Progress of Sonic-Spray Ionization Mass Spectrometry and Its Applications

Sonic-spray ionization (SSI) is a previously developed soft ionization technique which does not need auxiliary methods such as voltage, heating, laser, or corona discharge. Spray ionization can be achieved under normal temperature and atmospheric pressure by inputting high-speed gas coaxial within the capillary. As an atmospheric pressure ion source, this technique was widely used as the interface of liquid chromatography-mass spectrometry at the beginning of its development. Based on the principles of sonic-spray ionization, a variety of easy ambient sonic-spray ionization derived techniques have been developed, which can be used for the in-situ, rapid and real-time analysis of samples with little or without any sample pretreatment. In this paper, the principless and characteristics of sonic-spray ionization were elaborated, and the progress of its application in life sciences, food safety, forensic chemistry, reaction monitoring, and other related fields were summarized.     

Research Advances in Ambient Ionization and Miniature Mass Spectrometry

The development and applications of ambient ionization and miniature mass spectrometry are current research focus in chemical measurement. The analytical technology based on the combination of ambient ionization and miniature mass spectrometry can bypass chromatographic separation and eliminate or simplify sample pretreatment process. The protocol can reverse the labor-intensive and time-consuming drawbacks of traditional analytical methodologies, and realize rapid, on-site analysis with high sensitivity and high throughput. In this paper, the research progress and applications of ambient ionization and miniature mass spectrometry in the fields of food safety, consumer product safety, public security, life sciences and environmental monitoring, are reviewed, and future trends and prospects are discussed, which may provide technical guidance for the researchers engaged in relevant fields.     

中国原子光谱技术及应用发展近况

原子光谱（atomic spectrometry,AS）技术作为分析领域一个重要的组成部分,是尖端科学快速发展的助推器。随着国家对高新技术的愈加重视,国内的分析检测技术也在飞速发展,原子光谱技术作的发展则成为了极其重要的推动力。对中国原子光谱近4年（2015年-2018年）的研究成果与应用进展做了一个综述,内容主要分为六大部分：原子发射光谱（atomic emission spectrometry, AES）包括电感耦合等离子体发射光谱（inductively coupled plasma optical emission spectrometry, ICP-OES）,辉光放电发射光谱（glow discharge optical emission spectrometry, GD-OES）,介质阻挡放电发射光谱（dielectric barrier discharge optical emission spectrometry, DBD-OES）和激光诱导击穿光谱（laser induced breakdown spectrometry, LIBS）;原子吸收光谱（atomic absorption spectrometry, AAS）包括火焰原子化吸收光谱（flame atomic absorption spectrometry, FAAS）,石墨炉原子化吸收光谱（graphite furnace atomic absorption spectrometry, GFAAS）和氢化物发生原子吸收光谱（hydride generation atomic absorption spectrometry, HGAAS）;原子荧光光谱（atomic fluorescence spectrometry, AFS）;X射线荧光光谱（X-ray fluorescence spectrometry, XRF）;元素质谱（elemental mass spectrometry, EMS）包括电感耦合等离子体质谱（inductively coupled plasma mass spectrometry, ICP-MS）,辉光放电质谱（glow discharge mass spectrometry, GDMS）,激光电离源质谱（laser ionization mass spectrometry, LIMS）和原子探针层析成像（atom probe tomography, APT）;原子光谱分析的联用技术。主要关注了各个技术及各种联用技术在仪器设备、检测方法、检测性能上的突破和创新,并简要介绍它们在电子、冶金、地质、环境、制药、食品、生命科学等多种领域中的应用。     

羟基和超氧自由基的检测研究进展

活细胞在必需的新陈代谢过程中会产生自由基,越来越多的研究证据表明, 这些自由基涉及到许多体内调控系统,然而一旦有过多的自由基生成便会氧化细胞脂膜、蛋白质、DNA和酶,进而对细胞造成致命性的损伤。此外,研究还表明许多疾病与自由基密切相关, 例如,有研究报道海氏默症病人脑中生物分子的氧化损伤程度明显高于正常值,另外癌症可能也是DNA受到氧化损伤的结果。因此,测定自由基的方法就显得十分必需和重要。文章重点对羟基和超氧自由基检测技术的发展情况进行了讨论,涉及的自由基检测技术主要有分光光度法、荧光法、化学发光法和电子自旋共振技术,并评价了各种方法的优缺点。     

等离子体光谱/质谱中悬浮液进样研究进展

等离子体光谱/质谱法是无机元素分析主要的分析方法之一,但其通常要求以溶液形式进样。文章在介绍目前几种固体试样直接进样方法的基础上,着重对悬浮液进样等离子体光谱/质谱研究进展进行综述。叙述悬浮液的制备方法及表征,包括球磨法、混合研磨、振动球磨、超声研磨等降低颗粒的方法。通过分散剂、pH调节等方法分散和稳定悬浮液,并就其关系进行阐述。叙述粒度大小分布测量的几种方法：沉降法、光学显微镜法、光透沉降式粒度仪法、激光散射法、扫描或透射电镜法等。讨论悬浮液浓度影响以及校准方法技术：简单水溶液标准校准法、内标法、经验校正系数法、标准加入法、本征内标法、标准悬浮液法。综述了悬浮液进样的有关基础研究和近年悬浮液进样等离子体光谱/质谱分析应用。     

基于密度泛函理论的CO2吸附微观机理比较研究

为探究吸附法捕获CO₂过程中的微观机理和吸附剂材料间的作用关系，基于密度泛函理论方法，综合比较了典型吸附剂包括煤基官能团、Fe、限域离子液体、Na₂CO₃、SrTiO₃与CO₂的吸附过程和差异性.根据不同计算策略，着重分析比较了吸附能、结构优化参数、吸附构型以及原子分布等参数.结果表明，化学吸附中CO₂分子与吸附面呈平行关系时通常吸附能最大；在一种材料的同类型官能团中，吸附能大小与氧原子的数量呈正相关关系；吸附过程中C-O键的伸长活化会生成一种重要的中间产物CO₂^-.提出在探寻CO₂吸附材料时可以在含氧原子较多的官能团、活性金属表面等方面进一步探究.最后对基于密度泛函理论的CO₂的吸附机理的进一步研究方向进行了展望.     

基于纳米金的ATP检测体系的研究进展

ATP是机体代谢过程中不可或缺的能量物质，参与机体的各项重要的生理生化活动，在各方面起着至关重要的作用。因此，对ATP的快速精准检测具有重要的临床意义。纳米金（AuNPs）因优良的光学特性、催化活性、生物相容性等特点，被广泛应用于构建ATP检测体系。本文综述了目前AuNPs应用于ATP检测的研究进展，如比色检测、荧光分析、电化学检测、电化学发光检测、化学发光检测以及表面增强拉曼散射等，比较了各种检测方法的优点与不足，并对AuNPs在ATP检测应用中面临的挑战和机遇做了展望。     

芯片毛细管电泳电化学检测

评述了芯片毛细管电泳各种电化学检测尤其是安培检测中工作模式、工作电极、分离电流的消除、应用等方面的进展，并进行了展望。     

压电基因传感器研究进展

压电基因传感器是一种新型的生物传感器，它将压电传感器的灵敏性和DNA杂交反应结合在一起。与传统的基因检测技术相比，压电基因传感器具有结构简单、不需要标记、检测时间短等特点。本对压电基因传感器的研究现状作了综述，包括压电基因传感器的原理、测量技术、固定方法、以及压电基因传感器在各个领域的应用。