中研院獨創輕巧多工的質譜儀，未來可望應用毒品快篩、協助執法人員。（圖／中研院提供）
科學家常藉由質譜儀測量分子量來辨識分子身分及組成結構，但質譜儀因體積龐大而無法隨身攜帶，中研院獨創輕巧多工的質譜儀，未來可望應用毒品快篩、協助執法人員。
不同分子有著不同的分子量，科學家可藉由質譜儀測出的分子量，來辨識分子的身分及其組成結構，不過質譜儀往往要價不菲且體積龐大，無法隨身攜帶，讓第一線人員在執行相關作業時，必須費時將檢體送至實驗室。
不過，中研院今天表示，院內基因體研究中心院士陳仲瑄和研究技師林俊利推出新一代「可攜式多游離源生物質譜儀」，不僅變小、變輕，還可帶出實驗室，隨時隨地檢測多種小分子及細胞，其質量偵測範圍，更能達到一般商業質譜儀的100億倍。
林俊利表示，質譜儀的構造通常包含質量分析器（mass analyzer）、離子偵測器（detector）及離子源（ion source），新一代的質譜儀一一改良，將質譜儀的體積縮小為傳統質譜儀的十分之一以下，但功能卻更強、更靈敏。
林俊利說，團隊首先選擇用離子阱（ion trap）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。
此外，離子阱多以電壓掃描（voltage scan）方式獲得圖譜，團隊也用自有專利RF頻率掃描線性技術，不增加電壓、改調整頻率來能得到圖譜，且提高量測範圍；團隊也與院內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，一般質譜儀大多僅針對單一用途配置一個特定的離子源，但此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，因此此質譜儀連巨分子也能量測，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。
中研院表示，可攜式多游離源生物質譜儀除了在院內基因體研究中心的實驗室建置，也已將技術移轉給廠商，其中關鍵技術也取得台灣、美國等地專利，可望衍生更多元的應用，且團隊近期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。
中研院也提到，研究團隊也持續開發可攜式質譜儀的周邊應用，主要是希望處理毒品氾濫的問題，盼可攜式質譜儀可以協助第一線的警力及執法人員在現場採集樣品後即時快篩，不須費時將檢體送至其他實驗室，而目前實驗已證實此質譜儀可辨別出尿液中安非他命、海洛因等常見毒品的分子量。
中研院說，此國人自研自製的質譜技術，透過普及化，將可望應用於毒品快篩及環境檢測，這項技術也已經於5月22日發表於Analyst（分析師）期刊，並被選為封面論文。（中央社）
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更新時間：2020/06/10 14:27