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中研院自製可攜式質譜儀 可用於毒品快篩

中研院基因體研究中心院士陳仲瑄、研究技師林俊利,推出新一代可攜式多游離源生物質譜儀,可望應用於毒品快篩及環境檢測。圖為質譜儀原型機。(中研院提供)
中研院基因體研究中心院士陳仲瑄、研究技師林俊利,推出新一代可攜式多游離源生物質譜儀,可望應用於毒品快篩及環境檢測。圖為質譜儀原型機。(中研院提供)

【記者徐翠玲/臺北報導】中研院基因體研究中心院士陳仲瑄、研究技師林俊利,推出新一代可攜式多游離源生物質譜儀,除可隨時隨地檢測多種小分子及細胞,質量偵測範圍更是一般商業質譜儀的1百億倍。中研院10日指出,這項質譜技術可望應用於毒品快篩及環境檢測,實驗已證實可辨別出尿液中安非他命、海洛因等分子量。

質譜儀往往要價不菲,且體積龐大。林俊利解釋,質譜儀的構造通常包含質量分析器、離子偵測器及離子源3部分。新一代質譜儀一一改良,將質譜儀的體積縮小為傳統質譜儀的1/10以下,但功能更強、更靈敏,連巨分子也能攻克,最大可量測到數百萬道爾頓的醣蛋白分子,成為分析蛋白質與胜肽的最佳工具。

林俊利指出,團隊選擇用離子阱作為質量分析器。由於離子阱是透過測量分子的帶電量來推算分子的質量,因此降低對真空度的嚴格要求。捨棄掉超真空幫浦、改採微型渦輪幫浦後,不僅降低對實驗室的依賴,也大幅縮小質譜儀的體積。團隊也用自有專利RF頻率掃描線性技術將量測範圍由106道爾頓提高到1015道爾頓。此外,團隊也與中研院物理研究所研究技師朱明禮合作,採用其設計的離子偵測器,提高離子捕獲能力及傳輸速度。

林俊利強調,這款新質譜儀還能一機多用。一般質譜儀大多僅針對單一用途配置一個特定的離子源,但新機型可配備四種離子源,分別適用於液體、固體、氣體及細胞的樣本,包含電噴灑離子化、基質輔助雷射脫附離子化、電子電離及雷射誘導聲波脫附法。

中研院指出,這臺可攜式多游離源生物質譜儀已技術移轉給廠商。其中關鍵技術也取得臺灣、美國等地專利。近期團隊已開發出微型液相層析儀質譜儀,增加常見的液層分析,讓質譜儀的功能更加完備。

中研院表示,研究團隊也持續開發可攜式質譜儀的周邊應用。主要任務之一是處理毒品氾濫問題,第一線警力及執法人員透過這部可攜式質譜儀,可在現場採集樣品進行快篩。目前實驗已證實此質譜儀可辨別出尿液中安非他命、海洛因等分子量。