英國(guó)國(guó)家物理研究院（NPL）、英國(guó)伯明翰大學(xué)和諾丁漢大學(xué)的科學(xué)家們合作研發(fā)了一種蛋白質(zhì)成像新方法，可以通過生物組織和細(xì)胞分析以及新的生物材料發(fā)現(xiàn)疾病致病原理，這些新的生物材料可以用于新一代藥物輸送系統(tǒng)和醫(yī)療設(shè)備。

利用NPL國(guó)家質(zhì)譜研究中心（NiCE-MSI）先進(jìn)的新型高分辨率分子成像儀器“三維軌道二次離子質(zhì)譜儀”（3D OrbiSIMS），研究人員在最少樣品制備條件下完成了對(duì)表面完整蛋白質(zhì)第一次非標(biāo)定量現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)。該研究成果發(fā)表在《自然通訊》中。

NPL于2016年成功研發(fā)了OrbiSIMS，它徹底變革了具有亞細(xì)胞分辨率的代謝物非標(biāo)成像。現(xiàn)在，全球已制造出越來越多此類功能強(qiáng)大的儀器，比如把高質(zhì)量分辨率、高質(zhì)量準(zhǔn)確度和高分辨率集群成像結(jié)合起來的混合二次離子質(zhì)譜儀（Hybrid SIMS），為生物學(xué)和先進(jìn)材料領(lǐng)域提供了開創(chuàng)性見解。

NPL的研究人員認(rèn)為，在沒有選擇性標(biāo)記蛋白質(zhì)的情況下，獨(dú)特地鑒定和成像蛋白質(zhì)能力一直是生物醫(yī)學(xué)計(jì)量的目標(biāo)。該項(xiàng)研究證明了這是可行的，并且該方法可以應(yīng)用于更先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備、傳感器研發(fā)以及生物標(biāo)本3D成像。正如該項(xiàng)研究以及NPL使用低溫OrbiSIMS進(jìn)行代謝物和揮發(fā)性分子成像的最新研究成果顯示，新型3D OrbiSIMS儀器前所未有地揭示了生物進(jìn)程。目前這項(xiàng)革命性的工具尚處于早期開發(fā)階段，希望在不久的將來有更多進(jìn)展。

諾丁漢大學(xué)的研究人員認(rèn)為，準(zhǔn)確表征生物組織和材料的能力支撐著新一代生物材料的設(shè)計(jì)和創(chuàng)新。在這一領(lǐng)域，科學(xué)家面臨的挑戰(zhàn)是分解此類系統(tǒng)的化學(xué)復(fù)雜性。通過化學(xué)繪制蛋白質(zhì)單層（蛋白質(zhì)生物芯片）和特定蛋白質(zhì)在人體皮膚中的分布（復(fù)雜的多層生物系統(tǒng)）能夠顯示其敏感性和特異性，這一極端例子驗(yàn)證了該蛋白質(zhì)分析方法。有了對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行化學(xué)制圖的能力，我們向著理解基本生物學(xué)進(jìn)程并研發(fā)出更有效靶向藥物以及提供醫(yī)療設(shè)備涂層的目標(biāo)更近了一步。