质谱技术是一种在分析科学检测认证领域具有重大贡献的分析方法,按研究对象的不同,可以将质谱分析法划分为无机质谱与有机质谱分析法;而随着科学研究的深入与敞开式离子源技术的开发,质谱成像技术也逐渐成为分子成像技术中的一个新领域而备受关注。质谱技术在食品安全、生命医学、环境分析、地质矿石等应用领域中具有重要的应用价值,其中,生物样品(如动物的体液、毛发、组织,植物的花、叶、茎、根以及微生物等)的检测对人类社会活动具有极其重要的意义,在分析科学领域中一直是研究热点之一。基于以上背景,本论文着重介绍了一种无机质谱技术与一种自行搭建的敞开式离子源结合有机质谱技术应用于生物样品检测的方法,主要研究内容如下:1、建立了基于电感耦合等离子体质谱仪的食管鳞癌癌灶、癌旁及正常组织中的生命元素组学分析,并首次将食管鳞癌组织元素分析结合多元统计分析方法,建立了主成分分析PCA与偏最小二乘法判别分析PLS-DA模型,寻找隐含于食管鳞癌与元素之间的关系,丰富了食管鳞癌组织中生命元素组学的相关研究,并为食管鳞癌的预防和诊疗手段提供重要科学意义。研究结果表明:元素含量在食管鳞癌组织与正常组织中存在较显著差异,在PLS-DA模型中,食管鳞癌组织与正常组织明显地聚为两类,通过模型有效筛选出10种与食管鳞癌密切相关的元素,相关研究结果也进一步证实了生命元素组学在生物医学中的应用潜力。2、建立了基于脉冲放电的敞开式离子源结合飞行时间质谱仪应用于农作物的农药残留直接检测与质谱成像分析。研究结果表明自行搭建的脉冲放电敞开式离子源实现了对含C、H、O、N的小分子有机物的直接放电检测,并结合质谱成像分析来直观地提供待测物在农作物上的可视化空间分布信息,展示出农药残留在农作物中随着时间的增加发生迁移并降解的变化过程。该脉冲放电敞开式离子源具有分析速度快、直接样品表面分析、无需复杂的样品前处理过程等分析特点。