遷移譜的研發(fā),，銷售和市場工 作,，說起為什么選擇建立Excellims公司?又為什么會選擇高效離子遷移譜作為公司的主打產(chǎn)品?吳青博士談到，“我是一個偏技術(shù)的人,，在我讀博士的時 候做了很多有關(guān)高分辨率離子遷移譜的研究工作,，但很多技術(shù)并沒有被當(dāng)時的生產(chǎn)廠家所采用,，沒有真正成為產(chǎn)品供科學(xué)家和用戶來使用。從我個人的角度來說,，我真的很想讓這些技術(shù)在產(chǎn)品上得以實(shí)現(xiàn),，而且我非常有興趣做這個事情。”

　　下面我們就來聽聽吳青博士對高效離子遷移譜的理解,。

何謂高效?如何做到高效?

　　何謂高效?與傳統(tǒng)離子遷移譜相比,，高效體現(xiàn)在哪些方面?

　　對此，吳青博士介紹到,，“高效離子遷移譜與傳統(tǒng)的離子遷移譜相比,，靈敏度差不太多;分辨率高2-8倍，傳統(tǒng)離子遷移譜的分辨率為10-30,，而現(xiàn)在 Excellimss公司獨(dú)立的離子遷移譜的分辨率可以做到70-80,，和質(zhì)譜儀聯(lián)用的儀器分辨率可以做到更高，高分辨率可以做到120;線性范圍高出 兩倍,，傳統(tǒng)離子遷移譜的線性范圍一般做到1-2個數(shù)量級,，而高效離子遷移譜可以做到2-4個數(shù)量級。”

　　“此外,，在進(jìn)樣方式上也有很大的改進(jìn),，傳統(tǒng)離子遷移譜應(yīng)用面很窄，只能測揮發(fā)性及半揮發(fā)性物質(zhì),，如爆炸物,。Excellims采用了現(xiàn)代電噴霧源，配 置了三種互換的進(jìn)樣方式(熱解吸,、電噴霧,、氣體直接進(jìn)樣)。氣體,、液體,、固體三種類型的樣品都可以在幾秒鐘內(nèi)進(jìn)行檢測，鑒定,。”

　　從傳統(tǒng)的離子遷移譜到高效的離子遷移譜,，如何達(dá)到高效?在哪些方面進(jìn)行了改進(jìn)?

　　“這是一個很關(guān)鍵的問題，但是也是一個很難解釋問題”,，吳青博士介紹到,，“作為一個物理現(xiàn)象，離子遷移譜的峰寬跟擴(kuò)散常數(shù)有關(guān)系,，單純根據(jù)擴(kuò)散來說,， 離子遷移譜的分辨率理論上可以做到很高，但是由于儀器設(shè)備方面的一些局限，還有其它的一些因素,，會造成峰變寬,，只能做到一百或者幾十。”

　　“我在做博士論文的時候,，做了很多分辨率改進(jìn)的工作,，有很多儀器設(shè)備方面的改進(jìn)。其中重要的是電場要均勻,。離子在飛行的時候如果遇到障礙就會導(dǎo)致飛行時間變化,，峰變寬，所以要保證電場中飛行的離子有同樣的經(jīng)歷,，在設(shè)計儀器的時候這是一個很關(guān)鍵的因素，也是一個主要的因素,。”

　　要做到高效,，還有很多具體技術(shù)上的改進(jìn)，吳青博士介紹到,，“比如進(jìn)樣方式的改進(jìn)等,，此外，我們還研究新原理的離子遷移譜,、多維離子遷移譜,，或者加不同 電壓的離子遷移譜。為此,，Excellimss公司已經(jīng)申請了五十幾項(xiàng)技術(shù),，其中主要的一個就是離子遷移譜、質(zhì)譜和液相的三者聯(lián)用的儀器,，增加 一個維度的分離,，這是在美國今年剛剛批準(zhǔn)的一個，可以給用戶提供更多的便利和解決方案,。”

　　近年來,，隨著對離子遷移譜認(rèn)知，有很多儀器廠家把離子遷譜融入到質(zhì)譜中,。IMS-MS聯(lián)用以成為了質(zhì)譜儀開發(fā)的前沿,。據(jù)介紹，在聯(lián)用方 面,，Excellims和賽默飛有合作項(xiàng)目,，賽默飛的Orbitrap軟件可以直接控制Excellims的離子遷移譜。對于其他廠家的質(zhì)譜,，也是可以聯(lián)接使用;只要在質(zhì)譜廠家軟件增加一個接口軟件,，就可控制離子遷移譜。與液相方面的聯(lián)接比較容易一些，Excellims的離子遷移譜可以聯(lián)任何廠家的液相,，Excellims可以提供一些接口方面的配件和服務(wù),。

高效離子遷移譜：理想的快檢方法

　　Excellims在GA2100的一份儀器介紹中是這樣說的，“GA2100的分離能力大于等于液相色譜相,，但是分析速度更高,，運(yùn)行成本更低。”那么高效離子遷移譜與常規(guī)的分析儀器(GC,、LC,、MS)相比，有什么樣的優(yōu)勢?

　　對此,，吳青博士介從分辨率,、分析時間以及價格等方面給出了詳細(xì)的介紹：

　　“分辨率是一個很關(guān)鍵的問題，質(zhì)譜儀的分辨率要比離子遷移譜高至少3倍,，其實(shí)質(zhì)量數(shù)和遷移率都是物理常數(shù),，只是質(zhì)量這個概念很容易接受。對質(zhì)譜來說,，分辨率不夠,，就要做高分辨的質(zhì)譜儀，這也是離子遷移譜努力的目標(biāo),。”

　　“分離率方面,，從色譜的角度來說，電泳是高的,，可以做到300左右,，氣相色譜一般來說可以做到140左右，高效離子遷移譜可以做到120左右(上端 值),，平?？梢宰龅?span lang="EN-US">70-80，常規(guī)液相一般來說是60-70,。當(dāng)然液相可以做很長時間的分離,，效率可以提高很多，如UPLC可以做到很高,。”

　　“從時間上考慮,，做一個電泳10分鐘，氣相20分鐘,，高效液相 10-20分鐘,，高效離子遷移譜分離檢測基本上10s可以完成。”

　　“價格方面,，獨(dú)立的離子遷移譜比便宜的HPLC要貴,，比貴的HPLC要便宜,。”

　　“總體來說，高效離子遷移譜的分辨率可以和液相相媲美,，但速度要快很多,，適于樣品快篩，現(xiàn)場移動方便,，從這個角度上來講,，離子遷移譜是一個非常理想的快速檢測的方法。”吳青博士總結(jié)到,。

與傳統(tǒng)儀器的競爭：不是替代,，而是互補(bǔ)

　　既然高效離子遷移譜具有以上的優(yōu)勢，那么其是否可以代替液相或某一類傳統(tǒng)的分析儀器?

　　對此,，吳青博士介紹到,，“不要認(rèn)為離子遷移譜高效了就可以代替液相等產(chǎn)品，雖然在某些領(lǐng)域,、某些應(yīng)用上是可以替代的,，但是高效離子遷移譜的目的不是去替代某一類產(chǎn)品，而是提供一個新的分離檢測工具,，可與傳統(tǒng)分析儀器互相補(bǔ)充。”

　　接著其介紹到,，“比如,，有些樣品用液相分離檢測效果很好，是實(shí)驗(yàn)室里常規(guī)的分析方法,，大家依然會用液相來做;但如果不需要用UV檢測器做一個很準(zhǔn)確的 定量(2%),，5%甚至10%的誤差就夠了，那么采用電噴霧的離子遷移譜,，可以實(shí)現(xiàn)快速檢測,，10s出結(jié)果。此時,，離子遷移譜就是一個非常好的快速檢測手段,，特別是在過程分析中會有很多的應(yīng)用。”

　　不過,，雖然不是代替,，但是對于某一類應(yīng)用來說，哪一款儀器更合適,，還是有一定的競爭的,。吳青博士介紹到，“比如,，對同分異構(gòu)體的檢測來說,，質(zhì)譜很難實(shí)現(xiàn)，傳統(tǒng)的解決方案就是先用液相，不行的話再用電泳,。而離子遷移譜可以提供快速,、簡便的同分異構(gòu)體的分離檢測。”

　　“再比如,，單純的液相很難實(shí)現(xiàn)糖類的檢測,，必須要用液質(zhì)，但離子遷移譜就可以勝任此項(xiàng)任務(wù),。試問,，如果能在較低的費(fèi)用下利用離子遷移譜解決問題，還需要花幾十萬美金去買一臺又高又大的質(zhì)譜儀嗎?”吳青博士說,。

高效離子遷移譜的市場前景

　　在很長一段時間內(nèi),，傳統(tǒng)離子遷移譜的市場主要集中在安檢領(lǐng)域，不太適合食品及藥品方面的檢測,，那么高效的離子遷移譜的應(yīng)用領(lǐng)域有什么不同呢?

　　對于市場前景,，吳青博士介紹到，高效離子遷移譜在食品藥品的快速檢測,、下一代爆炸物及毒品檢測儀,、制藥與化工，食品與飲料的生產(chǎn)過程的快速檢測與管理等方面有很好的應(yīng)用前景,。據(jù)悉,，Excellims公司首先看好中國的食品藥品快速檢測市場，目前正致力于將高效離子遷移譜推廣到食品,、藥品的檢測行業(yè)中去,。但同時，吳青博士也介紹到,，“剛剛起步,，這個概念需要慢慢被人接受。”

　　據(jù)介紹,，Excellims公司的高效離子遷移譜現(xiàn)在在國內(nèi)已經(jīng)賣了十幾臺,，主要是政府機(jī)構(gòu)，其中,，中國食品藥品檢定研究院,，中國上海藥檢所，中國農(nóng)業(yè)大學(xué),，中國廈門出入境檢驗(yàn)檢疫局等單位已購入了Excellims GA2100型高效離子遷移譜儀,，并開發(fā)食品，藥品中非法添加物質(zhì)的數(shù)據(jù)庫,。不過,，在美國,、印度，歐洲和日本已經(jīng)有藥廠,、食品及飲料,，和化學(xué)品的生產(chǎn)廠家購買相關(guān)儀器用于質(zhì)量監(jiān)督和過程控制。

　　“總體來說,，我覺得在藥檢方面的推廣更快一些,，因?yàn)樗幤坊|(zhì)相對來說比較簡單，我們已經(jīng)與國內(nèi)有關(guān)單位合作開發(fā)數(shù)據(jù)庫,。在食品方面,，樣品的面比較廣，有些樣品需要前處理,。我們已經(jīng)在做一些常規(guī)樣品的分析方法開發(fā),。此外，在安檢和緝毒領(lǐng)域,，高效的離子遷移譜以其獨(dú)特的進(jìn)樣方式及低誤報率,，可以代替一些比較落后的儀器。”

　　談到在中國的發(fā)展,，吳青博士說,，“在中國，我們的代理商做了很多工作,，比如?？啤⒕G綿科技,，萊帕克等，而且我們還有員工在國內(nèi)做售后和客戶關(guān)系方面的工作,?？傮w來說，我們對中國市場比較熟悉,，在中國做的工作也比較多一些,，感覺中國市場成長還是比較快的。”

　　“中國在快檢,，快篩方面的需求很明朗,，比較看好中國市場，希望能夠在中國迅速開拓市場,，并提升銷售能力,。未來會在中國做一些更加有力度發(fā)展的計劃，比如設(shè)立辦事處,，做更多的宣傳,，市場拓展等工作,。向離子遷移譜在機(jī)場的應(yīng)用那樣，我們希望把高效離子遷移譜在食品藥品監(jiān)管領(lǐng)域做成可靠的,，低誤報的,，高通量的現(xiàn)場食品藥品監(jiān)測儀”

　　當(dāng)然，吳青博士也分析到,，“在中國可能會涉及一些標(biāo)準(zhǔn),、法規(guī)的問題，我們也希望能與中國的這些標(biāo)準(zhǔn)制作單位進(jìn)行合作開發(fā)一些標(biāo)準(zhǔn)的方法,，真正能將這些儀器推廣開來,。”

吳青個人簡介

　　吳青博士(Ching Wu，Ph.D.),，Excellims公司創(chuàng)始人和CEO,。

　　吳青博士于1988出國，曾經(jīng)留學(xué)日本,，美國,，獲華盛頓州立大學(xué)分析化學(xué)博士并獲得計算機(jī)科學(xué)、化工,、化學(xué)領(lǐng)域的三項(xiàng)碩士學(xué)位,。近20年來，吳博士一 直從事與離子遷移光譜和質(zhì)譜相關(guān)技術(shù),、產(chǎn)品的開發(fā)和推廣工作,。在創(chuàng)辦Excellims之前，他受聘于GE Security,，任技術(shù)研發(fā)總監(jiān),，在那里吳博士曾與許多美國和其他政府機(jī)構(gòu)合作建立爆炸檢測及其他安檢領(lǐng)域的技術(shù)解決方案。他管理的團(tuán)隊直接支持 GE Security的業(yè)務(wù)發(fā)展和銷售活動;他也曾直接管理GE Security的化學(xué),，生物和爆炸物檢測技術(shù)開發(fā)工作,，完成了很多政府及GE內(nèi)部的研發(fā)項(xiàng)目以支持GE業(yè)務(wù)的增長。之前,，吳博士也曾在布魯克·道爾頓公 司美國本部擔(dān)任質(zhì)譜軟件開發(fā)經(jīng)理;NCR擔(dān)任計算機(jī)系統(tǒng)工程師,。吳博士在美國、中國及其他擁有50余項(xiàng)與離子遷移譜和質(zhì)譜有關(guān)的及正在申請的,，并發(fā)表了受同行評審的科研論文20余篇,。