即时：新型质谱仪能同时分析十亿个分子

2026-03-24 10:31:30 科技日报

(资料图片)

美国洛克菲勒大学科学家成功研发出一种名为“MultiQ-IT”的质谱仪原型。这台设备能够同时分析多达十亿个分子，为研制速度更快、灵敏度更高的质谱仪提供了全新蓝图，也有望推动质谱技术在基因组学等领域发挥更大作用。相关成果发表于近日出版的《科学进展》杂志。

质谱仪已成为生物学领域最强大的分析工具之一，被用于鉴定样品中分子种类与数量。然而，目前大多数质谱仪一次只能分析一两种或少数几种分子，不仅效率低、成本高，还常常让那些稀有却至关重要的分子“漏网”。

科学家发现，将大型任务拆解为众多小任务并行处理，能显著提升性能。MultiQ-IT的灵感，源于团队对细胞核孔复合物的长期研究。他们发现，细胞并非依赖单个通道完成分子运输，而是将任务分散在数百个微小通道中并行处理。

团队设计出一种全新的离子捕获室，取代了传统质谱仪的核心部件。这个立方体结构内壁布满了数百个可独立控制的小型开口。在捕获室内，离子通过与残留气体分子的多次碰撞减速，并随机进入不同通道，从而实现多个离子群体的同时过滤、存储与操控，而非逐一分析。

团队将这一设计从最初的6个开口扩展至1000多个，并系统测试了离子的限制与分类效率。结果表明，单个输入流可以被高效分割为多个并行流，同时进行分析。

测试显示，在486端口的版本中，MultiQ-IT可同时容纳高达100亿个电荷，容量约为传统离子阱的1000倍。更重要的是，通过让丰度较高的背景分子“主动泄漏”，同时保留那些稀有、富含信息的分子，系统的信噪比提高了100倍，从而检测到以往无法捕捉的蛋白质信号。这为解析大型蛋白质复合物的结构提供了全新可能。

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