2025 年 12 月 1 日，第十三屆全國環(huán)境化學大會儀器設備研制專題分會場傳來重磅消息。深圳先進光源研究殷志斌副研究員團隊自主研發(fā)的四代單細胞成像質譜儀器正式發(fā)布。該儀器以 250nm 空間分辨率與亞 amol 級（10?1?mol）絕對檢出限的核心指標，破解了全球生物檢測儀器領域 “高分辨率與高靈敏度互斥” 的技術悖論，標志著我國在單細胞分析高端儀器領域實現(xiàn)從 “技術跟跑” 到 “標準引領” 的關鍵跨越，為生命科學研究、精準醫(yī)療產業(yè)化提供了核心技術支撐。
技術攻堅：激光離子源突破三重行業(yè)瓶頸
在高端質譜儀器領域，“分辨率 - 靈敏度 - 樣品兼容性” 的三角制約長期困擾行業(yè)發(fā)展。傳統(tǒng)單細胞成像質譜儀要么以犧牲靈敏度為代價換取微米級分辨率，要么因離子源技術局限導致樣品活性受損，難以滿足生物檢測的精細化需求。殷志斌團隊基于近十年近場解吸成像技術積累，構建了全新技術體系：
其一，離子源創(chuàng)新采用真空紫外 - 極紫外波段激光，該波段激光具備納米級聚焦特性（最小聚焦光斑直徑≤200nm），同時通過冷凍樣品內源水分子的光吸收增強效應，使離子化效率提升 3 個數(shù)量級，直接突破分辨率與靈敏度的制約關系，實現(xiàn) 250nm 分辨率下亞 amol 級檢測，較國際同類產品靈敏度提升 5-10 倍。
其二，樣品處理技術首創(chuàng) “低溫無損離子化” 方案，通過 - 80℃冷凍處理保留細胞內生物分子的天然構象，避免傳統(tǒng)熱離子源導致的樣品降解問題，實現(xiàn) “高靈敏度檢測與樣品完整性保護” 的雙重目標，解決了活體生物樣品檢測的核心痛點。
其三，系統(tǒng)集成優(yōu)化采用自主設計的緊湊型離子傳輸通道與高場強質譜分析器，儀器體積較國際同類產品縮減 40%，核心部件國產化率達 92%，打破了國外在激光離子源、高分辨質譜分析器等關鍵部件的技術壟斷。目前，該技術已獲 9 項國家發(fā)明專利，相關核心原理發(fā)表于《J. Am. Chem. Soc.》等國際頂級期刊，技術指標通過中國計量科學研究院第三方驗證。
產業(yè)賦能：三大應用場景重構生物檢測生態(tài)
作為生物檢測領域的 “微觀探測利器”，該儀器的技術突破將直接推動三大應用場景的產業(yè)化升級：
在精準醫(yī)療領域，儀器可實現(xiàn)藥物分子在單細胞內的動態(tài)追蹤與定量分析，例如在腫瘤靶向藥研發(fā)中，能精準定位藥物在癌細胞內的分布濃度、代謝路徑，為藥物劑量優(yōu)化、耐藥性機制研究提供直接數(shù)據(jù)，使臨床試驗周期縮短 30% 以上。某三甲醫(yī)院腫瘤中心負責人表示，該技術可解決靶向藥 “有效率低、個體差異大” 的行業(yè)痛點，為個體化治療方案制定提供客觀依據(jù)。
在基礎研究領域，其 250nm 分辨率可清晰呈現(xiàn)亞細胞結構（如線粒體、內質網(wǎng)）內代謝物、蛋白質的分布差異，為細胞分化、衰老、病變機制研究提供微觀視角。此前，團隊已通過該儀器捕捉到干細胞分化過程中代謝物濃度梯度變化，相關數(shù)據(jù)為再生醫(yī)學研究提供了全新理論支撐。
在疾病篩查領域，針對癌癥、糖尿病等疾病早期的細胞內生物標志物微量異常，儀器可實現(xiàn)超靈敏檢測，檢測時間較傳統(tǒng)方法縮短至 1 小時內，檢出率提升 40%，為疾病早診早治提供了技術可能。
行業(yè)影響：國產化儀器引領國際技術標準
長期以來，全球單細胞成像質譜儀市場被歐美品牌壟斷，國內科研機構與醫(yī)療機構依賴進口產品，設備采購成本高達數(shù)千萬元，且核心技術受限于國際專利壁壘。殷志斌團隊研發(fā)的四代儀器，不僅在核心指標上超越國際同類產品，更構建了自主知識產權體系：
據(jù)深圳先進光源研究院科技成果轉化中心透露，該儀器已完成中試量產，單機售價較進口產品降低 60%，目前已與 3 家頂尖科研機構、2 家三甲醫(yī)院達成合作意向，首批樣機將于 2026 年第一季度交付使用。同時，團隊正聯(lián)合中國儀器儀表學會制定《單細胞成像質譜儀技術標準》，有望成為該領域的首個國家標準。
中國科學院院士、質譜儀器專家李海洋評價指出：“該儀器的研發(fā)成功，填補了我國在高分辨率單細胞質譜領域的空白，其核心技術指標達到國際領先水平，不僅降低了高端生物檢測儀器的使用門檻，更推動我國在相關領域的技術標準制定權，對提升我國高端裝備制造業(yè)的國際競爭力具有重要意義?！?/span>
