電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)技術(shù)問世至今已近40年，ICP-MS技術(shù)迅速發(fā)展成為一種應(yīng)用廣泛且受到高度評(píng)價(jià)的分析技術(shù)。隨著相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)υ摷夹g(shù)需求的不斷拓展和應(yīng)用基礎(chǔ)研究的不斷深化，以及ICP-MS儀器的不斷改進(jìn)和完善，該技術(shù)已進(jìn)入了成熟階段。在學(xué)術(shù)交叉和應(yīng)用方面，ICP-MS滲透到宇宙、環(huán)境、物理、化學(xué)、生物、醫(yī)藥、醫(yī)學(xué)、食品、材料、核科學(xué)與技術(shù)等諸多領(lǐng)域，很多成熟的方法已經(jīng)發(fā)展成為標(biāo)準(zhǔn)化的方法。近年來，ICP-MS在貴金屬、類金屬和非金屬元素分析，聯(lián)用技術(shù)與形態(tài)分析，單顆粒和單細(xì)胞分析等方面取得了重要的進(jìn)展，同時(shí)也在免疫分析、疾病診斷、藥物篩選、納米分析等方面也得到越來越多的應(yīng)用。

為幫助用戶更好地學(xué)習(xí)、了解ICP-MS技術(shù)及應(yīng)用的最新進(jìn)展內(nèi)容，91儀器信息網(wǎng)特別策劃了“精進(jìn)不休：ICP-MS新技術(shù)新應(yīng)用”專題，并邀請(qǐng)到ICP-MS市場(chǎng)上的主流生產(chǎn)商們，請(qǐng)他們談?wù)剬?duì)ICP-MS技術(shù)發(fā)展及最新應(yīng)用進(jìn)展的看法。本文特別邀請(qǐng)到鋼研納克檢測(cè)技術(shù)股份有限公司，與該公司就ICP-MS技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展歷程及未來趨勢(shì)進(jìn)行了深入溝通。

91儀器信息網(wǎng): 請(qǐng)回顧貴公司ICP-MS的技術(shù)發(fā)展歷程。

依托國家鋼鐵材料測(cè)試中心，鋼研納克檢測(cè)技術(shù)股份有限公司(原鋼鐵研究總院分析測(cè)試研究所)是最早使用和開發(fā) ICP-MS分析技術(shù)的科研單位之一，率先培育了一批ICP-MS應(yīng)用分析和儀器技術(shù)的知名專家，自1999年起負(fù)責(zé)或參與起草制定了ICP-MS 分析應(yīng)用和儀器測(cè)評(píng)相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多項(xiàng)。已經(jīng)發(fā)布國際標(biāo)準(zhǔn) 1 項(xiàng) ISO 16918-1:2009“Steel and iron Determination of nine elements by the inductively coupled plasma mass spectrometric method -- Part 1: Determination of tin, antimony, cerium,lead and bismuth”;國軍標(biāo) 1 項(xiàng) GJB 5404.16-2005《高溫合金痕量元素分析方法第17部分電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定銀、鉍、鈰、鉿、鎵、銦、鑭、鉛、銻、鈧、錫、鉈含量》;國家標(biāo)準(zhǔn)多項(xiàng)以及糧食行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《LS/T 6136—2019 糧油檢測(cè) 大米中錳、銅、鋅、銣、鍶、鎘、鉛的測(cè)定 快速提取-電感耦合等離子體質(zhì)譜法》?；贗CP-MS痕量分析能力和全面的儀器技術(shù)積淀，2009年鋼研納克組建了質(zhì)譜儀器技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，研發(fā)國產(chǎn)的ICP-MS儀器。2011年鋼研納克牽頭承擔(dān)了國家重大科學(xué)儀器專項(xiàng)“ICP痕量分析儀器的研制與應(yīng)用”(2011~2015，2011YQ140147)，項(xiàng)目總經(jīng)費(fèi)9381萬元。在該項(xiàng)目的支持下，研發(fā)團(tuán)隊(duì)攻克了高精度高分辨四級(jí)桿質(zhì)量分析器、超穩(wěn)定固態(tài) RF發(fā)生器技術(shù)、機(jī)械泵間歇真空運(yùn)行技術(shù)、免維護(hù)的四級(jí)桿控制技術(shù)，使國產(chǎn)ICP-MS產(chǎn)品研發(fā)取得了跨越式發(fā)展。2013年產(chǎn)品全線打通，實(shí)現(xiàn)了靈敏度和儀器的整體可靠性的整體提升。2015年高品質(zhì)ICP-MS推向市場(chǎng)。鋼研納克ICP-MS儀器開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程得到了評(píng)審專家的一致好評(píng)。

隨著國家對(duì)環(huán)保要求越來越高，尤其是2016年以來的，“土十條”、“氣十條”、“水十條”的頒布，出現(xiàn)大量的環(huán)境取樣檢測(cè)需求。ICP-MS 由于多元素同時(shí)測(cè)定、線性范圍寬，干擾較少成為重要的檢測(cè)手段，成為了土壤篩查等第三方實(shí)驗(yàn)室最重要的檢測(cè)設(shè)備。隨著 2017 年土壤篩查工作的大規(guī)模開展，Plasma MS300型ICP-MS 銷售量取得了重大突破，大量進(jìn)入環(huán)保第三方檢測(cè)市場(chǎng)。作為擁有近70 年實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)的公司，鋼研納克充分發(fā)揮了國家級(jí)測(cè)試中心的優(yōu)勢(shì)，不僅為客戶提供了滿足檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)要求的高品質(zhì)儀器，還派遣應(yīng)用專家到客戶現(xiàn)場(chǎng)面對(duì)面?zhèn)魇趯?shí)驗(yàn)方法和技巧，更好的滿足擴(kuò)項(xiàng)和檢測(cè)的需求。經(jīng)過第三方檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室大批量長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐驗(yàn)證，儀器可靠性和易操作性得到了驗(yàn)證和提升。

從市場(chǎng)角度看，鋼研納克Plasma MS 300型ICP-MS在環(huán)保、食品、公共安全、輕工、地質(zhì)等領(lǐng)域的應(yīng)用還有很大的市場(chǎng)空間。基于 ICP-MS 儀器開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和儀器評(píng)測(cè)水平，鋼研納克參與制定了四級(jí)桿ICP-MS評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)《GBT 34826-2017 四極桿電感耦合等離子體質(zhì)譜儀性能的測(cè)定方法》，儀器性能得到了廣泛的認(rèn)可和關(guān)注。Plasma MS 300 型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀先后獲得了 中國分析測(cè)試協(xié)會(huì) BCEIA 金獎(jiǎng)，北京市科委 新技術(shù)新產(chǎn)品證書、中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)自主創(chuàng)新金獎(jiǎng)等榮譽(yù)稱號(hào)。

91儀器信息網(wǎng): 您認(rèn)為目前的 ICP-MS 技術(shù)還有哪些問題亟待解決?未來ICP-MS的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)如何?

就目前國產(chǎn) ICP-MS 的發(fā)展階段而言，我們重點(diǎn)關(guān)注以下兩個(gè)技術(shù)問題。一個(gè)是干擾消除的問題，包括背景和噪聲信號(hào)的控制、分析檢測(cè)干擾消除等。這涉及到儀器在實(shí)際樣品中的檢測(cè)下限，比如超痕量分析、超純物質(zhì)檢測(cè)等。碰撞反應(yīng)池技術(shù)已經(jīng)在國產(chǎn)儀器上大規(guī)模應(yīng)用，但是三重四級(jí)桿技術(shù)目前還未在國ICP-MS中應(yīng)用，該技術(shù)在消除多原子離子干擾方面優(yōu)勢(shì)明顯。另外一個(gè)是可靠性的問題，這是影響國產(chǎn)儀器信任度的核心問題。作為中國知名的先進(jìn)檢測(cè)儀器供應(yīng)商，鋼研納克高度重視儀器可靠性工作，早在 2013年就與工業(yè)和信息化部電子第五研究所(電子五所)簽訂了儀器設(shè)備可靠性提升戰(zhàn)略合作協(xié)議，開展質(zhì)量可靠性體系實(shí)驗(yàn)。自從 ICP-MS誕生之日起，就接受了系統(tǒng)的可靠性評(píng)測(cè)、診斷、預(yù)測(cè)等工作，將可靠性貫穿于鋼研納克分析儀器從設(shè)計(jì)到批量生產(chǎn)的全流程，構(gòu)建 ICP-MS 的可靠性保證體系。儀器可靠性是影響客戶對(duì)國產(chǎn)ICP-MS品牌信任度的核心要素，我們會(huì)一如既往地重視儀器可靠性工作，

持續(xù)提升儀器可靠性水平，讓客戶得到良好的使用體驗(yàn)。

91儀器信息網(wǎng): 您如何看待國產(chǎn)與進(jìn)口ICP-MS技術(shù)的差距?

進(jìn)口ICP-MS在國內(nèi)市場(chǎng)占有率比較高，儀器在極限檢出限、復(fù)雜基體測(cè)試、ICP-MS 技術(shù)引領(lǐng)與軟硬件開發(fā)方面有一定的優(yōu)勢(shì)。但是長(zhǎng)期來看，隨著國產(chǎn)ICP-MS 的技術(shù)發(fā)展，國內(nèi)龐大又多元化的市場(chǎng)需求的帶動(dòng)，國產(chǎn)優(yōu)秀品牌的崛起，累積的客戶的認(rèn)可和信任度的增加，國產(chǎn) ICP-MS也會(huì)逐漸發(fā)展壯大。主要原因有：1、國產(chǎn) ICP-MS 儀器性能的不斷提升。ICP-MS 技術(shù)原理和儀器結(jié)構(gòu)都非常成熟，國產(chǎn) ICP-MS 可以發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢(shì)，使用先進(jìn)的設(shè)計(jì)路線、全球采購的關(guān)鍵器件，開發(fā)核心關(guān)鍵技術(shù)，不斷提升儀器性能指標(biāo)和可靠性。2、國產(chǎn)高端ICP-MS已經(jīng)能夠滿足國內(nèi)絕大多數(shù)用戶的檢測(cè)需求。隨著儀器性能指標(biāo)和可靠性的提高，單項(xiàng)關(guān)鍵指標(biāo)上已經(jīng)不弱于進(jìn)口同類產(chǎn)品，能夠滿足國內(nèi)環(huán)境、食品、制藥、疾控、輕工、地質(zhì)等絕大多數(shù)用戶的檢測(cè)需求。3、龐大又多元化的國內(nèi)市場(chǎng)使得ICP-MS的需求非常旺盛，傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的需求也十分旺盛，新興市場(chǎng)推廣加快，形態(tài)分析、現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)、過程監(jiān)測(cè)、自動(dòng)化檢測(cè)等多元化檢測(cè)的訴求都會(huì)給國產(chǎn)ICP-MS帶來市場(chǎng)機(jī)會(huì)。4、應(yīng)用和服務(wù)水平的本土化優(yōu)勢(shì)儀器采購?fù)皇且粋€(gè)起點(diǎn)，客戶能出具準(zhǔn)確數(shù)據(jù)才是目的。鋼研納克依托國家級(jí)檢測(cè)平臺(tái)，20多年的ICP-MS使用經(jīng)驗(yàn)，把國內(nèi)最頂尖的應(yīng)用人員服務(wù)于儀器推廣，能夠提供從軟件方法調(diào)用、人員操作培訓(xùn)、標(biāo)準(zhǔn)宣貫指導(dǎo)、擴(kuò)項(xiàng)認(rèn)證指導(dǎo)、實(shí)際樣品分析等方面給客戶提供強(qiáng)大的應(yīng)用支持和技術(shù)服務(wù)。國產(chǎn)儀器可充分發(fā)揮應(yīng)用和售后服務(wù)本土化的優(yōu)勢(shì)。

91儀器信息網(wǎng): 目前貴公司ICP-MS重點(diǎn)關(guān)注的應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?

首先，ICP-MS傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域有持續(xù)的需求，比如環(huán)保，食品，藥品，疾控，地礦，材料等方向，做好應(yīng)用支持和使用培訓(xùn)，讓客戶用好國產(chǎn)設(shè)備，信任國產(chǎn)設(shè)備，增強(qiáng)品牌影響力。其次，聯(lián)用技術(shù)的應(yīng)用。ICP-MS 是一種痕量分析的快速檢測(cè)手段，可以適應(yīng)非常多的聯(lián)用技術(shù)，可以為不同狀態(tài)、不同形態(tài)的待測(cè)物質(zhì)提供檢測(cè)手段。

激光剝蝕固體進(jìn)樣-ICP-MS 聯(lián)用作為鋼研納克的特色聯(lián)用技術(shù)在材料檢測(cè)領(lǐng)域有先天優(yōu)勢(shì)，可以省去樣品前處理的時(shí)間，沒有酸和水的引入，大幅減少含氧多原子離子的產(chǎn)生，避免干擾。目前在材料缺陷分析、斷口分析、夾雜物分析、元素分布分析等方面有大量的應(yīng)用;

離子色譜-ICP-MS 聯(lián)用是為了應(yīng)對(duì) 2019 年 11 月執(zhí)行的歐盟進(jìn)口玩具標(biāo)準(zhǔn)EN71-3 中可遷移六價(jià)鉻超低限量的檢測(cè)需求，鋼研納克和青島盛瀚離子色譜聯(lián)合開發(fā)的玩具中可遷移六價(jià)鉻檢測(cè)聯(lián)用技術(shù)。該技術(shù)在儀器低噪聲控制和軟件交互協(xié)同等方面實(shí)現(xiàn)了突破，通過IC-ICP-MS聯(lián)用有效地分離三價(jià)鉻和六價(jià)鉻，實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)的鉻元素的分離分析。玩具中可遷移六價(jià)鉻的檢出限做到了0.006ng/mL,成為能夠滿足歐盟玩具EN71-3極低檢出限要求的國產(chǎn)儀器廠商。液相色譜聯(lián)用在汞、砷、錫等元素形態(tài)分析方面應(yīng)用廣泛，2020 年即將執(zhí)行的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)HJ1074-2019《水質(zhì)三丁基錫等4種有機(jī)錫化合物的測(cè)定液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜法》使用LC和ICP-MS聯(lián)用解決有機(jī)錫的分離和檢測(cè)。ICP-MS聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展空間巨大。

91儀器信息網(wǎng): 未來ICP-MS應(yīng)用將會(huì)如何發(fā)展?

ICP-MS 是一種通用型儀器，應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，但是也面臨著標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)樣和標(biāo)準(zhǔn)化等瓶頸問題。未來 ICP-MS 的應(yīng)用可能會(huì)更加關(guān)注孵化專業(yè)領(lǐng)域的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、專用的標(biāo)準(zhǔn)樣品、專業(yè)的操作人才、高質(zhì)量的內(nèi)置方法、高效率的儀器運(yùn)行、高匹配度的行業(yè)軟件系統(tǒng)和專用儀器。

91儀器信息網(wǎng): 您認(rèn)為，未來幾年ICP-MS的熱點(diǎn)市場(chǎng)需求有哪些?

環(huán)保檢測(cè)需求依然旺盛，“綠水青山就是金山銀山”。環(huán)境問題一直是被關(guān)注的焦點(diǎn)話題，污染源的控制、污染的治理、環(huán)境的修復(fù)，都離不開檢測(cè)的支持。ICP-MS作為環(huán)境檢測(cè)的重要檢測(cè)設(shè)備，會(huì)一直發(fā)揮重要支撐作用。食品、藥品、疾控、地質(zhì)等傳統(tǒng)市場(chǎng)將繼續(xù)保持對(duì) ICP-MS 的需求，中國藥典的執(zhí)行、歐盟玩具標(biāo)準(zhǔn)EN71-3的執(zhí)行將在2020年會(huì)有所體現(xiàn)。玩具輕工、材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)診斷等前沿領(lǐng)域ICP-MS聯(lián)用技術(shù)也將發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)高效準(zhǔn)確的分析檢測(cè)。

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