LC-MS的强大功能已经得到了生物医学实验室的认可。1,2现在的LC-MS仪器已经从研究到常规临床实验室范围广泛使用，并有效应用于以下领域：

· ZL药物监测 - 测量血浆，血液或组织中的药物（例如免疫YZ剂） 

· 滥用药物测试 - 测量在尿液或唾液中的药物（例如哌替啶，等等） 

· 激素测试 - 测量血清或血浆中的激素（例如类固醇或甲状腺激素） 

· 生物胺分析 - 测量血浆或尿液中的生物胺（如儿茶酚胺） 

· 新生儿筛查 - 通过使用LC-MS水平监测氨基酸和酰基肉碱检测可ZL的疾病

LC-MS仪器相对于其他分析工具具有很强的吸引力，原因在于该技术能够以非常高的灵敏度同时测量多种复杂分析物。此外，速度和信任也是患者护理的关键因素，同时成功的LC-MS生物医学分析具有高度灵敏度，可追溯性强和数据可靠的特性。因此，对于生物医学用LC-MS工作流程中的试剂水及其水在LC-MS成功分析实践中的作用将通过以下三个方面进行介绍。

 灵敏度 

超纯水被广泛用于LC-MS流程的各个环节（图1），所以是导致实验数据鬼峰，基线噪音和高MS背景等这些原因的主要污染源。同时也会使仪器或方法的灵敏度下降，使一些低浓度分析变的困难3。为了避免干扰，确保检测到的分析物是来自样品，而非来自实验用水4，实验过程需要使用高质量的超纯水，避免数据偏差和再次污染5。

Figure 1. The role of water in the LC-MS laboratory 

超痕量分析是LC-MS生物医学分析中的一个应用领域，在激素检测中，相较于其他实验成分，其中水的使用量是非常大的。因此将Milli-Q水（电阻率18.2MΩ·cm（25℃），TOC<5ppb）作为激素中雌二醇分析的实例进行分析。这个实验的结果如图2所示，其中MRM色谱图显示Milli-Q®水中不存在雌二醇，确保了分析方法的低检出限，使用标准加入法测得雌二醇浓度为265.40ng/L。 

前体离子273m/z和碎片离子255m/z用多反应监测（MRM）ESI+转换。HPLC和MS以及LC-MS/MS的仪器参数以及制备Milli-Q®水所用水源，见图2。

Figure 2. MRM chromatogram (ESI+) of estradiol in a sample and in Milli-Q®water.

 可追溯性 

水纯化系统的在线监测功能使科学家们确定他们所使用的水是否符合LC-MS分析的要求。但是，当问题产生时，说明LC-MS分析过程中已经出现了污染，找到并消除其来源至关重要，因为污染隐患来源非常多，使用LC-MS实验时收集记录的水质参数的数据可以在特定的日期与污染源联系起来，从而促进水质评估和问题的排查。

而且，在所有临床实验室中，可追溯性都是质量管理体系中的重要需求，能使实验室符合认证，例如，ISO15189：2007标准或CLSI®C3—A4。所以，在这种情况下用电子方式记录水质参数的方法是一种确保高质量认证的解决方案。

 可靠性 

为了满足LC-MS生物医学实验室的要求，水源必须可靠。所以水纯化系统不仅要生产高质量的实验用水，而且这个质量必须始终如一。为确保水质的一致性，使用在线监测工具。水中的离子含量通过电阻率测量来评估，通常电阻率18.2MΩ·cm（25℃）的水表示不含离子杂质。 

为了检测有机污染物程度，可用可氧化总有机碳（TOC）计算;TOC低于5ppb的水（或μg/L）适用于LC-MS实验。因此，要检测水质的稳定性需要连续监测Milli-Q®水质的电阻率和TOC参数。图3显示了Milli-Q®系统提供的水质稳定性在线监测数据。

Figure 3. Levels of Resistivity (MOhm·cm) measured continuously and TOC (ppb) measured every 3 minutes as a function of volume produced by a Milli-Q® water system. Different colors refer to data obtained for three different sets of consumables installed by turns. 

 结论 

超纯水适用并符合LC-MS生物医学分析实验的要求，而且良好的水质对实验的高质量和稳定性至关重要。临床实验室LC-MS实验 可以使用Milli-Q®水净化系统即能符合LC-MS仪器高灵敏度的要求还可以获得可靠和可追溯的分析结果。

References

1. K. S-Y. Leung, B. M-W. Fong, LC–MS/MS in the routine clinical laboratory: has its time come? Analytical and Bioanalytical Chemistry, 406, 2289-2301 (2013). 

2. M. Himmelsbach, 10 years of MS instrumental developments--impact on LC-MS/MS in clinical chemistry, J. Chromatogr. B, 883– 884, 3– 17 (2012). 

3. A. Khvataeva-Domanov, S. Mabic, Four Ways to Better Water Quality in LC-MS, R&D Magazine, (2015); http://www.rdmag.com/articles/2015/09/four-ways-better-water-quality-lc-ms 

4. CLSI®C62-A - Liquid-Chromatography-Mass Spectrometry methods; approved guideline, Johns Hopkins Medical Institutions, First Edition, 5.3.1, 34, (2014); http://shop.clsi.org/chemistry-documents/C62.html 

5. Controlling Contamination in UltraPerformance LC?/MS and HPLC/MS Systems, Waters Corporation; http://www.waters.com/webassets/cms/support/docs/715001307d_cntrl_cntm.pdf 

6. B. Keller, J. Sui, A.B. Young, R.M. Whittal, Interferences and contaminants encountered in modern mass spectrometry, Anal. Chim. Acta, 627, 71-81 (2008). 

7. M. Vogeser, C. Seger, Pitfalls associated with the use of liquid chromatography-tandem mass spectrometry in the clinical laboratory, Clin. Chem. 56, 1234-1244 (2010). 

8. Millitrack? e-Solutions, A unique set of data management and monitoring software solutions for water purification systems, MilliporeSigma; www.emdmillipore.com/millitrack-esolutions

现在的光学在生物医学方面的Z前沿的研究与应用有哪些？

光学元件在各个领域都有广泛应用，对光学元件的表面加工精度提出越来越高的要求。如何检测光学元件的加工精度，从而用于优化加工方法，保证终元器件的性能指标，是光学元件加工领域的关键问题之一。

光学元件的加工精度包括表面质量和面型精度，这些参数会影响其对光信号的传播，进而影响终器件的性能。

此外，各种新型光学元件也需要检测其表面轮廓，比如非球面，衍射光学元件，微透镜阵列等。除了终光学元件的加工精度以外，各种光学元件加工工艺也需要检测中间过程的三维形貌以保证终产品的精度，包括注塑、模压的模具，光学图案转印时的掩膜版，刻蚀过程的图案深度、宽度等。

布鲁克的三维光学显微镜配备专利的双光源技术，同时实现白光干涉和相移干涉成像，适用于各种不同光学样品、模具的三维形貌测量。在光学加工领域得到广泛应用。

· 设备可以用于光学元件表面质量检测，可以通过表面粗糙度、表面斜率分布等判断光学元件整体散射率，也可以统计局部的各种缺陷。

· 设备还可以用于各种光学元件的面型分析，除了手动分析以外，软件还提供了包括Zernike多项式拟合、非球面分析等功能。

· 由于该设备能准确测量和分析光学元件，在多种先进光学元件中得到广泛应用，包括光栅、菲涅尔透镜和二元光学元件等衍射光学元件，以及微透镜阵列等。 

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