液滴微流控技術(shù)可以在互不相溶的載體相中產(chǎn)生fL-μL大小的樣品液滴，進(jìn)行高通量離散樣品操作。微液滴具備樣品消耗量小，傳熱快，混合迅速等優(yōu)點(diǎn)，適用于于篩選、生物鑒定等多個(gè)領(lǐng)域。對(duì)于微液滴內(nèi)容物檢測(cè)，光學(xué)方法因易于偶聯(lián)目前最為常用，但該方法依賴具有光學(xué)響應(yīng)的標(biāo)記或者反應(yīng)。質(zhì)譜由于具備混合物定性、定量分析的能力而無(wú)需標(biāo)記，成為光學(xué)檢測(cè)的取代選擇。偶聯(lián)電噴霧質(zhì)譜（ESI）與微液滴促進(jìn)了神經(jīng)科學(xué)等領(lǐng)域的高通量質(zhì)譜研究。但是ESI與生物基質(zhì)不兼容，需要樣品前處理，其100μm內(nèi)徑的噴霧針也無(wú)法與pL尺寸小液滴匹配。

納電噴霧質(zhì)譜（nESI-MS）則具有低流量和小口徑噴霧針（1-50 μm）的特點(diǎn)，電離效率和基質(zhì)兼容性均優(yōu)于ESI，可直接用于復(fù)雜樣品，但通量較低（<2 sample/min）。因此，結(jié)合nESI與液滴微流控的技術(shù)具備高通量和直接樣品分析能力的潛力。此前報(bào)道展示了nESI分析微液滴的可行性，但未實(shí)現(xiàn)高通量分析。本文中，作者搭建了nL/min的微流控裝置并優(yōu)化了與nESI連接部分，實(shí)現(xiàn)超過20,000復(fù)雜樣品液滴的持續(xù)穩(wěn)定分析，并用于酶催化反應(yīng)監(jiān)測(cè)，展示了微液滴-nESI-MS對(duì)pL-nL尺度生物樣本的高通量分析能力。

在裝置搭建階段，作者采用T-junction結(jié)構(gòu)產(chǎn)生微液滴并直接與噴霧針相連檢測(cè)。使用粗（>0.5 mm o.d.）進(jìn)水管時(shí)，在低于1 μL的流速下作者觀察到不規(guī)則質(zhì)譜信號(hào)。該裝置的流動(dòng)不穩(wěn)定主要來(lái)自于粗進(jìn)水管和垂直接口導(dǎo)致的空氣進(jìn)入和管路晃動(dòng)。改用平行接口可穩(wěn)定流速，更換細(xì)口徑（20μmi.d. 150 μm o.d.）石英玻璃管平行接入則可完全消除空氣進(jìn)入問題。另外，選用細(xì)管路的高柔韌性也能減少裝置內(nèi)晃動(dòng)，并增大其與泵相連入口壓降穩(wěn)定流速。為消除水滴與石英玻璃管粘連，作者用Rain-X處理了出水管和噴霧針內(nèi)表面。最終，作者實(shí)現(xiàn)20 nL/min流速下穩(wěn)定產(chǎn)生小至65pL的液滴。

總的來(lái)說，作者實(shí)現(xiàn)了微流控芯片與nESI連接的65 pL-1.2nL微液滴的直接質(zhì)譜檢測(cè)，可高通量分析大量樣品（> 104 sample/h），并成功用于ATA-117酶催化反應(yīng)檢測(cè)。該文章驗(yàn)證了質(zhì)譜液滴檢測(cè)在細(xì)胞分泌物、酶變異評(píng)估等方面的應(yīng)用潛力。

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