在安檢、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全和醫(yī)療診斷等領(lǐng)域，如何快速、靈敏地識(shí)別空氣中或揮發(fā)性樣品中的痕量化學(xué)物質(zhì)，一直是技術(shù)難點(diǎn)。
氣相離子遷移譜（Ion Mobility Spectrometry, IMS）憑借其高靈敏度、秒級(jí)響應(yīng)和便攜性，成為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)的“嗅覺(jué)雷達(dá)”，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)。
氣相離子遷移譜的工作原理基于不同離子在電場(chǎng)中遷移速率的差異。使用時(shí)，樣品中的揮發(fā)性分子首先被電離，形成帶電離子；隨后，這些離子在漂移管中受恒定電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)，穿過(guò)緩沖氣體向前移動(dòng)。由于不同物質(zhì)的離子質(zhì)量、形狀和碰撞截面不同，其遷移時(shí)間存在差異，最終按順序到達(dá)檢測(cè)器，形成特征“譜圖”。通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物的定性甚至半定量分析。
IMS突出的優(yōu)勢(shì)是檢測(cè)速度快、靈敏度高且設(shè)備小巧，適合手持或車載部署。例如，在機(jī)場(chǎng)安檢中，IMS可迅速檢測(cè)旅客衣物或行李上殘留的危險(xiǎn)品；在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，可用于監(jiān)測(cè)有毒氣體泄漏；在醫(yī)療領(lǐng)域，研究者正嘗試通過(guò)呼出氣中的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）篩查肺癌、糖尿病等疾病。
此外，現(xiàn)代IMS常與預(yù)分離技術(shù)聯(lián)用，進(jìn)一步提升分辨能力，有效區(qū)分結(jié)構(gòu)相似物。部分新型設(shè)備還采用無(wú)放射源電離方式，更符合環(huán)保與安全規(guī)范。
當(dāng)然，IMS也存在一定局限，如易受濕度干擾、對(duì)非揮發(fā)性或熱不穩(wěn)定物質(zhì)不敏感等，因此需結(jié)合具體應(yīng)用場(chǎng)景優(yōu)化采樣與前處理流程。
總之，氣相離子遷移譜以“快、準(zhǔn)、便”的特點(diǎn)，將復(fù)雜化學(xué)識(shí)別簡(jiǎn)化為一次“呼吸式”檢測(cè)，正成為公共安全與健康監(jiān)測(cè)中至關(guān)重要的前沿工具。在未來(lái)智能化、微型化趨勢(shì)下，其應(yīng)用邊界還將持續(xù)拓展。
