生物表面分析技术的应用为研究微观生物学行为、生物-药物相互作用等提供了强有力手段。飞行时间-二次离子质谱(Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry,To F-SIMS)是一种新兴的表面分析技术,与传统表面分析技术相比,To F-SIMS具有较高的质量分辨率、化学成像空间分辨率以及化学成分深度剖析分辨率,目前已逐渐应用于生物样品表面分析。然而,由于To F-SIMS检测需要在高真空度下进行,生物样品的检测需要特殊的制样手段,方法较为繁琐,样品成分容易被破坏,且须进行大量控制实验。本研究中,我们将微流控技术与To F-SIMS相结合,在微流控芯片中100nm厚的SiN膜上培养生物膜或哺乳动物细胞,并利用To F-SIMS的Bi源一次离子束聚焦在膜上形成检测窗口,进行生物样品成分的检测。本方法真正实现了在液态环境下生物表面的原位二次离子质谱检测,为生物表面在特定环境中生物行为的进一步研究提供了新的思路[1-2]。