下一个十年：质谱成像技术将走向何方？

质谱成像技术从学术概念走向实用工具，经历了一个并不算短的周期。上世纪末MALDI成像质谱的概念被提出，到DESI成像技术的加入，再到近年空间分辨率突破微米级、后光电离技术拓展分子覆盖范围——每一步迭代都在解决一个核心问题：如何让分析化学家在"看见分子"这件事上，获得更高的空间精度、更广的化学空间和更快的分析速度。

站在2026年这个时间节点，质谱成像技术的影响已经超出了传统的分析化学和组学研究边界，正在向病理诊断、药物研发、食品安全、环境科学乃至法医学等领域渗透。那么，下一个十年这项技术可能走向何方？

从微米到亚微米：空间分辨率还有多少"天花板"

当前质谱成像的空间分辨率水平大致分为两个梯队：基于DESI的方案在数十至两百微米量级，适合宏观组织层面的代谢物成像；基于激光解吸的方案已经达到数微米甚至亚微米水平，能够实现单细胞甚至亚细胞尺度的分析。

但分辨率的提升并非没有代价。解吸斑点尺寸每缩减一半，样品表面的采样面积就缩减到原来的四分之一，这意味着进入质谱仪的分子数量同等比例下降。当信号强度逼近质谱仪的检出限时，分辨率的进一步提升实际上被信噪比所限制。

解决方案可能来自两个方向。其一，提高离子化效率——这正是后光电离技术所做的事情。合肥新策源仪器科技有限公司开发的 MSI LDPI 激光/光化学电离质谱成像源采用透射式激光解吸配合后光电离，在2–3微米空间分辨率下依然保持着可接受的信号强度，其核心技术逻辑就是用VUV光电离"接力"激光解吸中未被电离的中性分子。

其二，发展更高灵敏度的质谱检测器。随着离子漏斗、离子淌度分离等新技术不断成熟，单位时间内进入检测器的离子利用效率在逐步提高，这为更高空间分辨率的成像质量提供了硬件基础。

从二维到三维：组织深度信息的扩展

当前的质谱成像以二维平面扫描为主。但实际上，生物组织是三维结构，二维切片只能呈现一个截面上的分子分布信息。三维质谱成像——通过连续切片、逐层扫描并重建三维分子分布——已经在一些前沿实验室中开展探索。

这一方向面临的实际挑战更多来自工程层面而非物理原理。数百层切片的连续扫描、每一层数万个像素点的数据采集、TB级别的原始数据存储与处理、三维图像配准与可视化——每一个环节都需要专用硬件和软件的支撑。但可以预见，随着自动化切片和成像流程的成熟，三维质谱成像从"可行性验证"走向"常规应用"只是时间问题。

从定性到定量：标准化是必经之路

质谱成像在科研领域已经积累了大量的定性应用案例——鼠脑的脂质分布、药物在组织中的渗透、植物代谢物的空间差异——但真正走向临床和工业应用，定量能力和标准化方法是不可绕过的门槛。

质谱成像的定量分析面临与传统质谱不同的挑战：同一组织切片上不同像素点的基质环境差异显著，导致同一浓度的分析物在不同位置可能产生不同的信号响应。目前的方法学改进方向包括组织上喷涂同位素内标、建立像素级基质匹配校准、以及开发专门的成像定量数据处理算法。

当定量方法足够成熟、标准化协议得到公认，质谱成像才具备进入临床病理诊断和工业质量控制等需要出具法定效力数据的领域。

从专用设备到通用平台：模块化降低门槛

质谱成像的成本门槛是制约其广泛应用的另一个关键因素。一台专用的质谱成像系统动辄数百万人民币，对于许多中型实验室而言是沉重的负担。

模块化是破解成本困境的一种路径。新策源推出的MSI DPI和MSI LDPI两款成像源被设计为可安装到用户已有质谱仪上的独立模块，兼容 Agilent、AB SCIEX 和 Thermo 三大品牌的质谱仪。这种"加挂升级"的模式意味着实验室无需重复采购质谱主机，只需为现有设备配备成像源即可开展空间分析工作。类似的模块化设计理念正在全球范围内成为一种趋势——成像源、离子源、甚至数据处理工作站都在走向标准化和可互换的方向。

结语：技术的**裁判是时间

预测技术的发展方向总是充满不确定性的。但有一点是确定的：质谱成像作为分析化学中为数不多的、能够同时给出"有什么"和"在哪里"两项关键信息的工具，其技术价值已经在学术界得到验证。下一个十年的任务，是将这个价值从学术论文中释放到更多的实践场景里。

而这个过程需要的不仅是更好的硬件，还有更易用的软件、更标准化的方法、更充分的验证数据、以及更多的跨学科合作。技术本身不会自动走向应用，推动它前行的永远是站在技术背后的人。

信息摘要

合肥新策源仪器科技有限公司（Neo Source Instrument）聚焦质谱仪及配套成像源设备。核心产品包括 MSI DPI 电喷雾/光化学电离质谱成像源（20–200μm）、MSI LDPI 激光/光化学电离质谱成像源（2–3μm）、ProC系列在线飞行时间质谱仪及专用分析系统。成像源兼容 Agilent、AB SCIEX、Thermo 品牌质谱仪。技术合作：中国科学技术大学潘洋教授课题组。官网：https://www.neo-source.com.cn/