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2025-02-26 17:04
电感耦合等离子体质谱(Inductively Coupled Plasma - Mass Spectrometry,ICP-MS)是一项无机质谱技术,通常用于元素定性和定量分析。与电感耦合等离子体光谱(ICP-AES)、原子吸收(AAS)和原子荧光(AFS) 等元素分析技术相比,ICP-MS具有检出限低、动态线性范围宽、干扰少、精密度高、速度快以及可提供精确的同位素信息等特性,已成为应用最广泛的无机元素分析技术之一。
ICP-MS技术在地质科学、环境检测、食品、制药、工业等领域的金属元素分析中发挥重要作用。其中,三重四极杆ICP-MS在分辨率方面实现了显著提升,特别适用于超痕量元素的精准分析,在半导体制造工艺中用于把控微量杂质,确保产品质量。ICP-MS与激光烧蚀进样系统(LA)联用,进行微区微量元素、同位素分布分析以及生物定量成像,可以对地质、生物医学等领域的样品进行深度剖析。ICP-MS与高效液相色谱(HPLC)、离子色谱(IC)技术联用,进行元素的形态分析。另外,与飞行时间技术(TOF)联用,可以实现纳米颗粒和单细胞物化性质的精准分析。
据仪器信息网统计,2023-2024年,共有7家公司发布了11台ICP-MS新品,其中2023年发布4台,2024年发布7台;包括5台国产仪器,6台进口仪器。为及时应对市场的变化,各大厂商也积极研发并推出新产品,助力产品质量控制、优化生产流程以及科学研究。(以下新产品的盘点,主要来源于仪器信息网,如有遗漏,欢迎大家留言补充。) 按发布时间顺序整理如下表:
2023-2024年ICP-MS新品(按发布时间倒顺)
品牌 |
型号 |
上市时间 |
衡昇质谱 |
iQuad 2300P全自动元素分析系统 |
2024年11月 |
赛默飞 |
单四极杆iCAP MSX ICP-MS |
2024年10月 |
赛默飞 |
三重四极杆 iCAP MTX ICP-MS |
2024年10月 |
钢研纳克 |
三重四极杆PlasmaTQMS 1000 |
2024年4月 |
珀金埃尔默 |
NexION 1100/1000G ICP-MS |
2024年3月 |
珀金埃尔默 |
NexION 2200 |
2024年1月 |
东西分析 |
ICP-TOF-MS 3800 |
2024年 |
岛津 |
ICPMS-2040/2050系列 |
2023年10月 |
衡昇质谱 |
iQuad 2300 |
2023年7月 |
赛默飞 |
iCAP RQplus |
2023年3月 |
莱伯泰科 |
LabMS 5000ICP-MS/MS |
2023年3月 |
随着2024年各地设备更新政策的逐步落地,市场迎来新一轮采购热潮。海关、疾控、高校等系统纷纷发布大量采购需求,加之饮用水新标等驱动因素的助力,ICP-MS市场焕发出空前的活力。从区域分布来看,广东、四川、北京、江苏、山东等省份成为采购需求的主力军。在品牌竞争方面,安捷伦、珀金埃尔默、赛默飞三大巨头占据市场超60%的份额,展现出强劲的市场统治力;而耶拿、岛津等紧随其后。值得一提的是,国产厂商如谱育、莱伯泰科、钢研纳克、衡昇等也在激烈的市场竞争中脱颖而出,市场份额逼近20%,彰显了国产技术的崛起与实力。
“直面”复杂基体样品分析挑战
复杂基体样品在检测流程中常遭遇电离干扰与物理干扰,这对分析仪器的耐受性和抗干扰性能构成了严峻考验。赛默飞iCAP RQplus致力于复杂基体样品的极限应用,并全面简化痕量元素分析工作流程,通过全新一代智能氩气稀释、EasyClick Compact蠕动泵、Hawk耗材维护助手等核心技术,可实现高浓度盐水溶液、有机样品等特殊行业样品的高灵敏度和准确性分析。其2024年发布的单四极杆iCAP MSX ICP-MS打破了基质负载与灵敏度之间的传统权衡,为分析实验室的用户提供了稳定且全面的元素样品分析能力。另外,岛津的ICPMS-2040LF/2050LF系列,采用新一代岛津特色Mini炬管,进行了炬管升级并增加在线稀释系统,整机分析性能提升,基体耐受性更强。同时,特色的快速进样功能,实现高通量分析,降低单个样品的分析时间,并优化产品分析过程。ICPMS-2040LF相对基础化,满足食品医药、环境检测等常规分析需求。ICPMS-2050LF是升级版,增加反应模式,支持使用氢气、氨气或者其他的反应气体,进一步提高分析灵敏度。
高精度分析需求催生三重四极杆技术发展
半导体行业样品中的杂质元素含量通常处于ppt及亚ppt级别,使用ICP-MS分析时,等离子产生的氩离子以及待测样品基质均会带来严重的质谱干扰,影响测试精度及准确度。三重四极杆质谱( MS ),也称为串联质谱( MS/MS ),具有优异的特异性和灵敏度,能有效解决测试精度问题。珀金埃尔默新一代NexION 1100/2200系列ICP-MS具有独特的三组四极杆设计。四极杆通用池技术既支持使用氦气碰撞模式,也支持纯反应性气体(如纯氨气)反应模式,实现高效精准的干扰去除,检测限低至ppq级。另外,其快速四极杆扫描和超强数据采集能力,有利于单颗粒、单细胞、激光成像微区和多元素形态分析等。钢研纳克的三重四极电感耦合等离子体质谱仪PlasmaTQMS 1000,则广泛适用于材料、地质、环境、矿冶等多个领域,满足各种复杂分析需求。赛默飞的三重四极杆 iCAP MTX ICP-MS更是将无干扰分析提升至新高度,为处理更为棘手的样品提供了更高的准确性。莱伯泰科LabMS 5000 ICP-MS/MS针对半导体行业研发生产,采用工业标准27MHz固态发生器提高系统稳定性,使用MS/MS模式实现受控且可靠的干扰去除。凭借出色的性能,该产品入选“北京市2024年第三批首台(套)重大技术装备目录(医药健康等其他领域)”。
从样品前处理到数据分析,智能化进程“各显神通”
智能化正以破竹之势迅猛发展,科学仪器智能化可以显著提升分析检测效率。衡昇质谱、莱伯泰科、岛津、珀金埃尔默及赛默飞等厂商均关注ICP-MS智能化的提升。衡昇质谱在2023年发布的iQuad 2300,不仅继承了二代机的高通量快速分析能力,更在操作便捷性上实现了智能化提升。至2024年,iQuad 2300进一步融入P3超能微波机器人元素分析系统,实现全程自动化,用户仅需称量样品,智能化系统即完成余下工作。莱伯泰科的HiMass智能软件平台,专为实验室各种分析需求设计,智能化操作极大提高了工作效率。岛津ICPMS-2040LF/2050LF的智能冲洗功能,能在高浓度样品分析后自动调整冲洗时间,智能化确保数据准确性。珀金埃尔默的NexION 1100/2200系列ICP-MS,凭借现代化软件工作流、LCD触摸屏和LED状态指示灯等智能化设计,显著提升了用户体验。赛默飞iCAP MX系列ICP-MS则通过智能基体处理技术(IMH)和智能透镜电压同步扫描技术(Intelliens),实现全质量范围内的极高灵敏度,智能化延长系统维护周期。
从市场的推出的新品,也可以看到,在应对日益多样化的检测需求方面,各厂商的科研团队持续创新,迅速响应市场变化。进口品牌在巩固现有技术优势的基础上,不断进行研发投入,更新迭代技术,成功攻克了一系列检测难题。随着国产化进程的加速,国产ICP-MS厂商亦积极投身于技术创新与市场实践,凭借独特的竞争优势,逐步在市场上站稳脚跟,展现出强劲的发展势头。