質譜成像（Imaging Mass Spectrometry, IMS）這種最新原位分析技術主要是利用質譜直接掃描生物樣品，分析分子在細胞或組織中的“結構、空間與時間分布”信息。其基本流程（以質譜分析生物組織標記物為例）見下： 

簡jian單dan而er言yan，質zhi譜pu成cheng像xiang技ji術shu就jiu是shi借jie助zhu於yu質zhi譜pu的de方fang法fa
，再zai配pei套tao上shang專zhuan門men的de質zhi譜pu成cheng像xiang軟ruan件jian控kong製zhi下xia，使shi用yong一yi台tai通tong過guo測ce定ding質zhi荷he比bi來lai分fen析xi生sheng物wu分fen子zi的de標biao準zhun分fen子zi量liang的de質zhi譜pu儀yi來lai完wan成cheng的de。但dan是shi隨sui著zhe這zhe項xiang技ji術shu的de不bu斷duan發fa展zhan，也ye陸lu續xu出chu現xian了le許xu多duo針zhen對dui各ge種zhong問wen題ti的de新xin技ji術shu。

最早的質譜成像技術是基質輔助激光解吸電離（MALDI
，matrix assisted laser desorption ionization）質譜分子成像技術
，由範德堡大學（Vanderbilt University）的Richard Caprioli等在1997年提出，他們通過將MALDI質譜離子掃描技術與專業圖像處理軟件結合，直接分析生物組織切片
，產生任意指定質荷比（m/z）化合物的二維離子密度圖，對組織中化合物的組成、相對豐度及分布情況進行高通量、全麵

、kuaisudefenxi，ketongguosuohuodedeqianzaideshengwubiaozhiwudekongjianfenbuyijimubiaozuzhizhonghouxuanyaowudefenbuxinxi，laijinxingshengwubiaozhiwudefaxianhehuahewudejiankong。

正如數字圖像包括三個通道：紅，綠，藍一樣（單個亮度定義了每個像素的顏色）
，質譜成像也包含了數以千計的通道，每一個對應於一個特殊的光譜峰值，“你可以通過質譜方法從這些像素中獲得任何信號
，然後調整圖像中所需分子像素的相對亮度，最後，得到一張分子特異性的成像圖。”

這種方法可用於小分子代謝物
，藥物化合物，脂質和蛋白，而且,質譜成像能相對快速的利用許多分子通道，完全無需特殊抗體,下麵列出五種先進的質譜成像方法。

I.挑戰高分子量蛋白——MALDI質譜分子成像技術

在對組織或生物體進行成像，分析小分子構成的時候，有一個“攔路虎”總zong是shi阻zu礙ai實shi驗yan的de進jin程cheng，那na就jiu是shi多duo肽tai
，這zhe些xie多duo肽tai體ti積ji十shi分fen大da，要yao想xiang對dui它ta們men進jin行xing分fen子zi成cheng像xiang幾ji乎hu是shi不bu可ke能neng的de
，比bi如ru，想xiang要yao研yan究jiu腫zhong瘤liu邊bian緣yuan的de分fen子zi微wei環huan境jing
，如ru果guo直zhi接jie成cheng像xiang是shi不bu可ke能neng獲huo得de清qing晰xi圖tu像xiang的de。

來自範德堡大學的質譜方法專家Richard Caprioli博士因此發明了基質輔助激光解吸電離（MALDI）zhipufenzichengxiangjishu，zhexiangjishubujuxianyuteyideyizhonghuozhejizhongdanbaizhifenzi，takezaizuzhiqiepianzhongzhaodaomeiyizhongdanbaizhifenzi，bingtigongzhexiedanbaizhifenzizaizuzhizhongdekongjianfenbudejingquexinxi，ershixianwuxuzhidaosuojiancedanbaidexinxi。tongshi，keduizhexiedanbaizhifenzihanliangjinxingxiangduidingliang。

MALDIzhipufenzichengxiangshizaizhuanmendezhipuchengxiangruanjiankongzhixia
，shiyongyitaitongguocedingzhihebilaifenxishengwufenzidebiaozhunfenziliangdezhipuyilaiwanchengde。beiyonglaiyanjiudezuzhishouxianjingguobingdongqiepianlaihuodejibodezuzhipian，jiezheyongjizhifengbizuzhiqiepianbingjiangqiepianzhiruzhipuyidebashang。tongguojisuanjipingmuguanchayangpin，liyongMALDI係(xi)統(tong)的(de)質(zhi)譜(pu)成(cheng)像(xiang)軟(ruan)件(jian)，選(xuan)擇(ze)擬(ni)成(cheng)像(xiang)部(bu)分(fen)
，首(shou)先(xian)定(ding)義(yi)圖(tu)像(xiang)的(de)尺(chi)寸(cun)

，根(gen)據(ju)尺(chi)寸(cun)大(da)小(xiao)將(jiang)圖(tu)像(xiang)均(jun)分(fen)為(wei)若(ruo)幹(gan)點(dian)組(zu)成(cheng)的(de)二(er)維(wei)點(dian)陣(zhen)，來(lai)確(que)定(ding)激(ji)光(guang)點(dian)轟(hong)擊(ji)的(de)間(jian)距(ju)。激(ji)光(guang)束(shu)通(tong)過(guo)這(zhe)個(ge)光(guang)柵(zha)圖(tu)案(an)照(zhao)射(she)到(dao)靶(ba)盤(pan)上(shang)的(de)組(zu)織(zhi)切(qie)片(pian)，軟(ruan)件(jian)控(kong)製(zhi)開(kai)始(shi)采(cai)集(ji)質(zhi)譜(pu)數(shu)據(ju)，在(zai)質(zhi)譜(pu)儀(yi)中(zhong)，激(ji)光(guang)束(shu)對(dui)組(zu)織(zhi)切(qie)片(pian)進(jin)行(xing)連(lian)續(xu)的(de)掃(sao)描(miao)，組(zu)織(zhi)樣(yang)品(pin)在(zai)激(ji)光(guang)束(shu)的(de)激(ji)發(fa)下(xia)釋(shi)放(fang)出(chu)的(de)分(fen)子(zi)被(bei)質(zhi)譜(pu)儀(yi)所(suo)鑒(jian)定(ding)從(cong)而(er)獲(huo)得(de)樣(yang)品(pin)上(shang)每(mei)個(ge)點(dian)的(de)質(zhi)荷(he)比(bi)（m/z）信xin息xi
，然ran後hou將jiang各ge個ge點dian的de分fen子zi量liang信xin息xi轉zhuan化hua為wei照zhao片pian上shang的de像xiang素su點dian。在zai每mei個ge點dian上shang，所suo有you質zhi譜pu數shu據ju經jing平ping均jun化hua處chu理li獲huo得de一yi幅fu代dai表biao該gai區qu域yu內nei化hua合he物wu分fen布bu情qing況kuang的de完wan整zheng質zhi譜pu圖tu。儀yi器qi逐zhu步bu采cai集ji組zu織zhi切qie片pian的de質zhi譜pu數shu據ju
，最zui後hou得de到dao具ju有you空kong間jian信xin息xi的de整zheng套tao組zu織zhi切qie片pian的de質zhi譜pu數shu據ju。這zhe樣yang就jiu可ke以yi完wan成cheng對dui組zu織zhi樣yang品pin的de“分子成像”。設定m/zdefanwei
，jikequedinggaizuzhiquyusuohanshengwufenzidezhonglei
，bingxuandingfenggaohuozhefengmianjilaidaibiaoshengwufenzidexiangduifengdu。tuxiangzhongdecaisebandiandaibiaohuahewudedingwei，meigebandianyansedeshenqianyujiguangzaimeiyigedianhuoxiangsushangjiancedaodexinhaodaxiaoxiangguan。

通過增加單位麵積上轟擊的激光點數量和像素，研究人員可以獲得更多的樣品信息
，例如，采用4000像素比200像(xiang)素(su)能(neng)夠(gou)得(de)到(dao)更(geng)好(hao)的(de)樣(yang)品(pin)圖(tu)像(xiang)。質(zhi)譜(pu)分(fen)子(zi)成(cheng)像(xiang)技(ji)術(shu)是(shi)一(yi)種(zhong)半(ban)定(ding)量(liang)或(huo)相(xiang)對(dui)定(ding)量(liang)技(ji)術(shu)，圖(tu)像(xiang)上(shang)顏(yan)色(se)深(shen)的(de)部(bu)分(fen)表(biao)明(ming)有(you)更(geng)多(duo)的(de)生(sheng)物(wu)分(fen)子(zi)聚(ju)集(ji)在(zai)組(zu)織(zhi)的(de)這(zhe)個(ge)部(bu)分(fen)
，然(ran)而(er)，不(bu)可(ke)能(neng)據(ju)此(ci)確(que)定(ding)生(sheng)物(wu)分(fen)子(zi)在(zai)組(zu)織(zhi)的(de)不(bu)同(tong)部(bu)位(wei)的(de)實(shi)際(ji)絕(jue)對(dui)含(han)量(liang)。選(xuan)擇(ze)組(zu)織(zhi)圖(tu)像(xiang)上(shang)的(de)任(ren)意(yi)一(yi)個(ge)斑(ban)點(dian)，圖(tu)像(xiang)都(dou)能(neng)夠(gou)給(gei)出(chu)一(yi)個(ge)質(zhi)譜(pu)譜(pu)圖(tu)或(huo)者(zhe)離(li)子(zi)譜(pu)圖(tu)
，代(dai)表(biao)在(zai)組(zu)織(zhi)的(de)該(gai)部(bu)位(wei)存(cun)在(zai)這(zhe)種(zhong)生(sheng)物(wu)分(fen)子(zi)，然(ran)後(hou),yuzuozhiwentupuleisi
，xiangzuozhiwentupunayang
，jiangyangpindeliziputuyuyizhibiaozhunpinjinxingduizhao，fenxichayi，congerjinxingshengwubiaozhiwudefaxianheyaowuzuoyongdejiankong。

Ⅱ.無需樣品處理實時成像——電噴霧電離技術

一般質譜成像方法由於體積龐大，重量重
，需要冗長的樣品準備階段
，因此
，並不適用於即時成像（bed side applications），比如
，要幫助外科醫生進行實時的腫瘤邊界成像監控，那麼就要尋找新的方法了。

一種稱為電噴霧電離技術（desorption electrospray ionization，DESI）的MS成像技術解決了這個問題。DESI技術於2004nianshoucitichu，youyuzheyifangfajuyouyangpinwuxuqianchulijiukeyizaichangyatiaojianxia

，conggezhongzaiwubiaomianzhijiefenxiguxianghuoningguxiangyangpindengyoushierdedaolexunsudefazhan。

zhezhongfangfadeyuanlishidaidianyedizhengfa
，yedibianxiao
，yedibiaomianxiangchidejingdianhemiduzengda。dangyedizhengfadaomouyichengdu
，yedibiaomiandekulunchilishiyedibaozha。chanshengdexiaodaidianyedijixuciguocheng。suizheyedideshuifenzizhujianzhengfa，jiukehuodeziyoupaihuaidezhizihuahequzhizihuadedanbaifenziDESI與另外一種離子源：SIMS（二次離子質譜）有些相似，隻是前者能在大氣壓下遊離化，發明這項技術的普渡大學Cooks博士認為DESI方法其實就是一種抽取方法，即利用快速帶電可溶微粒（比如
，水或者乙腈acetonitrile）進行離子化
，然後衝擊樣品，獲得分析物的方法。

DESI係(xi)列(lie)產(chan)品(pin)最(zui)大(da)的(de)優(you)勢(shi)就(jiu)在(zai)於(yu)無(wu)需(xu)樣(yang)品(pin)處(chu)理(li)，一(yi)般(ban)質(zhi)譜(pu)和(he)高(gao)效(xiao)液(ye)相(xiang)色(se)譜(pu)分(fen)析(xi)，樣(yang)品(pin)必(bi)須(xu)經(jing)過(guo)特(te)殊(shu)的(de)分(fen)離(li)流(liu)程(cheng)才(cai)能(neng)夠(gou)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)檢(jian)測(ce)
，使(shi)得(de)一(yi)次(ci)樣(yang)品(pin)檢(jian)測(ce)常(chang)常(chang)需(xu)要(yao)約(yue)一(yi)個(ge)小(xiao)時(shi),而DESI係列產品可將固體樣品直接送入質譜,溶液被噴射到檢測表麵,促使樣品離子均勻分布。采用這一手段的質譜分離過程，隻需3分鍾左右即可完成。

Ⅲ.活體成像——APIR MALDI/LAESI技術

了le解jie細xi胞bao的de內nei部bu成cheng分fen是shi理li解jie健jian康kang細xi胞bao不bu同tong於yu病bing變bian細xi胞bao的de關guan鍵jian
，但dan是shi，直zhi到dao目mu前qian為wei止zhi，唯wei一yi的de方fang法fa是shi觀guan察cha單dan個ge細xi胞bao的de內nei部bu，然ran後hou將jiang其qi從cong動dong物wu或huo植zhi物wu中zhong移yi除chu
，或huo者zhe改gai變bian細xi胞bao的de生sheng存cun環huan境jing。但dan是shi這zhe麼me做zuo的de話hua，會hui使shi細xi胞bao發fa生sheng變bian化hua。科ke學xue家jia還hai不bu是shi很hen清qing楚chu一yi個ge細xi胞bao在zai病bing變bian時shi與yu健jian康kang細xi胞bao的de差cha別bie

，或huo者zhe當dang它ta們men從cong一yi個ge環huan境jing移yi到dao另ling一yi個ge環huan境jing中zhong產chan生sheng的de變bian化hua。

來自華盛頓大學Akos Vertes教(jiao)授(shou)希(xi)望(wang)能(neng)從(cong)另(ling)外(wai)一(yi)個(ge)方(fang)麵(mian)來(lai)進(jin)行(xing)活(huo)細(xi)胞(bao)分(fen)析(xi)，在(zai)他(ta)的(de)一(yi)項(xiang)關(guan)於(yu)活(huo)葉(ye)樣(yang)品(pin)中(zhong)初(chu)級(ji)和(he)次(ci)級(ji)代(dai)謝(xie)產(chan)物(wu)分(fen)布(bu)的(de)研(yan)究(jiu)中(zhong)，研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)發(fa)現(xian)葉(ye)片(pian)中(zhong)積(ji)累(lei)基(ji)質(zhi)很(hen)厚(hou)，常(chang)導(dao)致(zhi)光(guang)譜(pu)末(mo)端(duan)低(di)分(fen)子(zi)量(liang)部(bu)分(fen)模(mo)糊(hu)
，而(er)且(qie)基(ji)質(zhi)輔(fu)助(zhu)激(ji)光(guang)解(jie)析(xi)電(dian)離(li)（MALDI）質譜分析需要在真空中進行
，但是
，活體樣本在真空中無法存活。

實際上，MALDI質zhi譜pu分fen析xi的de原yuan理li是shi將jiang分fen析xi物wu分fen散san在zai基ji質zhi分fen子zi中zhong並bing形xing成cheng晶jing體ti，當dang用yong激ji光guang照zhao射she晶jing體ti時shi
，由you於yu
，基ji質zhi分fen子zi經jing輻fu射she所suo吸xi收shou的de能neng量liang，導dao致zhi能neng量liang蓄xu積ji並bing迅xun速su產chan熱re
，從cong而er使shi基ji質zhi晶jing體ti升sheng華hua，致zhi使shi基ji質zhi和he分fen析xi物wu膨peng脹zhang並bing進jin入ru氣qi相xiang。而er生sheng物wu樣yang品pin也ye可ke以yi直zhi接jie吸xi收shou能neng量liang的de，比bi如ru，2.94mm波長的光能激活水中氫氧鍵。

因此，Vertes等人想到複合兩種技術來解決這一問題。首先他們利用大氣壓紅外線（an atmosphericpressure infrared，APIR）MALDI激(ji)光(guang)直(zhi)接(jie)激(ji)活(huo)組(zu)織(zhi)中(zhong)的(de)水(shui)分(fen)，使(shi)樣(yang)品(pin)氣(qi)化(hua)，就(jiu)像(xiang)是(shi)組(zu)織(zhi)表(biao)麵(mian)發(fa)生(sheng)了(le)細(xi)胞(bao)大(da)小(xiao)的(de)核(he)爆(bao)炸(zha)，從(cong)而(er)獲(huo)得(de)了(le)離(li)子(zi)化(hua)微(wei)粒(li)，進(jin)入(ru)質(zhi)譜(pu)中(zhong)進(jin)行(xing)分(fen)析(xi)。但(dan)是(shi)並(bing)不(bu)是(shi)所(suo)有(you)的(de)氣(qi)化(hua)微(wei)粒(li)都(dou)帶(dai)電(dian)，大(da)部(bu)分(fen)其(qi)實(shi)是(shi)不(bu)帶(dai)電(dian)的(de)
，會(hui)被(bei)APIR MALDI遺漏。

為了捕捉這些中性粒子
，Vertes等人采用了第二種方法：

LAESI(laser ablation electrospray ionization，激光燒蝕電噴霧電離)，zhezhongfangfanengbuzhuodaliangdaidianweidideweili
，ranhouzhongxindianlihua。tongguoduizhenggeyangpinjinxingchuli，fuhezheliangzhongfangfa
，jiunengfugaigengduodefenzi，fenxizhilianggenggao。

與一般質譜成像過程不同，Verte的方法還在成像中增加了高度，從而實現了3D代謝物成像。這項技術的分辨率是直徑10mm
，高度30mm
，這與生物天然的立體像素相吻合
，這樣科學家們就可以獲得天然構像。

Ⅳ.3D成像——二次離子質譜技術

質譜成像技術能將基質輔助激光解吸電離質譜的離子掃描與圖像重建技術結合，直接分析生物組織切片，產生任意質荷比(m/z)化hua合he物wu的de二er維wei或huo三san維wei分fen布bu圖tu。其qi中zhong三san維wei成cheng像xiang圖tu是shi由you獲huo得de的de質zhi譜pu數shu據ju，通tong過guo質zhi譜pu數shu據ju分fen析xi處chu理li軟ruan件jian自zi動dong標biao峰feng
，並bing生sheng成cheng該gai切qie片pian的de全quan部bu峰feng值zhi列lie表biao文wen件jian
，然ran後hou成cheng像xiang軟ruan件jian讀du取qu峰feng值zhi列lie表biao文wen件jian
，給gei出chu每mei個ge質zhi荷he比bi在zai全quan部bu質zhi譜pu圖tu中zhong的de命ming中zhong次ci數shu，再zai根gen據ju峰feng值zhi列lie表biao文wen件jian對dui應ying的de點dian陣zhen坐zuo標biao繪hui出chu該gai峰feng的de分fen布bu圖tu。

但是，一般的質譜成像技術不能對一些攜帶大分子碎片的化學成分進行成像，來自賓夕法尼亞州州立大學的NicholasWinograd教授改進了一種稱為二次離子質譜（SIMS，secondary ion mass spectrometry）的方法
，可以對樣品進行完整掃描，三維成像。

SIMS早在用於生物學研究之前就已經應用廣泛了，比如，分析集成電路（integratedcircuits）zhongdehuaxuechengfen
，zhezhongzhipujishushibiaomianfenxideyouligongju
，nengjiancechuweixiaoquyuneideweiliangchengfen，juyounengjinxingzazhishendupouxihegezhongyuansuzaiweiqufanweineitongweisufengdubideceliangnengli。

這種技術具有幾個優點：

速度快（－10,000 spectra per second）
，亞細胞構造分辨率（－100nm），以及不需要基質。但是另外一方麵，不同於MALDI方法，SIMS方麵不是一種“軟”技術，這種方法隻能對小分子成像，因此常常需要進行粉碎。

Winograd教授改進了這一方法，他利用了一種新型SIMS光束（carbon-60磁性球），這種新光束比傳統的SIMS光束對物體的化學損傷更小。C60同時撞擊樣品表麵
，類似於“一陣爆炸”，這樣重複的轟擊使得研究人員能深入樣品


，進行三維分子成像

，Winograd教授稱這個過程是“分子深度成像”（molecular depth profiling）。

C60的de能neng量liang與yu其qi它ta的de離li子zi束shu相xiang當dang
，卻que不bu到dao達da樣yang品pin表biao麵mian以yi下xia
，這zhe樣yang樣yang品pin可ke以yi連lian續xu地di被bei逐zhu層ceng剝bo離li
，研yan究jiu人ren員yuan就jiu可ke以yi得de到dao縱zong麵mian圖tu形xing
，最zui終zhong獲huo得de三san維wei的de分fen子zi影ying像xiang。Winograd教授等人用含有肽的糖溶液將矽的薄片包裹起來並進行SIMS實驗，隨著薄膜逐漸被C60剝蝕，可以獲得糖和肽的穩態信號。最終
，薄膜完全剝離後就可以獲得矽的信號。如果用其它的射線或原子離子代替C60，粒(li)子(zi)束(shu)會(hui)快(kuai)速(su)穿(chuan)過(guo)肽(tai)膜(mo)而(er)無(wu)法(fa)提(ti)供(gong)有(you)關(guan)生(sheng)物(wu)分(fen)子(zi)的(de)信(xin)息(xi)。因(yin)此(ci)，這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)空(kong)間(jian)分(fen)辨(bian)率(lv)

，能(neng)夠(gou)獲(huo)得(de)巨(ju)噬(shi)細(xi)胞(bao)和(he)星(xing)型(xing)細(xi)胞(bao)的(de)細(xi)胞(bao)特(te)征(zheng)和(he)分(fen)析(xi)物(wu)的(de)分(fen)布(bu)情(qing)況(kuang)。

這裏還要說到一點，SIMS和上一技術（APIR MALDI/LAESI技術）都可以對三維成像
，但兩者也有差別，SIMS方法中，采用高能離子轟擊樣品
，逐出分析物離子（二級離子），離子再進入質量分析器。MALDI方法則用激光輻射樣品使之離子化，另外SIMS探針可以探測到100nm的深度，能提供納米級的分辨率
，而MALDI可以探測更深，但空間分辨率較低。

Ⅴ.高靈敏度高分辨率——納米結構啟動質譜技術

質(zhi)譜(pu)在(zai)檢(jian)測(ce)生(sheng)物(wu)分(fen)子(zi)方(fang)麵(mian)有(you)很(hen)大(da)潛(qian)力(li)
，但(dan)現(xian)有(you)方(fang)法(fa)仍(reng)存(cun)在(zai)一(yi)些(xie)缺(que)陷(xian)，靈(ling)敏(min)度(du)不(bu)夠(gou)高(gao)和(he)需(xu)要(yao)基(ji)質(zhi)分(fen)子(zi)促(cu)使(shi)分(fen)析(xi)對(dui)象(xiang)發(fa)生(sheng)離(li)子(zi)化(hua)就(jiu)是(shi)其(qi)中(zhong)之(zhi)二(er)。比(bi)如(ru)說(shuo)，需(xu)要(yao)溶(rong)解(jie)或(huo)者(zhe)固(gu)定(ding)在(zai)基(ji)質(zhi)上(shang)的(de)方(fang)法(fa)檢(jian)測(ce)代(dai)謝(xie)物(wu)，較(jiao)易(yi)錯(cuo)判(pan)，因(yin)為(wei)這(zhe)些(xie)代(dai)謝(xie)物(wu)與(yu)那(na)些(xie)基(ji)質(zhi)常(chang)常(chang)看(kan)上(shang)去(qu)都(dou)一(yi)樣(yang)。另(ling)外(wai)基(ji)於(yu)固(gu)定(ding)物(wu)基(ji)質(zhi)的(de)係(xi)統(tong)也(ye)不(bu)允(yun)許(xu)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)精(jing)確(que)的(de)判(pan)斷(duan)出(chu)樣(yang)品(pin)中(zhong)某(mou)一(yi)分(fen)子(zi)到(dao)底(di)來(lai)自(zi)於(yu)哪(na)兒(er)。

來自斯克利普斯研究院的Gary Siuzdak博士發明了一種稱為納米結構啟動質譜（nanostructure-initiator mass spectrometry

，NIMS）的新技術
，這種技術能以極高的靈敏度分析非常小的區域，從而允許對肽陣列
、血液
、尿和單個細胞進行分析，而且還能用於組織成像。

NIMS利(li)用(yong)了(le)一(yi)種(zhong)特(te)製(zhi)的(de)表(biao)麵(mian)
，這(zhe)種(zhong)多(duo)孔(kong)矽(gui)表(biao)麵(mian)上(shang)聚(ju)集(ji)了(le)一(yi)種(zhong)含(han)氟(fu)聚(ju)合(he)物(wu)，這(zhe)些(xie)分(fen)子(zi)在(zai)受(shou)到(dao)激(ji)光(guang)或(huo)離(li)子(zi)束(shu)照(zhao)射(she)時(shi)會(hui)猛(meng)烈(lie)爆(bao)發(fa)，這(zhe)種(zhong)爆(bao)發(fa)釋(shi)放(fang)出(chu)離(li)子(zi)化(hua)的(de)分(fen)析(xi)物(wu)分(fen)子(zi)
，它(ta)們(men)被(bei)吸(xi)收(shou)到(dao)表(biao)麵(mian)上(shang)
，使(shi)其(qi)能(neng)夠(gou)被(bei)檢(jian)測(ce)到(dao)。這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)利(li)用(yong)激(ji)光(guang)或(huo)離(li)子(zi)束(shu)來(lai)從(cong)納(na)米(mi)尺(chi)度(du)的(de)小(xiao)囊(nang)中(zhong)氣(qi)化(hua)材(cai)料(liao)
，從(cong)而(er)克(ke)服(fu)了(le)一(yi)般(ban)質(zhi)譜(pu)方(fang)法(fa)缺(que)少(shao)所(suo)需(xu)的(de)靈(ling)敏(min)度(du)和(he)需(xu)要(yao)基(ji)質(zhi)分(fen)子(zi)促(cu)使(shi)分(fen)析(xi)對(dui)象(xiang)發(fa)生(sheng)離(li)子(zi)化(hua)的(de)缺(que)陷(xian)。

通(tong)過(guo)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)分(fen)析(xi)很(hen)多(duo)類(lei)型(xing)的(de)小(xiao)分(fen)子(zi)
，比(bi)如(ru)
，脂(zhi)質(zhi)
，糖(tang)類(lei)，以(yi)及(ji)類(lei)固(gu)醇(chun)，雖(sui)然(ran)每(mei)一(yi)種(zhong)分(fen)析(xi)材(cai)料(liao)需(xu)要(yao)的(de)含(han)氟(fu)聚(ju)合(he)物(wu)有(you)少(shao)許(xu)差(cha)別(bie)
，但(dan)是(shi)這(zhe)是(shi)一(yi)種(zhong)一(yi)步(bu)法(fa)的(de)方(fang)法(fa)，比(bi)MALDI簡單多了——後者需要固定組織，並添加基質。

由於，含氟聚合物不能很好的離子化，因此，會發生輕微的光譜幹擾，而且由於離子化過程是“軟性”的——就像MALDI，所以NIMS產生的生物分子是整塊離子化，而不是片段離子化。不過這種技術對於完整蛋白的檢測靈敏度沒有MALDI高。