908 Devices總裁專訪：創新使分離與檢測更簡捷
用數字來命名公司是一種奇妙的想法，而數字背后的含義亦表達了創業者的初心。成立于2012年的908 Devices正在用創新的手提和桌面設備，為化學和生命科學分析帶來革命性的變化。71屆ASMS上，分析測試百科網采訪了908 Devices 總裁Kevin J.Knopp，請他帶我們一覽新產品的特點，并分享手提質譜和臺式質譜的全新應用。
908 Devices 總裁Kevin J.Knopp（中）、908 Devices 技術市場總監 Kate Yu（左）、分析測試百科網總經理卞利萍（右, 手中拿的是908 Devices的MX908 手提便攜式質譜儀）
創新品類 讓分離檢測更簡捷易用
Kevin Knopp博士是908 Devices的聯合創始人之一兼首席執行官。Kevin 是一位經驗豐富的高科技企業家，曾于2002年與合作伙伴共同創辦Ahura Scientific，于2010年被賽默飛收購；此外他還一直擔任Crystal IS的獨立董事會成員，直到被Asahi-Kasei收購。在波士頓大學獲得理學學士后，Kevin在科羅拉多大學獲得電子工程碩士和光學博士學位。Kevin是20多項美國專利的發明人，十幾種參考出版物的作者，他發明的產品曾獲得R&D 100、Business Week IDEA、GSN、CPhI Gold、Cygnus和Frost&Sullivan各種獎項。
2012年再次創業時，Kevin為公司取了個數字化的名字，直接結果是不僅在各公司按照自然順序排名時位居前列，同時也引來很多人的好奇和關注。不錯，0.908是離子阱質譜的關鍵參數，代表了捕獲離子穩定區的極限值，是離子在阱中處于穩定與不穩定的臨界值。用這個數值為公司取名，代表了908 Devices在質譜方面的雄心。
Kevin說：“我們在11年前創立了908 devices，目標是實現分離、質譜的簡單易用，創新分離和質譜的新類別。這樣，我們可以接觸到更多的用戶，特別是那些不是質譜或色譜專家的用戶。”
此后，908 Devices創新了多種新的產品類別，包括手提和臺式設備。比如創新的小型高壓質譜（HPMS），可在大約1 Torr壓力和1 微Torr真空壓力下進行質譜分析（注：許多質譜工作在10-5 Torr或更低的真空下，離子阱質譜通常也工作在10-3 Torr真空壓力下）。
“我們有一整套技術，首先從讓質譜變得簡單開始；然后推出前端的毛細管電泳（CE），從而簡化樣品制備，加快分離速度；此外，我們發展了一套真正圍繞機器學習的技術和算法，包括獲取數據并從所有搜索引擎中獲取信息的方法，從而給出確定的定性和定量結果。我們有這三大技術支柱，其中CE對于滿足我們自己的HPMS非常重要，相關產品比如ZhipChip可以與市場常見的Thermo、Bruker或SCIEX 質譜無縫銜接，此外，908 Devices還為客戶提供了諸如REBEL這樣的創新產品。”Kevin說，“總體而言，我們力圖使分離、質譜簡單、快速、易于使用，以我們產品為基礎的工作流程幾乎無需方法開發，客戶獲得的是一套開箱即用的平臺方法。”
908 Devices的代表產品
Kevin接下來介紹了908 Devices的代表產品，主要包括手提產品和臺式產品兩大類。如果認為實驗室質譜是一臺超級計算機，那么908 Devices正試圖生產像平板電腦和筆記本電腦一樣的簡捷設備。雖然人們仍對大型質譜有需求，比如TOF，timsTOF，Q-Exactive等實驗室質譜儀；908 Devices關注的是手提和桌面設備，它們保持了高靈敏度和高選擇性的特性，但讓人們以更簡單的方式使用它們。
在908 Devices的手提便攜式小型質譜中， MX908 可用于取證應用、藥物測試、藥物篩選應用，突破有毒工業化學品、殺蟲劑等含量低的限制。
此外，在制藥、生物技術、政府和學術界，有許多應用可以使用便攜質譜。908 Devices致力于加快分析速度，908 Devices 的另一款小型桌面質譜REBEL就非常適用于生物工藝和生物制藥，以查看關鍵工藝參數和關鍵質量屬性，不僅可開展一系列的小分子分析，還可以實現蛋白質表征、核酸分析，甚至用桌面產品用于多組學分析。
ZipChip讓CE-MS無縫連接
ZipChip應用微流體芯片的毛細管電泳 可輕松實現CE-MS聯用
在這次質譜年會上重點展示的908 Devices的另一款產品是ZipChip， 它采用微流體芯片（microfluidic chip）技術，用于快速分離和分析復雜的生物樣品。ZipChip采用了一種先進的離子遷移技術，結合微流體控制并與傳統高分辨質譜無縫銜接對樣品進行快速檢測，為客戶提供了高效的樣品分離和分析簡易工作流程。
Kevin表示，908 Devices專注于CE-MS，通過創新讓分析技術變得更簡單。ZipChip將所有分析集成在一個芯片上，沒有連接，沒有死體積，是一種非常精簡的分離方式。分析人員只需要讓芯片通電，放入樣品，然后等樣品從出口的尖端流出直接產生納極電噴霧（Nano-Electrospray），樣品送入質譜即可得到分析結果。
ZipChip利用微流體芯片中的納米級通道，以極快的速度進行樣品分離。它能夠在幾分鐘甚至幾十秒之內完成分離過程，比傳統的色譜分離方法快得多。ZipChip通過微流體芯片中的微細通道和精確的電場控制，實現了高分辨率的樣品分離。它能夠分離復雜的樣品混合物，并提供清晰的電泳峰。
此外，ZipChip只需要極小量的樣品，通常在1-8 納升范圍。這使得它適用于對稀有或昂貴樣品的分析，同時減少了樣品浪費。與常規儀器相比，ZipChip操作相對簡單，無需復雜的色譜柱裝置和樣品預處理步驟，可以與質譜儀無縫連接，實現快速的在線分析并沒有樣品殘留于色譜柱的擔憂， 無需多于的清洗步驟。
因此，以ZipChip微流體芯片為基礎的CE-MS可用于各種生物分析應用，包括蛋白質分析、代謝物分析、糖類分析等。它對于樣品的來源和類型具有較高的適應性，可以適用于復雜的生物樣品分析。
通過結合微流體芯片技術和質譜分析，ZipChip提供了一種快速、高效和低消耗的樣品分離和分析解決方案，為生物分析領域帶來了重要的創新。
Kevin表示，ASMS是一次科學的盛會，908 Devices展示了許多應用的創新以及CE芯片的創新，比如展示了20張不同的技術海報，大多是908 Devices與業界合作者進行的，此外，908 Devices的科學家也就當前的多組學熱點發表了精彩演講，展示了CE-MS在代謝組學、自上而下、自下而上的蛋白質組學領域的多項成果。
REBEL細胞培養基分析儀
REBEL是一款臺式移動型CE-MS分析儀，使用戶輕松實現at-line的細胞培養基分析。在不到10分鐘的時間內對30多種成分進行檢測，具有高度便攜性、實時分析、簡化操作、高靈敏度和選擇性等優點，其便攜性，快速分析能力以及小巧的體積使其非常適合at-line測試。它可以輕松攜帶到生產現場如生物反應器旁邊，并隨時進行即時的樣品分析。使用REBEL進行at-line測試，操作人員可以迅速獲取樣品的化學信息與特征，以便實時評估產品質量、檢測潛在問題或進行過程監控。
REBEL中的小型質譜集成了多種關鍵的質譜分析組件和功能，包括離子化、離子分離、質量分析等。這種高度集成化的設計使得REBEL具備快速、高效的分析能力，可以在實時應用中進行樣品分析。REBEL同時還具有直觀的觸摸屏界面和對用戶友好的操作界面，能夠即時顯示分析結果。一旦樣品進入質譜儀并進行分析，操作人員可以立即看到實驗報告而不需要等待很長時間。
MX908便攜式質譜儀
基于一種創新的質譜方式，908 Devices研發出高壓質譜（HPMS），并推出了MX908多任務手持質譜儀，主要應用于危險品、爆炸物的實時分析。
MX908結合了多種質譜技術創新，包括質子轉移反應質譜（PTR-MS）、表面電離質譜（APCI-MS）和電子離子化質譜（EI-MS）等。這些技術可用于不同類型的樣品分析，提供廣泛的化學覆蓋范圍。MX908還具備高靈敏度和選擇性，能夠檢測低濃度的目標物質，并對復雜的樣品進行準確的鑒定。它可以分析氣體、液體和固體樣品，并能夠區分不同的化合物。
由于具備內置電池，MX908可方便的由使用者帶到任何檢測現場在無需外部電源的情況下工作。而MX908實時分析的能力，使其能夠在幾秒鐘內提供即時的結果報告。這使得用戶可以快速獲取化學信息，并做出迅速的決策或采取行動。
MAVEN葡萄糖和乳酸Online分析儀
2022年，908 Devices德國收購了德國trace analytics公司，并于今年1月推出MAVEN葡萄糖和乳酸在線分析儀。
MAVEN葡萄糖和乳酸在線分析儀
在發酵罐或生物反應器中，葡萄糖水平的波動，與不能頻繁的測量和推注喂養相關，可能會導致代謝失調和不良的過程偏差。MAVEN的作用是能夠在生物反應器中對葡萄糖和乳酸進行持續的自動監測，從而幫助客戶控制葡萄糖水平，實現更好的過程分析。
MAVEN的測量池通過預先配置的管道連接到安裝在生物反應器中的擴散探針上。葡萄糖和乳酸分子足夠小，可以通過半透膜擴散到緩沖液中，這意味著不會損失生物反應器的體積，也不會增加工藝污染的風險。
“這是一種微流體組裝技術，可連接到生物反應器中。”Kevin說道，“只有小分子可穿過半透膜，不需要取出任何細胞或任何蛋白質，就可以得到目標細胞或蛋白質，并將緩沖液運送到MAVEN的酶基電化學生物傳感器進行測量，或者再將其轉移到REBEL中進行CE-MS分析。”
更高通量成為質譜分析趨勢
在過去幾屆ASMS上，各種現象表明人們試圖讓質譜運行快上加快。Bruker timsTOF從二級質譜的采集速率開始加快，本屆ASMS上賽默飛的Orbitrap Astral也顯露出這一領域的創新。但是Kevin表示，色譜技術限制了質譜技術的提速。色譜法本身就很難加快速度，因為必須使用色譜柱。相較而言，毛細管電泳CE的速度比質譜更快。“事實上，我們必須放慢ZipChip的速度，讓質譜跟上芯片分離的速度。我們已經看到這種發展趨勢，這對我們的CE技術非常有利。”Kevin說道。
期待合作 持續創新
Kevin認為，中國是一個非常好的市場，有極大的增長潛力，尤其在生物治療、生物制藥相關領域的增長更為迅猛。908 devices未來將在中國開展多項工作，助力相關產業的發展，比如通過美國和中國的緊密合作，即使在中國也能生產出美國食品藥品監督管理局（FDA）批準的產品。
中國展示出的巨大發展潛力，吸引了許多學者留學后回到中國，因此很多技術也得到了發展，學術領域的增長有很大潛力。“我們看到了寧波大學質譜研究院的海報，同時908 Devices與復旦大學的陸豪杰教授合作，用ZipChip開展聚糖的組學研究并發表了有影響力的論文。我們正在努力與關鍵的意見領袖合作，來共同拓展新的應用，甚至創造新的產品。”Kevin說道。
