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分析单个细胞中小分子成分，首先用一个细小的毛细针从细胞质中抽吸样品，然后通过电离溶液混合，再施加外加电压令毛细针将样品射入质谱仪中进行分析。
生物通报道：分析一整块动物或者植物组织中的分子构成，能帮助研究人员了解组成细胞功能的特性，但是这也有可能会忽视掉单个细胞之间的功能差别。因此不出意料的单细胞研究成为了一个新兴领域。
虽然单个细胞基因组学和转录组学可以通过DNA和RNA扩增进行分析，但单细胞蛋白质组学和代谢组学却必须依靠微量起始样品。因此研究人员一直在尝试研发解决这些微量样品的技术方法，例如来自日本广岛大学和RIKEN的Tsutomu Masujima研究组就开发完善了一种质谱分析技术，用以检测植物细胞代谢，这种技术采用了类似于体外受精的微操作工具。
Masujima借助于显微镜，通过微操作系统操控一个微小的毛细管针头刺入一块植物组织中，然后取出单个细胞，抽提其中的物质。细胞里毫微微升的物质与电离溶剂混合，再利用高电压电，将毛细针头中的材料射入质谱仪。这一研究成果公布在Nature Protocols杂志上。
这种方法也可以用于动物细胞分析，每个细胞能产生数百，乃至数千的信号。但是来自佛罗里达大学的Sixue Chen 表示，质谱技术最大的问题在于要确定每个谱峰对应的分子，而这其中大部分都是未知的。不过他也认为Masujima发表的相关技术方法（Nature Protocols杂志上的论文）“对于相关研究领域的研究人员来说十分有用。”
