大連化物所研制臨床高靈敏高特異性呼出氣氨實時監測儀
發布時間：2023/3/7 9:32:26編輯：Ma Liang
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近日，我所儀器分析化學研究室質譜與快速檢測研究中心（102組）李海洋研究員團隊與大連醫科大學附屬第二醫院冷松教授團隊合作，基于我所自主研發的高分辨離子遷移譜技術，發展了一種面向床旁診斷的呼出氣氨實時監測儀和新方法，實現了對周期性呼吸過程中呼出氣氨的高靈敏和高特異性的實時監測。該方法可以有效減輕呼出氣中高濕度、復雜背景，以及小分子氨的高吸附性殘留對檢測結果的干擾，為人體重要生物代謝標志物氨的檢測提供了一種無創、實時、精準的新儀器和新方法。
呼出氣氨與體內氨基酸合成—代謝、尿素—氮動態平衡、血液酸堿平衡緩沖對等多種重要生理過程密切相關。呼出氣中氨濃度為肝腎功能、雷氏綜合征、尿素循環障礙、有機酸中毒和幽門螺桿菌感染等疾病的診斷提供了重要參考。因此，呼出氣氨的快速、非侵入、準確定量監測具有重要的臨床意義。
在前期相關研究的基礎上（Anal. Chem. Acta.，2021；Sens. Actuators B: Chem.，2021；Anal. Chem.，2018），本工作通過在漂氣中加入改性劑丙酮來調控離子—分子反應，顯著地提升了氨和試劑分子的峰—峰分離度，在上千種呼出氣組分中實現痕量氨氣的高特異性檢測；發展了在線稀釋和吹掃采樣技術，解決了氨分子的吸附殘留難題，實現了100%RH下呼出氣氨的高靈敏檢測；在寬的濃度范圍（100至2400ppb）可以實現呼出氣氨的準確定量檢測，單次分析時間僅40ms。與目前血氨濃度檢測方法相比，呼出氣氨離子遷移譜檢測儀具有無創檢測、實時性強、選擇性好、靈敏度高等優點，特別適用于透析療效的實時監測和肝性腦病的早期識別，展示出床旁診斷的重要應用價值。目前，該儀器已在大連醫科大學附屬第二醫院健康管理醫學中心開展健康檢測和評估。
相關研究以“Breath-by-breath measurement of exhaled ammonia by acetone-modifier positive photoionization ion mobility spectrometry via online dilution ａnd purging sampling”為題，發表在《藥物分析學報》（The Journal of Pharmaceutical Analysis）上。該工作的第一作者是我所與大連醫科大學聯合培養碩士研究生王露和102組蔣丹丹副研究員。該工作得到了國家自然科學基金、中科院科研儀器設備研制項目、我所創新基金等項目的資助。（文/圖 蔣丹丹、花磊、王衛國）
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