英國國家物理研究院（NPL）、英國伯明翰大學和諾丁漢大學的科學家們合作研發了一種蛋白質成像新方法，可以通過生物組織和細胞分析以及新的生物材料發現疾病致病原理，這些新的生物材料可以用于新一代藥物輸送系統和醫療設備。

利用NPL國家質譜研究中心（NiCE-MSI）先進的新型高分辨率分子成像儀器“三維軌道二次離子質譜儀”（3D OrbiSIMS），研究人員在最少樣品制備條件下完成了對表面完整蛋白質第一次非標定量現場作業。該研究成果發表在《自然通訊》中。

NPL于2016年成功研發了OrbiSIMS，它徹底變革了具有亞細胞分辨率的代謝物非標成像。現在，全球已制造出越來越多此類功能強大的儀器，比如把高質量分辨率、高質量準確度和高分辨率集群成像結合起來的混合二次離子質譜儀（Hybrid SIMS），為生物學和先進材料領域提供了開創性見解。

NPL的研究人員認為，在沒有選擇性標記蛋白質的情況下，獨特地鑒定和成像蛋白質能力一直是生物醫學計量的目標。該項研究證明了這是可行的，并且該方法可以應用于更先進的醫療設備、傳感器研發以及生物標本3D成像。正如該項研究以及NPL使用低溫OrbiSIMS進行代謝物和揮發性分子成像的最新研究成果顯示，新型3D OrbiSIMS儀器前所未有地揭示了生物進程。目前這項革命性的工具尚處于早期開發階段，希望在不久的將來有更多進展。

諾丁漢大學的研究人員認為，準確表征生物組織和材料的能力支撐著新一代生物材料的設計和創新。在這一領域，科學家面臨的挑戰是分解此類系統的化學復雜性。通過化學繪制蛋白質單層（蛋白質生物芯片）和特定蛋白質在人體皮膚中的分布（復雜的多層生物系統）能夠顯示其敏感性和特異性，這一極端例子驗證了該蛋白質分析方法。有了對蛋白質進行化學制圖的能力，我們向著理解基本生物學進程并研發出更有效靶向藥物以及提供醫療設備涂層的目標更近了一步。