激光剥蚀串联电感耦合等离子体质谱在环境分析中的应用进展

刘娅聪，王伟超，令伟博，张托雅，王雪梅， 刘 倩*，江桂斌

(1.西北师范大学 化学化工学院，甘肃 兰州 730070；2.中国科学院生态环境研究中心 环境化学与生态毒理学 国家重点实验室，北京 100085；3.中国科学院大学 资源与环境学院，北京 100190)

随着工业的快速发展，大量的金属污染物被排放到自然界中，对人类和其它生物的健康造成了严重危害[1]。已有研究表明，过量的金属离子会造成人体中毒、降低儿童智力以及引发神经性疾病[2-3]。Chen等[4]发现相比于单一物质，金属离子与有机物的协同作用不仅可以增加毒性，而且还会使金属离子更容易进入细胞壁，从而导致其在生物体内富集。截止目前，金属离子的检测方法有X射线能谱法(EDS)、原子吸收光谱法(AAS)、电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等。其中，EDS难以检测微量元素[5]；AAS法尽管具有高精密度、宽线性范围等优点，但无法同时检测多个元素，且易受基体干扰[6]；ICP-OES和ICP-MS是近年来常用的检测无机元素的方法，可以检测微量及超微量元素，并具有高灵敏度、低检出限、宽线性范围、分析速度快以及多元素同时分析等优点。但ICP-OES和ICP-MS仅能分析液体样品，对固体样品需进行前处理，从而会造成一定程度的样品损失与污染，而且一些容易与氧和氢结合的元素会干扰检测结果[7]，如Ba氧化物会干扰Eu的检测，导致Eu的检测结果偏大[8]。

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法(Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry，LA-ICP-MS)是近年发展迅速的一种元素分析方法。Gray等[9]在1985年首次提出将LA与ICP-MS联用进行固体样品分析。Durrant等[10]系统地总结了LA-ICP-MS的条件优化，包括激光和束斑的大小、剥蚀方式以及气流大小等。LA-ICP-MS作为一种新型元素分析方法，不仅具有检测限低、样品污染少、可同时检测多元素等优点，还可对样品进行成像，从而得到样品中元素的空间分布信息。降低了样品在制备过程中可能带来的污染或挥发性元素的损失，也减小了操作人员在有害试剂中的暴露机会[11]。

近年来，随着仪器科学的发展，LA-ICP-MS仪器也得到了快速发展，进样系统已经由常用的纳秒(ns)激光剥蚀发展到了飞秒(fs)激光剥蚀。电感耦合等离子体飞行时间质谱(ICP-TOF-MS)的出现和应用，使得多元素甚至全元素分析的能力和检测速度得到显著提升，同时还提高了对同位素比值的分析精度，从而更加有利于同位素稀释分析。LA和ICP-TOF-MS的联用(LA-ICP-TOF-MS)增强了生物体系元素成像分析的能力，拓展了LA-ICP-MS的使用范围[12]。此外，LA与MC-ICP-MS串联用于原位同位素比值分析，不仅免去了繁杂的样品前处理过程，也可用于同位素成像分析。另一方面，近年来快速洗脱样品池(Rapid response ablation cells)和高频激光器(High repetition rate laser)的发展也极大地提高了分析通量和灵敏度，促进了快速原位和成像分析技术的发展，推动了LA-ICP-MS在临床和生物领域的应用[13]。

在微区成像分析技术方面，如表1所示，与扫描电镜-能量色散X射线分析(SEM-EDX)、纳米二次离子质谱(NanoSIMS)、同步辐射X射线荧光光谱(SR-XRF)相比，LA-ICP-MS不仅避免了高真空操作环境，同时也可对低丰度元素定量分析。目前，LA-ICP-MS常用于探测岩石中元素含量的原位分析，而在环境分析中的应用相对较少。总体来说，LA-ICP-MS在环境科学中的应用仍处于起步阶段。本文主要总结了LA-ICP-MS的方法开发、干扰因素及近年来在环境科学研究中的应用进展，并对未来的发展趋势进行了展望。

表1 4种微区元素分析技术的比较[14]Table 1 Comparison of four micro-area analytical techniques[14]

1 LA-ICP-MS环境分析方法开发

1.1 LA-ICP-MS的原理

LA-ICP-MS是由LA和ICP-MS连接起来的一种分析工具，原理如图1所示。利用激光将样品池内的样品剥蚀产生气溶胶颗粒，然后经载气携带进入ICP中气化，最后通过MS筛选后定量[15]。LA-ICP-MS的理想状态应该是：(1)剥蚀前后产生的气溶胶组成能够代表样品组成；(2)剥蚀的颗粒在载气的携带下全部进入ICP中；(3)在不影响ICP-MS参数的情况下剥蚀的颗粒在ICP中可以全部原子化和离子化[16]。但由于分馏效应以及基体效应的影响，实际应用中很难达到上述要求。图2概括了影响LA-ICP-MS的因素以及降低这些影响的方法。

图1 LA-ICP-MS的原理图[15]Fig.1 Schematic diagram of LA-ICP-MS[15]

1.2 LA-ICP-MS的分馏效应

分馏效应指检出信号无法反映样品的真实信息，是导致LA-ICP-MS应用受限的一个主要原因，受样品性质、激光参数、载气等多种因素影响。元素分馏主要产生在三个阶段，即剥蚀阶段、气溶胶转移阶段以及ICP系统中[17-18]。

图2 减小分馏效应和基体效应的措施Fig.2 Measures to reduce fractionation effect and matrix effect in LA-ICP-MS

首先，在剥蚀阶段，分馏效应受激光能量、脉冲频率、脉冲宽度、剥蚀气体流速以及剥蚀方式等因素的影响[19]。Luo等[20]发现激光剥蚀导致元素的分馏主要发生在激光剥蚀的最后阶段，随着激光斑束增加，富集难溶元素的效率增加，分馏效应增加。同时，对比不同的激光波长，发现激光波长越长，分馏效应越强，产生的大颗粒物越多。常用的激光器为纳秒(ns)激光，随着仪器的改进，新的飞秒(fs)激光剥蚀可将样品剥蚀为纳米级的颗粒，从而减小了分馏效应[21]。Horn等[22]以氦气和氩气为载气，发现采用氦气时的灵敏度高于氩气，氩气下颗粒的沉积增加，因此当载气为氦气时能降低分馏效应。载气的变化不仅影响传输效率，更重要的是在氦气下形成的气溶胶颗粒更小、更均匀，因此在ICP中更易挥发。

其次，在气溶胶传输过程中，剥蚀的颗粒主要受扩散力和重力影响。当粒子的平均自由程小于载气原子时，元素分馏主要由扩散力引起；对于微米级的粒子，元素的分馏主要由重力引起[16]。相对于小颗粒气溶胶，大颗粒气溶胶在转移过程中更容易分馏，主要是因为粒径越大，气溶胶的重力作用越强，其在转移过程中沉淀越多，从而导致转移效率下降[22]。此外，剥蚀颗粒的形态以及载气流速也会影响转移效率，从而发生分馏[23]。

最后，在离子化过程中，Guillong等[24]认为不完全离子化是导致分馏效应的一个主要因素。当剥蚀颗粒粒径越大时，原子化和离子化的程度越低。难溶颗粒物的不蒸发也会影响离子化，导致分馏效应的产生[25-26]。除了不完全电离，易电离的离子先电离，导致在ICP中扩散程度升高，从而产生分馏效应[27]。

因此，降低分馏效应主要从上面3个途径入手。减小气溶胶粒度是减小分馏效应的有效措施，而将元素全部离子化是减小分馏效应的前提。fs剥蚀系统产生的气溶胶粒度更细，但fs剥蚀系统不仅价格偏贵而且保养困难，因此目前主要从优化剥蚀条件和ICP条件来减小分馏效应。

1.3 LA-ICP-MS的基体效应

基体效应是指基体对目标元素的增强或抑制作用，主要分为基体组成效应和物理干扰效应。当基体中掺杂其它物质时，会产生基体组成效应[28];而物理方面的干扰主要包括气化、热导系数及水含量等。对于低沸点物质，由于质量负载效应，使得基体对其影响加重[29]。Luo等[30]发现引入少量的水蒸气可显著降低基体效应，主要是因为水中的H或OH对激光剥蚀产生影响，但具体的机制还需进一步阐明。其次通过使用紫外激光波长，用fs激光剥蚀也可以降低基体效应，但不能完全消除。因此为了提高准确度，对其校正非常必要。一般的校正方法有外标法和同位素稀释法。

1.4 校正方法

1.4.1 外标法外标法是指按一定梯度将标准品加入到空白溶剂中，与未知样品在相同条件下处理并检测，用不同浓度的样品与ICP-MS的检测值绘制标准曲线，从而推算未知样品浓度的方法。在LA-ICP-MS中外标法包括固体外标法和液体外标法。如Pozebon等[31]设计了一种双气流设备，利用标准溶液校正法对小鼠大脑薄区域进行生物成像，其中载气携带样品，雾化气携带标准溶液，两种气体分别进入进样管后在ICP中混合。

由于基体种类多，常常缺乏合适基体的标准物质，因此基体的制备也显得十分重要。基体的制备主要包括同基体加入法、干液滴法[32]、溶胶凝胶法等。其中同基体加入法具有较高的匹配度，干液滴和溶胶凝胶法制备过程简单，但溶胶凝胶法应用范围较广。相对于液体标准溶液校正法，固体外标校正法不仅需要制备基体，同时还要加入标准品。Tang等[33]利用LA-ICP-MS测定了大气颗粒物中的金属离子，以石英滤膜为基底，Pt为内标，同时利用外标法，将液体标准溶液添加到石英膜上，室温蒸发后，绘制标准曲线。该法与消解法的检测限相近，适用于大气颗粒物中金属离子的检测。Andersen等[34]以明胶为基体，利用LA-ICP-MS测定前列腺切片中的Zn含量，发现测出的Zn分布与基质辅助激光解吸电离-飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)和MALDI-轨道离子阱质谱(Orbitrap-MS)测得的分布大致吻合。

1.4.2 同位素稀释法同位素稀释法是指在分析前加入待测元素的同位素，利用加入前后同位素比值的变化来计算样品中待测元素的浓度。如果标准同位素与分析物可以均匀分布，即可消除基体效应。其不足在于，同位素的价格较高且不适用于所有元素[35]。Claverie等[36]采用池内同位素稀释(In-cell isotope dilution)结合fs激光剥蚀的方法对土壤中微量元素Cu、Zn、Sn和Pb进行检测，以65Cu、66Zn、119Sn、207Pb为同位素稀释标加入土壤参考样品中，检测结果与标定值及微波消解-同位素稀释ICP-MS法(ICP-IDMS)一致，从而为环境样品中的痕量元素提供了一种快速准确的分析方法。

何良诸和赵集来到后院，灶房门敞开，白汽翻涌，一股肉香。煤矿生活区烀肉，浑腥，粘腻，空气中充满粗俗的诱惑味。赵集说：“俺俩搭伙了。”

2 LA-ICP-MS的环境分析应用进展

2.1 在土壤、沉积物以及冰芯样品分析中的应用

金属离子广泛存在于自然界中，它不仅可以与土壤中的有机物共存，还可以汇入江河中，通过共沉淀等方式沉积。Arroyo等[37]建立了一种简单便捷的方法检测土壤中的微量元素，采用紫外(UV)-ns-LA-ICP-MS检测了土壤中的16种微量元素，并将其与ICP-MS检测结果对比，发现仅有一种元素误差较大，其余元素均在误差范围内。相比LA-ICP-OES，UV-LA-ICP-MS对Cr、Ni、Cu、Zn、Pb的检测限更低[38]，与fs-LA-ICP-IDMS相近[39]。同时，对这种方法的重现性进行验证，发现在连续3 d内日间相对标准偏差不超过10%，表明该方法不仅降低了检出限，还提高了准确度，而且样品直接利用土壤内聚力，无需使用其他粘合剂。

沉积物是一种非均质、复杂、多相的混合体系。Plispanen等[40]利用SEM-EDX和LA-ICP-MS检测了7个电厂中冷水沉积下探针上的沉积物，发现沉积物中的主要成分是Si和Ga，并且贯穿于整个沉积层，而在沉积物和探头的界面处发现了Cl、K、S、Na。由于LA-ICP-MS的低检测限，因此可以对痕量元素检测，这有助于分析沉积物的性质和成因。

表2 LA-ICP-MS和ICP-MS对冰芯中元素的检测限[42]Table 2 LA-ICP-MS and ICP-MS detection limits for elements in ice cores

CG min:minimal elemental concentrations determined by liquid ICP-MS of discrete samples

冰芯可以记录历史上重金属元素的排放，从而有助于追溯金属的来源以及气候变化[41]。Spaulding等[42]建立了一种利用LA-ICP-MS的超高分辨率采样技术分析冰芯中多元素的方法。该方法在同一剥蚀区域同时测量了多种元素(Al、Ga、Fe、Na、Mg、Cu、Pb)，并将测量结果与ICP-MS相比较，发现除Cu之外，其他元素的检测限均低于ICP-MS(如表2所示)。More等[43]利用LA-ICP-MS对冰芯中单元素Pb检测，发现Pb的最低浓度为0.4 ng/L。LA-ICP-MS具备高空间分辨率的原位分析能力，不仅提高了灵敏度，而且可以揭示环境金属浓度随季节的变化规律。但需要注意的是，对冰芯样品进行分析需要利用低温样品池，以保证样品的完整性[44]。

通过LA-ICP-MS对土壤、沉积物以及冰芯中的微量元素进行检测，可以获得重金属元素随时间和环境的变化趋势，从而有效地管理重金属的排放，减小重金属污染。利用LA-ICP-MS还可以实现对土壤中多个元素的同时检测，避免冗长的前处理过程。

2.2 在植物样品分析中的应用

土壤中的纳米粒子主要来自于工业、农业以及日常生活，这些纳米粒子可以在环境中稳定存在，然后被植物吸收。纳米粒子不仅能够降低种子发芽率、减小植物的根茎长度以及生物质的质量，还可以降低其对养分的吸收，改变光合作用，诱导产生还原氧，损坏DNA结构[45]。为了更清楚地了解纳米粒子在植物体内的吸收、转换、易位、沉积，可以用LA-ICP-MS对组织进行成像。例如，Neves等[46]利用LA-ICP-MS和μ-XRF研究了La2O3纳米粒子在小球藻中的吸收转换，在同一条件下，将小球藻分别暴露在La2O3纳米粒子和La2O3(b-La2O3)中，结果发现在b-La2O3暴露下的小球藻叶片中La浓度高于茎，而La2O3纳米粒子暴露下小球藻中茎和叶的La浓度无明显差异。通过成像分析发现小球藻叶片的主静脉中含有高浓度La。通过比较LA-ICP-MS和μ-XRF两种成像方式，发现相对于μ-XRF，LA-ICP-MS的检测限更低。Yamashita等[47]利用LA和单颗粒ICP-MS(LA-SP-ICP-MS)检测了洋葱细胞中Au和Ag的分布，通过成像发现AgNPs和AuNPs在洋葱细胞中能够均匀分布，未发生团聚也不会在细胞核和细胞壁上聚集；而Ag离子和Au离子在细胞壁上略有聚集。这些研究结果表明AgNPs和AuNPs与Ag离子和Au离子在细胞壁上的行为存在差异，其中Ag离子比Au离子更容易富集在细胞壁上。

本课题组[48]以石墨烯中金属杂质为指纹信息，利用LA-ICP-MS对大豆中的石墨烯进行鉴别、定量和原位追踪。选取Ni和Mn作为石墨烯和氧化石墨烯的指示物，将大豆苗暴露于石墨烯和氧化石墨烯中7 d后，利用LA-ICP-MS对大豆苗的根和叶成像。如图3所示，发现Ni在叶片中央和主静脉附近大量集中。氧化石墨烯与石墨烯相似，但氧化石墨烯表现为更加均匀的向叶片周围扩散。同时对大豆苗的根部进行成像，发现Ni在皮质层具有更高的浓度，而内皮层浓度下降，在根的木质部几乎检测不到金属。对于氧化石墨烯，其分布与石墨烯相似，但在筛管部金属信号更强，说明氧化石墨烯比石墨烯更容易进入植物的筛管。同时利用纳米Au标记的石墨烯对此方法进行验证，通过成像发现纳米Au标记的石墨烯与以Mn为指纹的氧化石墨烯在叶片中的分布相似，证明了该方法的可靠性，从而为碳材料的无标记成像提供了一种新技术。

图3 利用LA-ICP-MS和金属杂质对植物中石墨烯的无标记成像[48]Fig.3 LA-ICP-MS imaging of graphene in plants[48] A:principle for LA-ICP-MS imaging of graphene in plants(LA-ICP-MS对大豆中石墨烯成像的原理);B,D:imaging of exposure to 200 mg/L graphene for 7 days(在200 mg/L石墨烯中暴露7 d);C,E:200 mg/L graphene oxide for 7 days (在200 mg/L氧化石墨烯中暴露7 d)

通过LA-ICP-MS对植物的微区成像可以得到元素在植物空间的分布信息，从而有助于理解元素在植物中的迁移转换规律，还可以对植物中的金属元素定量。与其他方法相比，这一技术避免了样品处理过程中受到污染，提高了测量结果的准确性。

2.3 在环境生物分析方面的应用

2.4 其它环境分析中的应用

许多疾病与金属离子代谢相关。Hsieh等[52]用LA-ICP-MS对滤膜上血样中的13种金属元素定量检测(表3)，通过与电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、高分辨电感耦合等离子体质谱法(HR-ICP-MS)和碰撞池-电感耦合等离子体质谱法(DRC-ICP-MS)的检测结果比较，发现LA-ICP-MS方法不仅具有较高的精度和较低的检测限，且样品需要量少，污染风险较低，同时LA-ICP-MS也易于拓展到尿液和血浆等其他临床样本的分析检测。

表3 血液中多种元素检测方法的比较[52]Table 3 Comparison of detection methods for various elements in blood[52]

direct calibration:calibration using a matrix with known concentration of target elements;standard solution calibration:calibration using a standard solution

顺铂已被广泛应用于肿瘤治疗，但过量的Pt会在肾脏积累从而对肾脏造成危害，因此对于Pt的用量研究显得十分重要。Moreno-Gordaliza等[53]以小鼠为研究对象，研究了Pt药物剂量对肿瘤治疗的影响。利用LA-ICP-MS对肾脏组织成像发现在顺铂的作用下Cu和Zn的积聚减小，但过多的Pt会在皮层和肾上腺髓质积累，同时发现使用西司他丁(Cilastatin)后会减小Pt的积累，从而降低Pt的毒性。这一研究表明LA-ICP-MS可在细胞水平进行金属药物代谢研究。

目前，LA-ICP-MS与MALDI-TOF MS结合同时进行生物体内有机和无机成像分析已成为一个新的研究趋势。Cassat等[54]开发了一种高分辨多模式成像平台，以金黄色葡萄球菌触发感染的小鼠为模型，利用LA-ICP-MS对小鼠的右肾部位进行成像，结合磁共振成像(MRI)和Blockface成像分析发现感染部分富含Ca，相对缺乏Mn、Fe和Zn。将LA-ICP-MS与生物发光信号结合，可检测器官内元素含量的变化及其分布状况。LA-ICP-MS和MALDI-IMS的整合揭示了宿主和病原体的金属争夺，提供了宿主和病原体之间营养竞争分子图。结合多种成像模式，实现了蛋白和金属丰度的全器官高分辨率映射，揭示了炎症反应的内在异质性，并能够分析细菌的转录反应。这种多成像模式除了研究感染外，还可以用于实体瘤等研究。如Andersen等[34]利用MALDI-MS和LA-ICP-MS分析了前列腺组织中的Zn及其代谢物途径，多种成像技术的联合使用为揭示金属元素及其代谢物的亚器官分布提供了一种新颖的研究手段。

单细胞蛋白的含量可以提供疾病进展的信息。Zhai等[55]设计了一种肽金簇探针，它由特异性细胞膜表皮生长因子受体(EGFR)靶向能力的肽和Au簇组成，将共聚焦光学显微镜和LA-ICP-MS结合分析了3种肿瘤细胞的表皮生长因子(EPGR)，该方法成本低且定量准确[56]。为了验证LA-ICP-MS定量的准确性，将其与Western-Blot的结果相比，发现结果相符，同时此方法不仅能够区分不同细胞中蛋白的表达水平，还可以评估早期的肿瘤发展。

将LA-ICP-MS直接用于临床检测可以降低样品被污染的风险，而且样品需求量少，易保存。LA-ICP-MS与MALDI-MS以及光学成像联用可以实现对生物组织原位检测和成像分析，从而获得复杂生物体系的多维信息。

3 LA-MC-ICP-MS的应用进展

目前稳定同位素组成分析最常用的方法是多接收器电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)，其中ICP作为高温离子源，样品经蒸发、解离后，通过样品锥接口和离子传输系统进入高真空的MS中，MS扫描分离测定所有原子后，按不同的质荷比将离子进行分离然后检测。LA-MC-ICP-MS作为一种检测同位素的工具，由于其较低的检测限、样品无需前处理而广泛应用于地学研究中。它不仅能够进行样品原位分析，还可以对其同位素成像，从而得到样品中元素同位素的空间分布信息。

相比于常规的MC-ICP-MS，LA-MC-ICP-MS不需进行样品前处理，但结果会因受分馏效应、基体效应以及同位异质素的影响而偏离准确值。Fu 等[57]通过研究不同采样锥与截取锥的组合，发现使用Jet采样锥与X截取锥可以提高灵敏度和空间分辨率，同时加入氮气可以降低S同位素测定中的多原子干扰，还可以通过提高激光能量降低其基体效应。

Chen等[58]利用LA-MC-ICP-MS原位测定了矿石中C同位素，同时将其与同位素比质谱仪(IRMS)和二次离子质谱(SIMS)测定结果进行比较，发现LA的精密度高于SIMS，而且相比于LA-MC-ICP-MS，SIMS更容易受基体的影响。IRMS的结果与LA相近，但是IRMS前处理过程中会消耗大量样品，因此LA-MC-ICP-MS不仅精度高，而且更适用于小体积样品分析。Gonzalez等[59]用ns-LA-MC-ICP-MS对微陨石中Fe同位素进行了分析，通过以Ni为内标的内标校正法和用基体匹配的外标校正来减小质量偏差，并将所得结果与气动雾化(PN)-MC-ICP-MS进行比较。尽管它们的基体存在差异，但得到的结果一致，两种结果的偏差在0.01‰～0.02‰之间。Goodridge等[60]建立了一种用黑白摄影胶片对硫化物进行富集，之后用LA-MC-ICP-MS进行检测的方法。该胶片薄膜含有AgBr和AgI两种化合物，与S结合后可保持其空间位置信息，然后用LA-MC-ICP-MS进行测定。该方法巧妙地利用了一种常见的材料(黑白胶片)，在揭示硫同位素空间分布规律的同时还能保持必要的精密度。

4 总结与展望

LA-ICP-MS和LA-MC-ICP-MS作为近年来一种发展迅速的元素分析方法，可以对固体样品直接检测，不仅可对微量元素定量，还可以进行微区原位分析，具有检测限低、通量高、样品消耗量低等优点。但是，这一技术也存在一些缺点，如校正困难，特别是在没有合适的标准基体下，对其准确定量较为困难。其次，基体效应以及分馏效应的影响也限制了其在环境分析方面的应用。要想充分发挥其优势，展现其在环境分析中的巨大潜力，需从以下几个方面进行改进：

(1)在分析方法上面，需进一步对仪器改进，提高激光效率，缩小光斑，降低基体效应，提高空间分辨率和灵敏度，从而实现高分辨率、高准确度的成像分析。

(2)在环境应用中受限的一个主要原因是基体的影响，环境样品基体复杂，因此需开发标准化参考物质和样品净化流程，以降低基体效应，从而适应更加复杂多样的环境分析需求。LA-ICP-MS目前大多应用在地学研究中，借助LA-ICP-MS样品消耗量少、样品前处理简单等优点，未来有望实现活体生物无损取样，并将LA-ICP-MS和MALDI-TOF MS等技术结合分析生物体内的物质变化，因此LA-ICP-MS在生物分析方面的潜力也有待进一步发掘。

(3)对于LA-MC-ICP-MS同位素分析而言，其不仅受基体和同位素分馏效应的影响，同时也受同位异质素的干扰，因此需要开发更好的校正方法降低基体效应、分馏效应以及同位异质素效应的影响以满足高精度同位素分析需求。目前LA-MC-ICP-MS的同位素分析主要用于地质研究方面，在环境领域LA-MC-ICP-MS的应用极少，因此利用LA-MC-ICP-MS实现同位素mapping也是未来一个值得探索的方法。

(4)现已有报道将LA-ICP-MS与MALDI-TOF MS以及光学方法等结合对生物组织进行成像，未来也可与激光纳米探针等技术联用进一步提高空间分辨率。多成像技术联用未来有望成为生物环境领域重要的分析手段之一。