[go: up one dir, main page]

HU226837B1 - Folyadéksugárral mûködõ deszorpciós ionizációs eljárás és eszköz - Google Patents

Folyadéksugárral mûködõ deszorpciós ionizációs eljárás és eszköz Download PDF

Info

Publication number
HU226837B1
HU226837B1 HU0600468A HUP0600468A HU226837B1 HU 226837 B1 HU226837 B1 HU 226837B1 HU 0600468 A HU0600468 A HU 0600468A HU P0600468 A HUP0600468 A HU P0600468A HU 226837 B1 HU226837 B1 HU 226837B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
sample
liquid
analyzed
unit
ions
Prior art date
Application number
HU0600468A
Other languages
English (en)
Inventor
Zoltan Takats
Original Assignee
Semmelweis Egyetem
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Semmelweis Egyetem filed Critical Semmelweis Egyetem
Priority to HU0600468A priority Critical patent/HU226837B1/hu
Publication of HU0600468D0 publication Critical patent/HU0600468D0/hu
Priority to US12/302,819 priority patent/US8314382B2/en
Priority to JP2009512686A priority patent/JP5492552B2/ja
Priority to EA200870588A priority patent/EA015051B1/ru
Priority to EP07733866.3A priority patent/EP2029994B1/en
Priority to PCT/HU2007/000049 priority patent/WO2007138371A2/en
Priority to HUE07733866A priority patent/HUE041337T2/hu
Priority to CN2007800244837A priority patent/CN101490524B/zh
Publication of HUP0600468A2 publication Critical patent/HUP0600468A2/hu
Publication of HU226837B1 publication Critical patent/HU226837B1/hu
Priority to US13/680,329 priority patent/US9709529B2/en
Priority to JP2014041012A priority patent/JP2014112107A/ja

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/286Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/62Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
    • G01N27/622Ion mobility spectrometry
    • G01N27/623Ion mobility spectrometry combined with mass spectrometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/62Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode
    • G01N27/626Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode using heat to ionise a gas
    • G01N27/628Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating the ionisation of gases, e.g. aerosols; by investigating electric discharges, e.g. emission of cathode using heat to ionise a gas and a beam of energy, e.g. laser enhanced ionisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02Details
    • H01J49/04Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components
    • H01J49/0459Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components for solid samples
    • H01J49/0463Desorption by laser or particle beam, followed by ionisation as a separate step
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02Details
    • H01J49/10Ion sources; Ion guns
    • H01J49/14Ion sources; Ion guns using particle bombardment, e.g. ionisation chambers
    • H01J49/142Ion sources; Ion guns using particle bombardment, e.g. ionisation chambers using a solid target which is not previously vapourised

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Description

A találmány tárgya kondenzált fázisú anyagok egyes komponenseinek gázfázisú ionokká alakítására alkalmas eljárás és eszköz.
A találmány szerinti eljárás megvalósítása során nagy sebességű folyadéksugarat ütköztetünk a vizsgálandó anyag felületével. A folyadéksugár becsapódásakor keletkező folyadékcseppek magukkal ragadják a vizsgált anyagnak az adott folyadékban oldható komponenseit (deszorpciós lépés). A folyadékcseppekből az oldószer elpárolgása után visszamaradó anyag vagy már eleve gázfázisú ion, vagy pedig külső behatás (például besugárzás) segítségével gázfázisú ionná alakítható (gázfázisú ionokat eredményező lépés). A kapott gázfázisú ionokat előnyösen tömegspektrometriás vagy ionmozgékonyság-spektrometriás módszerrel vizsgáljuk (detektálási lépés).
A technika állása
A tömegspektrometriás ionizációs módszereket hagyományosan eleve gázfázisban jelen levő molekulák vizsgálatára dolgozták ki. A gázfázisú ionizációs módszerek nagy hátránya, hogy nem teszik lehetővé nem elpárologtatható anyagok vizsgálatát. Ilyen vegyületek például a fehérjék, peptidek, szénhidrátok, nukleinsavak. Az 1970-es évektől folyamatosan jelentek meg olyan módszerek, amelyek képesek voltak ilyen jellegű vegyületeket közvetlenül, a szilárd/gáz határfelületen ionizálni, és a keletkezett ionokat a gázfázisba vinni. Ezen módszereket, mivel együtt járnak a keletkezett ionok deszorpciójával, deszorpciós ionizációs módszereknek nevezzük. Az első ilyen technika az elektromos mező által keltett deszorpciós ionizáció (tieid desorption) amely az elektromosan töltött, nagyfokú görbültséggel rendelkező felületek közelében fellépő erős elektromos térerő gradienst használja molekulák deszorpciójára és ionizációjára [Beckey, H. D., Organic Mass Spectrometry 6 (6), 6558- (1972)]. A módszer hátránya, hogy a mintát egy tű hegyének a felületére kell felvinni a vizsgálat előtt, és az ionizációs hatásfok nagymértékben függ a tű hegyének a geometriájától.
Az ezt követően kifejlesztett deszorpciós ionizációs módszerek egy ettől eltérő megoldást alkalmaznak, amely egy úgynevezett analitikai nyaláb használatán alapul. Ezen megoldás szerint a vizsgálandó tárgy felületét egy nagy energiájú ionokat vagy atomokat vagy fotonokat tartalmazó nyalábbal ütköztetjük. A nyaláb becsapódásakor nagy mennyiségű semleges vagy elektromosan töltött részecske keletkezik, és ezek között megtalálhatók a vizsgált felületen jelen levő molekulák ionjai. Az analitikai nyalábot alkalmazó módszerek közül elsőként a plazmadeszorpciós ionizáció jelent meg, ebben az esetben radioaktív bomlásból származó nagy energiájú részecskéket alkalmaztak [Macfarlane, R. D. et al. Science, 191 (4230), 920-925 (1976)].
Amíg a plazmadeszorpciós technika esetében nem beszélhetünk jól definiált nyalábról, a lényegében párhuzamosan kifejlesztett másodlagos ion-tömegspektrometria (secondary ion mass spectrometry; SIMS) módszer már egy jól definiált, elektromos potenciálkülönbség által felgyorsított ionnyalábot alkalmaz [Bennighoven, A., Surface Science 28(2) 541- (1971)]. A SIMS technika az ionnyaláb kis átmérőjének köszönhetően kiváló térbeli felbontást ad, azonban az ilyen módon ionizálható molekulák mérete erősen korlátozott. A módszer használható mélységi elemzésre is, viszont ebben az esetben a méretbeli korlátok sokkal kritikusabbak, a keletkezett ionok lényegében 1-2 atomot tartalmaznak. A SIMS módszer esetében merült fel először folyadékfázisú minták vizsgálata [liquid SIMS; LSIMS, Aberth, W., Analytical Chemistry, 54 (12): 2029-2034 (1982)]. Az LSIMS módszer méretbeli korlátái sokkal enyhébbek, mint az eredeti módszer esetében, például kisebb fehérjék is ionizálhatóak ezzel a módszerrel. A módszer hátránya azonban, hogy a mintát fel kell oldani egy nagy felületi feszültséggel rendelkező, kis gőznyomású oldószerben, például glicerinben. Ez egyrészt oldhatósági problémákkal járhat, másrészt nem teszi lehetővé az eredeti, szilárd fázisú minta közvetlen vizsgálatát, és így nem ad információt a vizsgált molekulák mintában elfoglalt térbeli eloszlásáról.
Az LSIMS módszer egy utóbb kidolgozott változata a gyorsatombombázás (fást atom bombardment; FAB [Williams, D. H. et al., JACS, 103 (19): 5700-5704 (1981)], ahol elektromos potenciálkülönbség által felgyorsított nemesgázionokat semlegesítenek, majd a semleges, de még mindig tetemes kinetikus energiával bíró nemesgázatomokból álló nyalábot használják ionizációra. A FAB ionizáció az LSIMS-hez hasonlóan szintén folyadékfázisú minták elemzésére alkalmas.
A hagyományos SIMS módszer egyik továbbfejlesztéseként jött létre az elsődleges ionnyalábként a hagyományos aranyionok helyett sokszorosan töltött glicerinklasztereket alkalmazó úgynevezett nehéz klaszter ütköztetéses ionizáció [Massive cluster impact; MCI, Mahoney, J. F., Rapid Communications in Mass Spectrometry, 5 (10): 441-445 (1991)]. Ezen technika alkalmas szilárd felületek vizsgálatára, és lényegében nem korlátozott a vizsgálható molekulák mérete. További előnye a technikának, hogy a SIMS-szel ellentétben többszörös töltésű ionokat eredményez, amelyek általánosabban vizsgálhatóak tömegspektrometriás módszerekkel.
Közös hátránya az eddig ismertetett ionizációs technikáknak, hogy kizárólag nagyvákuumban használhatóak. Emiatt a mintákat be kell vinni a tömegspektrométer nagyvákuumterébe, amely igen komoly megszorításokat jelent a minták összetétele és mérete szempontjából.
Az 1980-as évektől jelentek meg az analitikai nyalábként lézert használó, úgynevezett lézerdeszorpciós technikák [Cooks, R. G. et al., JACS, 103 (5): 1295-1297 (1981)]. Az egyszerű lézerdeszorpció a SIMS technikához hasonlóan nagyon alacsony ionizációs hatásfokkal rendelkezik, továbbá erősen behatárolt azon vegyületek köre, amelyek ilyen jellegű ionizációnak alávethetöek. A lézerionizációs technikák alkalmazásának körét az úgynevezett mátrixvegyületek alkalmazása terjesztette ki nagymértékben. Ez esetben
HU 226 837 Β1 a vizsgálandó mintát oldatfázisban elegyítik a nagy feleslegben jelen levő mátrixvegyület oldatával, majd a keveréket szárítják rá szilárd hordozóra, és az így keletkezett kristályos anyagot vizsgálják lézerdeszorpcióval (azaz lézert alkalmaznak analitikai nyalábként). Az eljárás neve mátrixsegített lézerdeszorpciós ionizáció [Matrix-assisted laser desorption ionization; MALDI, Karas, Hillenkamp, Analytical Chemistry, 60 (20): 2299-2301 (1988)]. A technika általánosan alkalmazható makromolekuláris vegyületek, így polimerek, fehérjék, szénhidrátok, nukleinsavak vizsgálatára. A technika egyik fő hátránya, hogy mindenképpen igényli a vizsgált molekulák mátrixkristályba történő beépítését, ennélfogva természetes felületek nem vagy csak nehézkesen vizsgálhatóak ezzel a módszerrel.
A közelmúltban felmerült annak az igénye, hogy atmoszferikus nyomáson hajtsanak végre deszorpciós ionizációt. Az atmoszferikus deszorpciós ionizáció több előnyös tulajdonsággal rendelkezik, nevezetesen: (1) nincs szükség a minta nagyvákuumtérbe történő behelyezésére, ami nagymértékben meggyorsítja a vizsgálatot, (2) mivel a minta nem kerül vákuumba, nincs szükség az illékony komponensek eltávolítására, (3) lényegében tetszőleges tárgy vizsgálható ilyen módon, (4) lehetőség nyílik élő szervezetek közvetlen vizsgálatára. Azon deszorpciós ionizációs módszerek, amelyek nagy sebességű ionokat vagy atomokat alkalmaznak analitikai nyalábként, nem használhatóak atmoszferikus nyomáson, mivel a levegőmolekulákkal történő folyamatos ütközések miatt ezek a részecskék egyrészt nem gyorsíthatóak fel a kívánt sebességre, másrészt, hasonló okokból kifolyólag, nem tarthatóak egy nyalábban.
Az előzőleg leírt deszorpciós ionizációs technikák közül kizárólag a MALDI ionizáció vihető át lényegében változtatások nélkül atmoszferikus nyomásra, ugyanis a lézer nem lép kölcsönhatásba a levegő molekuláival. Az atmoszferikus nyomású MALDI technikát 2002-ben dolgozta ki Laiko és munkatársai. A módszer azonban nem terjedt el széles körben, mivel a MALDI technika eleve alacsony ionizációs hatásfokát a tömegspektrométer atmoszferikus interfésze még tovább rontja.
A közelmúltban kidolgozott deszorpciós elektrospray-ionizáció [DESI; Takáts et al. Science, 306 (5695): 471-473 (2004); US2005/230635A1] lényegében az MCI technika atmoszferikus nyomású változata, azzal a lényegi különbséggel, hogy a sokszoros elektromos töltéssel rendelkező cseppecskéket elektrospray módszerrel állítják elő ebben az esetben, illetve az elektromosan töltött cseppeket nem elektromos potenciálkülönbség, hanem nagy sebességű gázáram gyorsítja fel a kívánt sebességre. A DESI ionizáció mindazonáltal teljesítette az atmoszferikus ionizációs technikákkal szemben támasztott követelményeket, így elsőként teremtett lehetőséget lényegében tetszőleges összetételű és kiterjedésű objektumok tömegspektrometriás vizsgálatára. A DESI ionizáció során az elektrospray-eredetű töltött cseppecskék nagy sebességgel ütköznek a vizsgálandó minta felületével, majd az ütközés során egyrészt feloldják a felület egyes komponenseit, másrészt másodlagos cseppeket produkálnak, amelyek megfelelő esetben szintén elektromosan töltöttek. Ezek a másodlagos cseppek alakulnak át gázfázisú ionokká, az oldószer teljes elpárolgásával.
A DESI technika ugyan számos előnnyel rendelkezik a korábban alkalmazott módszerekkel összehasonlítva, azonban néhány alkalmazás esetében hiányosságokat mutat. Egyrészt kizárólag a vizsgált objektum felületének összetételéről ad információt, a mélységi elemzés a minták túlnyomó többségének esetében nem lehetséges. Másrészt a DESI esetében a töltött cseppekből álló analitikai nyaláb meglehetősen divergens a cseppek közt fellépő Coulomb-taszítás miatt, ami akadályozza a nagyfelbontású kémiai képalkotást (imaging). Harmadrészt, a DESI nem alkalmas magasabb rendű élőlények szöveteinek in vivő vizsgálatára, ugyanis a cseppek felgyorsítására használt nagynyomású gázsugár nagy mennyiségű gázt présel a szövetbe, így embóliát okoz.
Annak érdekében, hogy ezek a hátrányok kiküszöbölhetőek legyenek, egy, a vákuumban használt módszerekhez hasonló, fókuszált és nagy energiájú analitikai nyalábot alkalmazó deszorpciós ionizációs módszer kidolgozása vált szükségessé, amelyben az analitikai nyaláb nem nagysebességű gázzal gyorsított cseppekből áll. Olyan új módszert tűztünk ki célul, amelynek segítségével megvalósítható a vizsgált minták mélységi elemzése, a nagy felbontású kémiai képalkotás, valamint in vivő kísérletek elvégzésére is alkalmas.
A találmány tárgya
Kutatómunkánk eredményeképpen atmoszferikus nyomáson is működő, gázfázisú ionokat eredményező eljárást és eszközt dolgoztunk ki, amelyben analitikai nyalábként nagy sebességű, folytonos folyadéksugarat alkalmazunk, amely előnyösen elektromos töltést hordoz. Itt jegyezzük meg, hogy a vizsgált felületből ugyan képes ionkilökődést előidézni egy töltés nélküli folyadéksugár is, de lényegesen nagyobb számban eredményez töltött részecskéket a folyadéksugár becsapódása, ha a folyadéksugár eleve tartalmaz töltéseket. Amennyiben pozitív elektromos potenciált viszünk a folyadéksugárra, akkor pozitív ionokat, ha negatív potenciált, akkor negatív ionokat generálunk.
A találmány azon a felismerésen alapul, hogy egy megfelelően nagy sebességű folyadéksugár elegendő energiát hordoz ahhoz, hogy a vizsgált felületből részecskéket szakítson ki, ezzel biztosítva a mélységi elemzés lehetőségét is. A megoldás további előnye, hogy a nagy sebességű folyadéksugár kevéssé divergens, így lehetőség nyílik a mikrométeres felbontású kémiai képalkotásra, és emellett a módszer alkalmas biológiai rendszerek in vivő vizsgálatára.
A találmány tárgya tehát eljárás kondenzált fázisú anyagok egyes komponenseinek gázfázisú ionokká alakítására és elemzésére, amelynek során az elemzendő anyagból ionokat vagy ionná alakítható anyagrészecskéket szakítunk ki legalább egy mintavevő egységből kibocsátott analitikai nyalábbal, és a kapott gázfázisú ionokat analizálóegységben analizáljuk, oly mó3
HU 226 837 Β1 dón, hogy analitikai nyalábként folyadéksugarat alkalmazunk, a folyadéksugár és az elemzendő anyag találkozásakor képződő cseppekből a folyadékot elpárologtatjuk, és kívánt esetben vagy magukat a folyadékcseppeket, vagy a folyadék elpárologtatásával kapott anyagrészecskéket az analizálást megelőzően ionizálásnak vetjük alá.
A fenti eljárás előnyös esetei a következők:
- Eljárás, amelyben folyadéksugarat alkotó folyadékként vizet alkalmazunk.
- Eljárás, amelyben a folyadéksugár és az elemzendő anyag között potenciálkülönbséget hozunk létre.
- Eljárás, amelyben az analizálóegységként tömegspektrométert vagy ionmozgékonyság-spektrométert alkalmazunk.
- Eljárás, amelyben a kapott gázfázisú ionokat mintagyűjtő egységen keresztül juttatjuk el az analizálóegységbe.
- Eljárás, amelyben az analizálóegység és az elemzendő anyag között a kialakult cseppeket vagy a kiszakított anyagrészecskéket ionizáljuk.
- Eljárás, amelyben az elemzendő anyagot egy felületre visszük fel.
- Eljárás, amelyben anyagminta hőmérsékletét külső hűtéssel és/vagy fűtéssel szabályozzuk.
- Eljárás, amelyben az eljárás során szívatással eltávolítjuk a folyadéksugárból származó, analizálóegységbe nem továbbított folyadékot.
- Eljárás, amelyben nagy sebességű gázköpenyt hozunk létre a folyadéksugár körül.
- Eljárás, amelyben több folyadéksugarat alkalmazunk.
- Eljárás, amelyben az egy vagy több mintavevő egységet mozgatjuk az elemzendő anyaghoz képest, és így a minta összetétel-eloszlását határozzuk meg.
- Eljárás, amelyben az elemzendő anyagot mozgatjuk egy vagy több mintavevő egységhez, és így a minta összetétel-eloszlását határozzuk meg.
- Eljárás, amelyben elemzendő anyagként biológiai szövetet alkalmazunk.
- Eljárás, amelyben a folyadéksugárral belevágunk az elemzendő anyagba, így a minta mélységbeli összetétel-eloszlását határozzuk meg.
- Eljárás, amelyben a folyadéksugárba olyan vegyületet keverünk, ami reakcióba lép az elemzendő anyag egyes komponenseivel.
- Eljárás, amelyben az eljárást atmoszferikus nyomástól eltérő nyomáson hajtjuk végre.
A találmány további tárgyát képezi kondenzált fázisú minták egyes komponenseinek gázfázisú ionokká alakítására szolgáló eszköz, amelyben
- elemzendő minta hordozására alkalmas felület,
- legalább egy, az elemzendő mintából ionok vagy ionná alakítható anyagrészecskék kiszakítására alkalmas mintavevő egység,
- mintagyűjtő,
- analizálóegység van elrendezve, oly módon, hogy a mintavevő egység folyadéksugarat létrehozó fúvókával, a fúvókához csatlakoztatott, folyadék vezetésére szolgáló csővel van ellátva, és a fúvóka az elemzendő minta hordozására alkalmas felületre van irányítva.
A fenti eszköz előnyös megvalósítási módozatai a következők:
- Eszköz, ahol a folyadék víz.
- Eszköz, ahol a folyadéksugár és a felület közötti potenciálkülönbség létrehozására alkalmas eszközzel van ellátva.
- Eszköz, ahol az analizálóegység tömegspektrométer.
- Eszköz, ahol a mintagyűjtő bemeneti nyílása a felület közelében van elrendezve.
- Eszköz, ahol az analizálóegység és a felület között folyadék elpárologtatósára alkalmas eszköz van elrendezve.
- Eszköz, ahol az analizálóegység és a felület között az anyagrészecskék ionizálására alkalmas eszköz van elrendezve.
- Eszköz, ahol legalább egy mintavevő egység az elemzendő mintához képesti pozíciószabályozóval van ellátva, vagy az elemzendő minta hordozására alkalmas felület van a mintavevő egységhez képesti pozíciószabályozóval ellátva, ezzel biztosítva az elemzendő minta és a mintavevő egység egymáshoz képesti relatív elmozdíthatóságát.
A találmány további tárgyát képezi kondenzált fázisú minták egyes komponenseinek gázfázisú ionokká alakítására szolgáló eszköz, amely a mintában történő üregképzésre vagy a minta vágására alkalmas, amelyben
- legalább egy, elemzendő mintából ionok vagy ionná alakítható anyagrészecskék kiszakítására alkalmas mintavevő egység, valamint
- mintagyűjtő részét képező analizálóegységhez vezető csővezeték van elrendezve, oly módon, hogy a mintavevő egység folyadéksugarat létrehozó fúvókával, a fúvókához csatlakoztatott, folyadék vezetésére szolgáló csővel van ellátva, és a mintavevő egység és az analizálóegységhez vezető csővezeték tartószerkezettel van egymáshoz rögzítve.
A fenti eszköz előnyös megvalósítási módozatai a következők:
- Eszköz, ahol a folyadék víz.
- Eszköz, ahol a folyadéksugár és az elemzendő minta vagy az analizálóegységhez vezető csővezeték közötti potenciálkülönbség létrehozására alkalmassal eszközzel van ellátva.
- Eszköz, ahol az analizálóegységhez vezető csővezeték vége a fúvóka közelében van elrendezve.
- Eszköz, ahol a mintagyűjtőben vagy annak az analizálóegységhez vezető csővezetékéhez fűtőtest és hőmérő van illesztve.
- Eszköz, ahol a mintagyűjtőben vagy annak az analizálóegységhez vezető csővezetékéhez az anyagrészecskék ionizálására alkalmas eszköz van illesztve.
HU 226 837 Β1
A találmány szerinti ionizációs eszköz és eljárás olyan esetekben különösen előnyös, amikor a vizsgálandó komponensek nem vihetőek át közvetlenül a gázfázisba, vagy amikor a minta nem hevíthető fel a vizsgálat szempontjából hátrányos kémiai változás nélkül, vagy amikor a vizsgálandó komponensek koncentrációinak térbeli eloszlását kívánjuk meghatározni.
A találmány részletes ismertetése
A találmány fenti meghatározásaiban szereplő lényeges fogalmakat az alábbiakban részletezzük. A külön nem taglalt fogalmakat (például: kibocsátás, komponens) a szakterületen szokásos, szakember számára nyilvánvaló értelmükben használjuk.
1. Kondenzált fázisú minták
A jelen találmány szerinti eljárás és eszköz (továbbiakban együttesen: találmány szerinti módszer) segítségével lényegében bármilyen szilárd vagy folyékony anyag vizsgálható, amely tartalmaz gázfázisban ionizálódó vagy ionizálható komponenseket.
A találmány szerinti módszer igen előnyösen alkalmazható felületre rászárított, eredetileg oldatfázisú minták vizsgálatára, előnyösen biológiai minták diagnosztikai vagy farmakológiai célú vizsgálatára. Ilyen biológiai mintákra példák biológiai fluidumok, azaz vér, vizelet, likvor stb. Értelemszerűen bármilyen egyéb minta extraktumának a vizsgálata is végrehajtható.
A másik fontos alkalmazási terület természetes tárgyak vizsgálata (ez esetben maga a vizsgált tárgy a minta), ahol a tárgy lényegében bármi lehet (például talaj, kőzet, élelmiszer, élő szövet). További érdekes alkalmazási területként említjük a következőket:
- élő szövetek metabolikus folyamatainak vizsgálata,
- gyógyszermolekulák (vagy peptidek, vagy lipidek etc.) térbeli eloszlásának vizsgálata szövetekben, például az agyban,
- műtét közben információ nyerése az aktuálisan vágott szövetről (például hogy tartalmaz-e rákos sejteket a szövet vagy sem),
- fából készült tárgyak szerves (például: gomba) vagy szervetlen (például: gombaellenes szer) szennyeződésének vizsgálata,
-elfogyasztott anyagok (kábítószer, alkohol, gyógyszerek, kávé, nikotin stb.) bőrből történő meghatározása,
- talajminták vizsgálata, akár a terepen helyben (talajban lévő vegyszermaradványok és a talajban élő baktériumokra vagy gombákra jellemző biomarkerek meghatározása),
- állati és növényi táplálékok fogyaszthatóságának és idegen vegyszertartalmának (például antibiotikumok) megállapítása,
- ICP-MS módszerrel kombinálva tetszőleges tárgy elemi összetételének térbeli eloszlásának meghatározása.
2. Folyadéksugár/folyadék
A találmány szerinti eljárásban a folyadéksugarat alkotó folyadékként előnyösen vezetőképes folyadékot alkalmazunk, ami lehet víz és vizes oldatok, vizet tartalmazó oldószerelegyek, valamint bármilyen poláros oldószer (metanol, etanol, dimetil-formamid, DMSO, acetonitril, etc.), a fentiek keverékei, amelyek előnyös esetben ionosán disszociáló oldott anyagot tartalmaznak, például ecetsavat, hangyasavat, tetrametil-ammónium-bromidot stb. Ezek közül különösen előnyös a víz.
A folyadéknak továbbá elegendően nagy felületi feszültséggel kell rendelkeznie ahhoz, hogy a folyamatos folyadéksugár ne essen szét egyedi cseppek sokaságára.
A folyadék tartalmazhat továbbá olyan vegyületeket, amely reagál az elemzendő mintával. A folyadék lehet szuszpenzió is.
3. Mintavevő egység
Olyan egység, amely képes a folyadéksugarat a megfelelő sebességgel, átmérővel és nyomással a megfelelő irányba kilövellni. Előnyösen egy olyan 2B, illetve 11 cső, amely 3 fúvókában végződik.
A találmány szerinti eszköz és eljárás előnyös megvalósítási alakjában az alkalmazott folyadék egy 1-100 pm, előnyösen 1-60 pm, még előnyösebben 1-5 pm átmérőjű fúvókán préselődik keresztül 50-1500 bar, előnyösen 100-1000, még előnyösebben 200-600 bar nyomáson.
4. Részecskék kiszakítása és az ionizálás
A folyadéknyaláb és az elemzendő anyag ütközésekor folyadékcseppek keletkeznek, amelyek magukkal ragadják az elemzendő anyag részecskéit.
Az elektromosan töltött cseppek a folyadék elpárolgása során gázfázisú ionokat eredményeznek.
A cseppek hordozhatnak töltést vagy a cseppek utólagosan is ionizálhatóak. Ezt végezhetjük erős elektromos térgradiens segítségével, vagy egyéb töltött folyadékcseppekkel ütköztetjük őket vagy plazma (például induktív csatolású plazma; ICP) segítségével néhány ezer fokra hevítjük fel a cseppben hordozott anyagot. Amíg az első két esetben ionizált cseppek alapvetően molekulaionokat szolgáltatnak, addig az utóbbi esetben atomi ionok keletkeznek. így az első két esetben a módszer molekuláris szintű analitikai információt szolgáltat, az utóbbi esetben viszont elemi összetételről ad információt.
Mivel a folyadéksugár elektromos töltöttsége elősegíti azt, hogy a kilökődő részecskék és az azokat hordozó cseppek töltést hordozzanak, előnyösen egy elektromosan vezetőképes folyadéksugár és a föld között 1-8 kV, előnyösen 2-6 kV, még előnyösebben
4-5 kV elektromos feszültséget hozunk létre.
5. Elpárolgás
Mivel az analizálóegységbe gázfázisú ionokat kell bejuttatnunk, ezt megelőzően a folyadékcseppekből a folyadéknak el kell párolognia. Ez történhet természetes úton (azaz a folyadék elpárolog az alkalmazott hőmérsékleten), vagy pedig alkalmazhatunk olyan egységet, ami elősegíti a párolgást (például: hősugárzót vagy magas hőmérsékletű gázáramot).
HU 226 837 Β1
6. Analizálóegység
Az analizálóegység képes a képződött ionok detektálására, így az előnyösen tömegspektrometriás vagy ionmozgékonyság-spektrometriás mérőeszköz.
7. Mintagyűjtő egység
Az eljárással kapott gázfázisú ionokat analizálóegységbe juttatjuk egy mintavevő egységgel (ami előnyösen egy olyan cső, amelyben nyomáskülönbséget hozunk létre), amennyiben nem közvetlenül az analizálóegységben végezzük a fenti lépéseket (ez utóbbi egy előnyös megvalósítási módozatot jelent, lásd alább).
8. Mintahordozásra alkalmas felület
A mintahordozásra alkalmas felület előnyösen egy olyan szigetelő felület, amely ellenáll az alkalmazott folyadéksugárnak. Előnyösen plexiből vagy üvegből vagy kerámiából vagy kvarcból készített mintahordozó. Amennyiben a mintahordozó felület elektromosan vezetőképes, annyiban megfelelő elektromos tápegység segítségével potenciálkülönbséget kell létrehozni a felület és az analizálóegység bemenete között.
További előnyös megvalósítási módok
1. A megvalósítás során az analitikai nyaláb nagy sebességű, elektromosan töltött folytonos folyadéksugár, és a folyadéksugár becsapódása során a felületen felhalmozódó folyadék egy a folyadéksugár becsapódási pontjához közel helyezett csővezetéken keresztül, vákuum segítségével folyamatosan eltávozik. A megoldás kiküszöböli a felületen esetlegesen felhalmozódott folyadék által okozott felületi keresztszennyeződést, azaz azt, hogy a felületen létrejövő folyadékfázis a vizsgált analitmolekulákat a felület olyan pontjaira is eljuttassa, ahol azok eredetileg nem voltak jelen.
2. A megvalósítás során a vizsgált minta és/vagy a folyadéksugarat kibocsátó fúvóka három dimenzióban szabályozottan mozgatható tartóasztalra van rögzítve. Az eszköz segítségével a mintáról térbelihelyzet-függő kémiai információ nyerhető.
3. A megvalósítás során a folyadéksugár becsapódási pontját a minta felületén, valamint a becsapódási szöget szabályozottan változtatjuk. A folyadéksugár becsapódási pontjának mozgatását három dimenzióban mozgatható tartóasztal segítségével oldottuk meg, melynek segítségével vagy a minta és a mondott folyadéksugarat kibocsátó fúvóka egymáshoz viszonyított viszonylagos helyzete változtatható. A folyadéksugár beesési szöge változtatható a fúvóka vagy a minta megfelelő szögben történő elforgatásával, amelyet forgó tartóasztalok segítségével oldottunk meg.
4. A megvalósítás során az ionok előállításához szükséges elektromos feszültségkülönbséget olyan módon állítja elő, hogy az elektromosan vezetőképes folyadékot elektromos érintkezésbe hozzuk egy nagyfeszültségű elektromos tápegység megfelelő polaritású kivezetésével és az ionok gyűjtésére használt eszközt alkalmazunk ellenelektródként.
5. A megvalósítás során a folyadéksugár a földhöz viszonyítva alacsony elektromos potenciálon (<150 V) van és az ionok gyűjtésére használt eszközt tartjuk a keletkező ionok polaritásával ellentétes nagy feszültségen (>1000 V).
6. A megvalósítás során a keletkező ionok gyűjtésére használt eszköz bemenetéhez képest magas elektromos potenciálon tartott folyadéksugarat alkalmazunk, és a folyadéksugarat nagy sebességű gázköpeny veszi körül. A megoldás lehetővé teszi a folyadéksugár atmoszferikus nyomáson történő lelassulásának és ezzel együttesen bekövetkező átmérőnövekedésének mérséklését.
7. A megvalósítás során a keletkező ionok gyűjtésére használt eszköz bemenetéhez képest magas elektromos potenciálon tartott folyadéksugarat alkalmazunk, és olyan mintatartó asztalt használunk, amelynek hőmérséklete -50 °C és +300 °C között szabályozható. Ezen rendszer előnyös tulajdonsága, hogy a szobahőfokon folyékony vagy lágy minták megfelelően alacsony hőfokon a vizsgálathoz megfelelő szilárdságúvá tehetőek, illetve egyes komponensek ionizációs hatásfoka magas hőmérsékleten jelentősen megnövelhető.
8. A megvalósítás során analitikai nyalábként több, folytonos, a keletkező ionok gyűjtésére használt eszköz bemenetéhez képest magas elektromos potenciálon tartott folyadéksugarat alkalmazunk. Több folyadéksugár segítségével egyszerre nagyobb terület vizsgálható és nagyobb ionáram állítható elő adott minta esetében.
9. A megvalósítás során az alkalmazott folyadéksugár olyan vegyületet vagy vegyületeket tartalmaz, amely vagy amelyek pillanatszerű kémiai reakcióba lépnek a minta komponenseivel. A módszer használata során egyes esetekben a kémiai reakció termékeinek ionjait vizsgáljuk, más esetekben a kémiai reakcióval a vizsgálatot zavaró komponensek ionizációját akadályozzuk meg.
10. A megvalósítás során csökkentett nyomást (p<1 bar) alkalmazunk. így a keletkezett ionokat nem szükséges a nagy intenzitásveszteséget okozó atmoszferikus interfészen át vezetni a tömegspektrométerbe, hanem az ionizáció elvégezhető a tömegspektrométer vákuumkamrájában.
11. Egy további előnyös megvalósítás során a folyadéksugár segítségével belevágunk az elemzendő anyagba (azaz vágóeszközként alkalmazzuk az eszközt), így az eszköz a vágott anyag összetételéről folyamatos információt szolgáltat oly módon, hogy a vágott anyagból és a folyadékból keletkező cseppecskéket nagy elektromos potenciál gradiensen vezetjük keresztül, majd az ennek során keletkező gázfázisú ionokat tömegspektrometriás módszerrel elemezzük. A potenciálkülönbséget a vágott anyag és a tömegspektrométer között hozzuk létre nagyfeszültségű elektromos tápegység segítségével.
Az ábrák felsorolása
A mellékelt ábrák nem léptékhelyesek és csupán a találmány különböző előnyös megvalósítási módozatainak bemutatására készültek. Azonos hivatkozási számok azonos szerkezeti elemeket jelölnek.
HU 226 837 Β1
Az 1. ábra a találmány működési elvét szemlélteti, a
2., és 3. és 4. ábra a találmány szerinti eszköz három megvalósítását ábrázolja, a
5., és 6., 7., és 8. ábra a készülék használata során nyert tömegspektrumokat mutatja be.
Az előnyös kiviteli alakok ismertetése
Az 1. ábra a találmány szerinti berendezés működési elvét szemlélteti egy egyszerű kiviteli alakon keresztül, melynek lényegi része az A mintavevő egység. A találmány szerinti eljárás megvalósítása során létrehozzuk az nagy sebességű 1 folyadéksugarat olyan módon, hogy az elektromosan vezetőképes 2 folyadékot nagy nyomással keresztülpréseljük a 3 fúvókán. A 2 folyadékot a 2B csővezetéken juttatjuk el a 3 fúvókához. Az 1 folyadéksugár és a földpotenciál között a nagyfeszültségű tápegység segítségével kilovoltos nagyságrendű potenciálkülönbséget hozunk létre. Az felületre irányított 1 folyadéksugár az 5 felületbe ütközve 7 cseppek képződését eredményezi, amelyek, amennyiben az 5 felület szigetelő, vagy vezetőképes, de nem földelt, elektromos töltéssel rendelkeznek. A elektromosan töltött 7 cseppek tartalmazzák az 5 felületen elrendezett, a 2 folyadékban oldható 6 minta molekuláit. A elektromosan töltött 7 cseppekből a 2 folyadék elpárolgása után a 6 minta 2 folyadékban oldható komponenseinek gázfázisú ionjai maradnak vissza 8 anyagrészecskékként, amelyek a 9 mintagyűjtő (előnyösen atmoszferikus interfész) segítségével bevihetőek a 10 analizálóegységbe (előnyösen tömegspektrométerbe, ahol az ionok tömegspektrometriásan elemezhetők). Ilyen módon kémiai információ nyerhető az 5 felületről, illetve amennyiben az 5 felület inért, az 5 felületre helyezett 6 mintáról.
A 2. ábra a találmány szerinti eszköz egy előnyös megvalósítását mutatja. Az elektromosan vezetőképes 2 folyadékot, például 0,1 mM koncentrációjú vizes sósavoldatot megfelelő szivattyú segítségével 50-1500 bar nyomáson a saválló acél 11 csővezetékbe szivattyúzzuk. A 2 folyadékra a saválló acél 11 csővezeték és a 4 nagyfeszültségű tápegység közvetlen csatlakoztatásával helyezünk 1-8 kV nagyfeszültséget. A 2 folyadék a 11 csővezetéket a saválló acél 13 csatlakozó, a saválló acél 14 tömítések és a csavarmenetes 12 tartóelem által tartott saválló acél vagy zafír- 3 fúvókán, 100-1000 m/s lineáris sebességgel hagyja el. A saválló acél 11 csővezeték a 12 tartóelemen keresztül három dimenzióban mozgatható, valamint forgatható mozgatóegységhez rögzítjük. A mozgatóegység segítségével pontosan beállítható a 3 fúvóka, a 6 minta és az ionok gyűjtésére szolgáló 9 mintagyűjtő egymáshoz viszonyított helyzete, valamint a 15 beesési szög és 16 gyűjtési szög. A fúvóka és a felület közti távolság optimális értéke 1 és 20 mm között van, amíg a 15 beesési szög optimális értéke 60 és 90 fok között van. A felületen esetlegesen felhalmozódó folyadék elszívását a 17 folyadékelszívó csővezetékkel oldjuk meg, amelynek a mintától távolabbi végét szivattyúhoz csatlakoztatjuk.
A 3. ábra a találmány szerinti eszköz 2. példában ismertetett előnyös megvalósítását ábrázolja. A 2. ábrán látható megvalósítástól eltérően, ebben az esetben a 3 fúvókát oly módon alakítottuk ki, hogy a 1/16” külső átmérőjű saválló acél 11 csővezeték végét lehegesztettük, majd a hegesztés során kialakult tömör acélba lézeres eljárással 1 pm átmérőjű 0,2 mm hosszú lyukat fúrtunk. Az ábrán látható 1 folyadéksugarat a 6 minta felületével párhuzamosan mozgatva a vízsugár mélységben erodálja a 18 minta felső felületet, miközben az erodált anyag alkalmazott folyadékban oldható komponenseit gázfázisú ionokká alakítja, amelyeket a 9 mintagyűjtő eszközzel továbbítunk a tömegspektrométerbe. A vizsgálat során a felületen felhalmozódó folyadékot a polietilén 17 folyadékelszívó csővezetéken keresztül szívjuk el megfelelő szivattyú segítségével.
A 4. ábra a találmány szerinti eszköz 3. példában ismertetett előnyös megvalósítását ábrázolja. A 4. ábrán látható eszköz a 2. és 3. ábrától eltérően kvarc3 fúvókát alkalmaz, amelyet kvarc csővezetékből kapillárishúzó segítségével állítottunk elő. A kvarc- 3 fúvóka a 2. ábrán látható megvalósításhoz hasonlóan a saválló acél 11 csővezetékhez van rögzítve a 13 csatlakozóval. A 2. és 3. ábrán látható megvalósításoktól eltérően az ionokat nem közvetlenül a tömegspektrométer atmoszferikus interfészével gyűjtjük, hanem az 1 m hosszú, 1/8” külső átmérőjű, 2 mm belső átmérőjű rézből készült, a 20 analizálóegységhez (ami itt tömegspektrométer) vezető csővezetéken keresztül, amelyet a 21 fűtőtesttel fűtünk, amelyet a 22 hőmérő segítségével egy külső hőfokszabályozó szabályoz. Ebben az elrendezésben a 20A analizálóegységhez vezető csővezeték vége a 3 fúvóka közelében van elrendezve.
Ez az eszköz nem tartalmaz 5 felületet, mivel alapvetően egy vizsgálandó anyagból való közvetlen mintavételezésre szolgál, amit használhatunk sebészeti vágóeszközként is. Az eszköz alkotóinak egymáshoz való rögzítését a 19 tartószerkezet biztosítja.
A 2. és 3. ábrán látható megvalósításokhoz hasonlóan ebben az esetben is a polietilén 17 folyadékelszívó csővezetéken keresztül szívjuk el a felületen esetlegesen felhalmozódott folyadékot. A 3 fúvóka, az ionok gyűjtésére szolgáló rézből készült 20 analizálóegységhez vezető csővezeték és a 17 folyadékelszívó csővezeték egymáshoz viszonyított helyzetét a 19 tartószerkezet segítségével biztosítjuk. Az ábrán látható eszköz használata során a cél nem a 6 minta felületének a vizsgálata, hanem a 6 minta mechanikai darabolása és a darabolás során kémiai információ szerzése a vágott anyag összetételéről. A 4. ábrán feltüntettük a 23 anyagmintába vágott üreget, amelynek jelöltük a t-]—15 időpontban kialakult belső felületét, ezzel érzékeltetve, hogy az idő előrehaladtával mélyül az üreg.
Az 5. ábrán a 2. ábrán szemléltetett eszköz segítségével nyert tömegspektrum látható. Polifmetilmetakrilát)-felületre 100 ng tojásfehérjéből izolált lizozimot szárítottunk 10 pl vizes oldatból. A felületen levő lizozim vízsugár-deszorpciós ionizációval előállított ionjait ThermoFinnigan LCQ Duó típusú tömegspektrométerrel analizáltuk. A spektrumon láthatóak a lizozim 10-szeresen, 9-szeresen és 8-szorosan protonált, 10, 9, 8 egységnyi töltéssel rendelkező ionjai.
HU 226 837 Β1
A 6. ábrán a 2. ábrán szemléltetett eszköz segítségével nyert tömegspektrum látható. Üvegfelületre 10 ng bradikinint szárítottunk 10 μΙ vizes oldatból. A felületen levő bradikinin vízsugár-deszorpciós ionizációval előállított ionjait ThermoFinnigan LCQ Duó típusú tömegspektrométerrel analizáltuk. A spektrumon láthatóak a bradikinin 2-szeresen és 1-szeresen protonált, 2, illetve 1 egységnyi töltéssel rendelkező ionjai, valamint ezek nátriumadduktjai.
A 7. ábrán a 3. ábrán szemléltetett eszköz segítségével patkányagymetszeten nyert tömegspektrum látható. Üvegfelületre 20 pm vastag fagyasztva vágott patkányagymetszetet helyeztünk. A felületen levő szövetminta lipid jellegű komponenseinek deszorpciós ionizációval előállított negatív ionjait ThermoFinnigan LCQ Duó típusú tömegspektrométerrel analizáltuk. A spektrumon láthatóak különböző zsírsavak, valamint foszfolipidek ionjai.
A 8. ábrán a 4. ábrán szemléltetett eszköz segítségével elő patkányszíven nyert tömegspektrum látható. A műtéti eljárással feltárt patkányszív felületéről vízsugár-deszorpciós eljárással ionizált komponensek negatív ionjait ThermoFinnigan LCQ Duó típusú tömegspektrométerrel elemeztük. A spektrumon láthatóak a szív metabolizmusában fontos szerepet játszó komponensek.
Példák
A találmány szerinti módszert az alábbiakban kiviteli példa kapcsán, a mellékelt rajzokra való hivatkozással ismertetjük részletesebben, anélkül hogy oltalmi igényünket ezekkel korlátozni kívánnánk.
1. példa: Vízsugár-deszorpciós tömegspektrometriás ionforrás beszárított oldatcseppek vizsgálatára
1.1. A vízsugár-deszorpciós tömegspektrometriás ionforrás a következő elemekből áll:
- HPLC szivattyú (Jasco),
- 1/16 hüvelyk külső átmérőjű, 1 mm belső átmérőjű saválló acél 11 csővezeték,
- 13 csatlakozók (Swagelok, Upchurch),
- 14 tömítések (Swagelok, Upchurch),
- 5 pm belső átmérőjű zafír- 3 fúvóka,
- 2 db mozgatóasztal, 3 dimenzióban történő lineáris mozgatáshoz (Newport),
- forgatóasztal, egy síkban történő elforgatáshoz (Newport),
- 4 nagyfeszültségű tápegység (Bertán),
- HDPE 17 folyadékelszívó csővezeték, 1/16 hüvelyk külső átmérőjű, 1 mm belső átmérőjű,
- membránszivattyú,
- tömegspektrométer (Thermo Finnigan LCQ Duó).
1.2. Vízsugár-deszorpciós tömegspektrometriás ionforrás előállítása
Az eszköz sematikus rajza a 2. ábrán látható. A saválló acél 11 csővezetéket HDPE csővezeték felhasználásával csatlakoztatjuk a HPLC szivattyúhoz, majd 2. ábrának megfelelően rögzítjük rajta a 3 fúvókát. A saválló acél 11 csővezeték 3 fúvókával ellátott végét megfelelő 12 tartóelemmel felerősítjük a forgatóasztalra, majd azt a mozgatóasztalra olyan módon, hogy a saválló acél 11 csővezeték ne legyen elektromos érintkezésben az asztalokkal. A mozgatóasztalt egy, a tömegspektrométer atmoszferikus interfészéhez erősített tartóasztalra rögzítjük megfelelő csavarok segítségével. A 4 nagyfeszültségű tápegység elektromos kivezetését megfelelő csatlakozó segítségével csatlakoztatjuk a saválló acél 11 csővezetékhez.
A polietilénből készült, mintatartó 5 felülettel rendelkező lemezt csavarokkal a másik mozgatóasztalra rögzítjük, majd a másik mozgatóasztalt is a fent említett tartóasztalra rögzítjük úgy, hogy a 2. ábrán szemléltetett geometriai paraméterek 1. táblázatban feltüntetett értékei teljesüljenek.
A vizsgálandó 5 felületen összegyűlt folyadék eltávolítására szolgáló HDPE 17 folyadékelszívó csővezetéket a saválló acél 11 csővezetékhez rögzítjük oly módon, hogy a HDPE 17 folyadékelvezetö csővezeték vége a 3 fúvókától mintegy 1 mm távolságra legyen. A 17 folyadékelvezető csővezeték 6 mintától távol eső végét egy erre a célra szolgáló membránszivattyúhoz csatlakoztatjuk.
1.3. Vízsugár-deszorpciós tömegspektrometriás ionforrás használata beszárított oldatcseppek vizsgálatára
A vizsgálandó 6 minták oldatait egy poli(metilmetakrilát)-ból készült 1 mm vastag 5 felületre cseppentjük föl, majd beszárítjuk. A HPLC szivattyúval 100 μΙ/min áramlási sebességgel 0,01% ecetsavat tartalmazó vizes oldatot préselünk keresztül a 3 fúvókán úgy, hogy a 3 fúvókából kilépő, 1 folyadéksugárként alkalmazott vízsugár 70°-os beesési szöggel csapódjon a minta felületének. A 6 mintát és a 3 fúvókát olyan módon pozícionáljuk a tömegspektrométer bemenetéhez képest, hogy az ábrán látható gyűjtési szög 20°-os legyen. Az egyéb kísérleti paramétereket az 1. táblázat tartalmazza.
1. táblázat
Paraméter Érték
Fúvóka-felület távolság 5 mm
Felület-tömegspektrométer távolság 1 mm
Beesési szög (15) 70°
Gyűjtési szög (16) 20°
Nagyfeszültség 4,5 kV
Tömegspektrométer bemenet potenciálja -6 V
A vizsgálat során a mozgatóasztal segítségével az 5 felületre szárított 6 mintákat egymás után vizsgáljuk. A 5. ábrán látható 5 felületre cseppentett 1 ng bradikinin spektruma, a 6. ábrán látható az 5 felületre cseppentett 1 ng citokróm spektruma. A minták spektruma nagymértékű hasonlóságot mutat a 6 minták elektrospray ionizációs technikával nyert spektrumához, és a spektrumok értelmezése is az elektrospraytechnika
HU 226 837 Β1 esetén szokásos szabályok alapján történik. A hasonlóság fő oka az a tény, hogy mindkét esetben a tényleges ionképződés sokszorosan töltött folyadékcseppekböl történik. A vízsugár-deszorpciós technika egyik fő előnye az elektrospraytechnikával szemben, hogy a 6 minták gyors egymás utáni vizsgálata esetén (>10 minta/perc) sem lép fel keresztszennyeződés.
2. példa: Egyes vegyületek mintabeli koncentrációjának térbeli eloszlását meghatározó vízsugár-deszorpciós tömegspektrometriás ionforrás
2.1. Az egyes vegyületek mintabeli koncentrációjának térbeli eloszlását meghatározó vízsugár-deszorpciós tömegspektrometriás ionforrás a következő alkatrészekből áll
- HPLC szivattyú (Jasco),
- 1/16 hüvelyk külső átmérőjű, 1 mm belső átmérőjű saválló acél 11 csővezeték, amely egyik végén mintegy 0,2 mm hosszúságban le van hegesztve, és a hegesztett felületbe 1 pm átmérőjű, kör keresztmetszetű nyílás van fúrva lézeres technikával,
- 13 csatlakozók (Swagelok, Upchurch),
- 14 tömítések (Swagelok, Upchurch),
- 2 db számítógép által vezérelt mozgatóasztal, 3 dimenzióban történő lineáris mozgatáshoz (Newport),
- forgatóasztal, egy síkban történő elforgatáshoz (Newport),
- 4 nagyfeszültségű tápegység (Bertán),
- HDPE 17 folyadékelszívó csővezeték, 1/16 hüvelyk külső átmérőjű, 1 mm belső átmérőjű,
- membránszivattyú,
- tömegspektrométer (Thermo Finnigan LCQ Duó).
2.2. Egyes vegyületek mintabeli koncentrációjának térbeli eloszlását meghatározó vízsugárdeszorpciós tömegspektrometriás ionforrás előállítása
Az eszköz sematikus rajza a 3. ábrán látható. A 3 fúvókában végződő saválló acél 11 csővezetéket HDPE csővezeték felhasználásával csatlakoztatjuk a HPLC szivattyúhoz. A saválló acél 11 csővezeték 3 fúvókával ellátott végét felerősítjük a forgatóasztalra, majd azt a mozgatóasztalra olyan módon, hogy a saválló acél 11 csővezeték ne legyen elektromos érintkezésben az asztalokkal. A mozgatóasztalt egy, a tömegspektrométer atmoszferikus interfészéhez erősített tartóasztalra rögzítjük megfelelő csavarok segítségével. A 4 nagyfeszültségű tápegység elektromos kivezetését megfelelő csatlakozó segítségével csatlakoztatjuk a saválló acél 11 csővezetékhez.
A polietilénből készült mintatartó 5 felülettel rendelkező lemezt csavarokkal a másik mozgatóasztalra rögzítjük, majd a másik mozgatóasztalt is a fent említett tartóasztalra rögzítjük úgy, hogy a 2. ábrán szemléltetett geometriai paraméterek teljesüljenek.
A vizsgálandó 5 felületen összegyűlt folyadék eltávolítására szolgáló HDPE 17 folyadékelszívó csővezetéket rögzítjük úgy, hogy a HDPE 17 folyadékelszívó csővezetéket vége a 3 fúvókától mintegy 1 mm távolságra legyen. A 17 folyadékelszívó csővezeték 6 mintától távol eső végét egy erre a célra szolgáló membránszivattyúhoz csatlakoztatjuk.
2.3. Egyes vegyületek mintabeli koncentrációjának térbeli eloszlását meghatározó vízsugárdeszorpciós tömegspektrometriás ionforrás használata
A vizsgálandó 6 mintát, például biológiai szövet metszetét a mintatartó 5 felületre helyezzük, és szükség esetén a mintatartó 5 felületéhez rögzítjük. Az eszközön beállítjuk a 2. táblázatban szereplő működési paramétereket, majd a 3. ábrán szemléltetett módon (19) mozgatjuk a 6 mintát a 3 fúvókához és a tömegspektrométerhez képest. A mozgatás sebességét 10 pm/s-ra állítjuk. A pásztázás közben folyamatosan tömegspektrometriás információt gyűjtünk a 6 mintáról. Mivel a pásztázás során a 18 minta felső rétege, ami mintegy 10-50 pm vastag, megsemmisül, a pásztázást újra elkezdjük, és addig folytatjuk, amíg a minta teljes egészében meg nem semmisül. A számítógép által vezérelt mozgatóasztal lehetővé teszi, hogy a gyűjtött adatokat az eredeti pozíció függvényében ábrázoljuk, így lehetséges egyes komponensek térbeli koncentrációeloszlásának meghatározása. A 7. ábrán az eszköz segítségével, patkányagymetszetről felvett spektrum látható.
2. táblázat
Paraméter Érték
Fúvóka-felület távolság 5 mm
Felület-tömegspektrométer távolság 1 mm
Beesési szög 90°
Gyűjtési szög 20°
Nagyfeszültség 4,5 kV
Tömegspektrométer bemenet potenciálja -6 V
3. példa: Vízsugár-deszorpciós elvet követő sebészeti eszköz
3.1. A vízsugár-deszorpciós elvet követő sebészeti eszköz a következő alkatrészekből áll Az eszközt a
4. ábra szemlélteti
- HPLC szivattyú (Jasco),
- 1/16 hüvelyk külső átmérőjű, 1 mm belső átmérőjű saválló acél 11 csővezeték,
- 13 csatlakozók (Swagelok, Upchurch),
- 14 tömítések (Swagelok, Upchurch),
-1-5 pm belső átmérőjű húzott kvarc kapilláris 3 fúvóka,
- 4 nagyfeszültségű tápegység (Bertán),
- HDPE 17 folyadékelszívó csővezeték, 1/16 hüvelyk külső átmérőjű, 1 mm belső átmérőjű,
- membránszivattyú,
- tömegspektrométer (Thermo Finnigan LCQ Duó).
HU 226 837 Β1
3.2. Vízsugár-deszorpciós elvet követő sebészeti eszköz előállítása
A HPLC szivattyúhoz csatlakoztatott 1/16 hüvelyk külső átmérőjű HDPE csövet csatlakoztatjuk a 0,32 mm külső átmérőjű és 10 pm belső átmérőjű kvarckapillárishoz, amelynek a másik vége 1 pm belső átmérőre van kihúzva; ez a 3 fúvóka. A tömegspektrométer bemenetéhez 1 m hosszú, 1/8 hüvelyk külső átmérőjű, 2 mm belső átmérőjű rézcsövet csatlakoztatunk, ami a 20 analizálóegységhez vezető csővezeték, amelyet 21 fűtőtesttel és 22 hőmérővel látunk el. A 21 fűtőtestet, valamint a 22 hőmérőt elektronikus hőfokszabályozóval kötjük össze.
A 3 fúvókát, a tömegspektrométerhez csatlakoztatott rézcsövet, ami a 20 analizálóegységhez vezető csővezeték, valamint a felesleges folyadék elszívására használt HDPE 17 folyadékelszívó csővezetéket beágyazzuk egy erre a célra konstruált PEEK polimerből álló 19 tartószerkezetbe.
3.3. Vízsugár-deszorpciós elvet követő sebészeti eszköz használata
A HPLC szivattyú bekapcsolása után a szerkezet alkalmas tetszőleges lágy tárgy, például biológiai szövetek vágására. A vízsugár a 4. ábrának megfelelően a t1<t2<t3<t4<t5 időpontokban egyre növekvő mélységű 23 anyagmintába vájt üreget alakít ki a 6 mintában, és a 6 minta felületével párhuzamosan mozgatva elvágja a 6 minta egészét. Ahhoz, hogy az eszköz ténylegesen kémiai információt szolgáltasson a vágott szövetről, a 3. táblázatban szereplő paramétereket találtuk optimálisnak. A 8. ábrán az eszköz segítségével felvett patkányszívspektrum látható, amelyet élő állatból, az eszközzel végzett műtéti eljárás során vettünk fel.
3. táblázat
Paraméter Érték
Fúvóka-felület távolság 15 mm
Felület-tömegspektrométer távolság 5 mm
Beesési szög 90°
Gyűjtési szög 40°
Nagyfeszültség 4,5 kV
Tömegspektrométer bemenet potenciálja -6V
Ipari alkalmazhatóság
Mint az a korábbi tárgyalásokból kiderül, a találmány szerinti módszer az ipar következő területein alkalmazható: vegyipar, környezetanalitika, diagnosztika, biológiai fluidumok, szövetek, metabolitok, markervegyületek, tumormarkerek, baktérium/vírus markerek, gyógyszerkoncentrációk meghatározása, szövetminták vizsgálata, farmakológia (ADME, toxikológia), munkaegészségügy/munkabiztonság, igazságügyi toxikológia, gyógyszerészeti/élelmiszer-ipari toxikológia, hisztológia, fiziológiai/biokémiai kutatás, anyagtudomány (műanyagok, kompozitok vizsgálata, metallurgiai alkalmazások), régészet (kormeghatározás, pigmentek vizsgálata, eredetvizsgálat), mikrobiológia (baktériumok, gombák kimutatása humán, illetve környezeti mintákból).
A találmány szerinti megoldás lényeges technológiai előrelépést biztosít az ismert megoldásokhoz képest, mivel a találmány szerinti megoldásnál nincs szükség vákuumra (mint a SIMS és LSIMS, FAB, MCI módszereknél), nem kell a vizsgálandó mintát hordozómátrixban elkeverni (mint a MALDI módszernél), és kiküszöböli a találmány szerinti megoldáshoz legközelebb álló DESI módszer hátrányait is, mivel annál
a) gyakorlatilag nincs mód mélységi elemzésre, különösen nem szövetek esetében,
b) a DESI módszerben alkalmazott elektronsugár divergál, és
c) az alkalmazott gázsugár nem alkalmazható szövetek vizsgálatára, mert gázt fúj a szövetbe, ami in vivő esetben embóliát okoz.
Ezzel szemben a találmány szerinti megoldásban lehetőség van töltést nem hordozó vízsugárral dolgozni, amikor is nyilvánvalóan nem lép fel töltéstaszítás miatti divergálás, továbbá lehetőség van a mélységi elemzésre, és eközben nem lép fel az embólia veszélye sem. Az erre a célra való alkalmazhatóságot egyértelműen bizonyítja a 7. és 8. ábra. Ilyen jellegű vizsgálat elvégzésére nem alkalmasak az ismert technikák, így azokkal való összevetésre nincs is mód.

Claims (31)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás kondenzált fázisú anyagok egyes komponenseinek gázfázisú ionokká alakítására és elemzésére, amelynek során az elemzendő anyagból ionokat vagy ionná alakítható anyag részecskéket szakítunk ki legalább egy mintavevő egységből kibocsátott analitikai nyalábbal, és a kapott gázfázisú ionokat analizálóegységben analizáljuk, azzal jellemezve, hogy analitikai nyalábként folyadéksugarat alkalmazunk, a folyadéksugár és az elemzendő anyag találkozásakor képződő cseppekből a folyadékot elpárologtatjuk, és kívánt esetben vagy magukat a folyadékcseppeket, vagy a folyadék elpárologtatásával kapott anyagrészecskéket az analizálást megelőzően ionizálásnak vetjük alá.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy folyadéksugarat alkotó folyadékként vizet alkalmazunk.
  3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a folyadéksugár és az elemzendő anyag között potenciálkülönbséget hozunk létre.
  4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az analizálóegységként tömegspektrométert vagy ionmozgékonyság-spektrométert alkalmazunk.
  5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kapott gázfázisú ionokat mintagyűjtő egységen keresztül juttatjuk el az analizálóegységbe.
    HU 226 837 Β1
  6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az analizálóegység és az elemzendő anyag között a kialakult cseppeket vagy a kiszakított anyagrészecskéket ionizáljuk.
  7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az elemzendő anyagot egy felületre visszük fel.
  8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy anyagminta hőmérsékletét külső hűtéssel és/vagy fűtéssel szabályozzuk.
  9. 9. Az 1-8. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárás során szívatással eltávolítjuk a folyadéksugárból származó, analizálóegységbe nem továbbított folyadékot.
  10. 10. Az 1-9. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy nagy sebességű gázköpenyt hozunk létre a folyadéksugár körül.
  11. 11. Az 1-10. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy több folyadéksugarat alkalmazunk.
  12. 12. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az egy vagy több mintavevő egységet mozgatjuk az elemzendő anyaghoz képest, és így a minta összetétel-eloszlását határozzuk meg.
  13. 13. Az 1-11. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az elemzendő anyagot mozgatjuk egy vagy több mintavevő egységhez, és így a minta összetétel-eloszlását határozzuk meg.
  14. 14. Az 1-13. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy elemzendő anyagként biológiai szövetet alkalmazunk.
  15. 15. Az 1-14. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a folyadéksugárral belevágunk az elemzendő anyagba, így a minta mélységbeli összetétel-eloszlását határozzuk meg.
  16. 16. Az 1-15. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a folyadéksugárba olyan vegyületet keverünk, ami reakcióba lép az elemzendő anyag egyes komponenseivel.
  17. 17. Az 1-15. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az eljárást atmoszferikus nyomástól eltérő nyomáson hajtjuk végre.
  18. 18. Kondenzált fázisú minták egyes komponenseinek gázfázisú ionokká alakítására szolgáló eszköz, amelyben
    - elemzendő minta (6) hordozására alkalmas felület (5),
    - legalább egy, az elemzendő mintából (6) ionok vagy ionná alakítható anyagrészecskék (8) kiszakítására alkalmas mintavevő egység (A),
    - mintagyűjtő (9),
    - analizálóegység (10) van elrendezve, azzal jellemezve, hogy a mintavevő egység (A) folyadéksugarat (1) létrehozó fúvókával (3), a fúvókához (3) csatlakoztatott, folyadék vezetésére szolgáló csővel (2B) van ellátva, és a fúvóka (3) az elemzendő minta (6) hordozásra alkalmas felületre (5) van irányítva.
  19. 19. A 18. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a folyadék víz.
  20. 20. A 18. vagy 19. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a folyadéksugár (1) és a felület (5) közötti potenciálkülönbség létrehozására alkalmassal eszközzel (4) van ellátva.
  21. 21. A 18-20. igénypontok bármelyike szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy az analizálóegység (10) tömegspektrométer.
  22. 22. A 18-21. igénypontok bármelyike szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a mintagyűjtő (9) bemeneti nyílása a felület (5) közelében van elrendezve.
  23. 23. A 18-22. igénypontok bármelyike szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy az analizálóegység (10) és a felület (5) között folyadék (2) elpárologtatósára alkalmas eszköz van elrendezve.
  24. 24. A 18-23. igénypontok bármelyike szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy az analizálóegység (10) és a felület (5) között az anyagrészecskék (8) ionizálására alkalmas eszköz van elrendezve.
  25. 25. A 18-24. igénypontok bármelyike szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a legalább egy mintavevő egység (A) az elemzendő mintához (6) képesti pozíciószabályozóval van ellátva, vagy az elemzendő minta (6) hordozására alkalmas felület (5) van a mintavevő egységhez (A) képesti pozíciószabályozóval ellátva.
  26. 26. Kondenzált fázisú minták egyes komponenseinek gázfázisú ionokká alakítására szolgáló eszköz, amely a mintában történő üregképzésre vagy a minta vágására alkalmas, amelyben
    - legalább egy, elemzendő mintából (6) ionok vagy ionná alakítható anyagrészecskék (8) kiszakítására alkalmas mintavevő egység (A), valamint
    - mintagyűjtő (9) részét képező, analizálóegységhez vezető csővezeték (20) van elrendezve, azzal jellemezve, hogy a mintavevő egység (A) folyadéksugarat (1) létrehozó fúvókával (3), a fúvókához (3) csatlakoztatott, folyadék vezetésére szolgáló csővel (2B) van ellátva, és a mintavevő egység (A) és az analizálóegységhez vezető csővezeték (20) tartószerkezettel (19) van egymáshoz rögzítve.
  27. 27. A 26. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a folyadék víz.
  28. 28. A 26. vagy 27. igénypont szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a folyadéksugár (1) és az elemzendő minta (6) vagy az analizálóegységhez vezető csővezeték (20) közötti potenciálkülönbség létrehozására alkalmas eszközzel (4) van ellátva.
  29. 29. A 26-28. igénypontok bármelyike szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy az analizálóegységhez vezető csővezeték vége (20A) a fúvóka (3) közelében van elrendezve.
  30. 30. A 26-29. igénypontok bármelyike szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a mintagyűjtőben (9) vagy annak az analizálóegységhez vezető csővezetékéhez (20) fűtőtest (21) és hőmérő (22) van illesztve.
  31. 31. A 26-30. igénypontok bármelyike szerinti eszköz, azzal jellemezve, hogy a mintagyűjtőben (9) vagy annak az analizálóegységhez vezető csővezetékéhez (20) az anyagrészecskék (8) ionizálására alkalmas eszköz van illesztve.
HU0600468A 2006-05-31 2006-05-31 Folyadéksugárral mûködõ deszorpciós ionizációs eljárás és eszköz HU226837B1 (hu)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU0600468A HU226837B1 (hu) 2006-05-31 2006-05-31 Folyadéksugárral mûködõ deszorpciós ionizációs eljárás és eszköz
CN2007800244837A CN101490524B (zh) 2006-05-31 2007-05-31 用于通过液体射流解吸电离的方法和装置
EP07733866.3A EP2029994B1 (en) 2006-05-31 2007-05-31 Method and device for desorption ionization by liquid jet
JP2009512686A JP5492552B2 (ja) 2006-05-31 2007-05-31 液体噴射による脱離イオン化のための方法及び装置
EA200870588A EA015051B1 (ru) 2006-05-31 2007-05-31 Устройство и способ десорбционной ионизации посредством струи жидкости
US12/302,819 US8314382B2 (en) 2006-05-31 2007-05-31 Method and device for desorption ionization by liquid jet
PCT/HU2007/000049 WO2007138371A2 (en) 2006-05-31 2007-05-31 Method and device for desorption ionization by liquid jet
HUE07733866A HUE041337T2 (hu) 2006-05-31 2007-05-31 Eljárás és eszköz folyadéksugár általi deszorpciós ionizációhoz
US13/680,329 US9709529B2 (en) 2006-05-31 2012-11-19 Method and device for in vivo desorption ionization of biological tissue
JP2014041012A JP2014112107A (ja) 2006-05-31 2014-03-03 液体噴射による脱離イオン化のための方法及び装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU0600468A HU226837B1 (hu) 2006-05-31 2006-05-31 Folyadéksugárral mûködõ deszorpciós ionizációs eljárás és eszköz

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HU0600468D0 HU0600468D0 (en) 2006-07-28
HUP0600468A2 HUP0600468A2 (en) 2008-01-28
HU226837B1 true HU226837B1 (hu) 2009-12-28

Family

ID=89986821

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0600468A HU226837B1 (hu) 2006-05-31 2006-05-31 Folyadéksugárral mûködõ deszorpciós ionizációs eljárás és eszköz
HUE07733866A HUE041337T2 (hu) 2006-05-31 2007-05-31 Eljárás és eszköz folyadéksugár általi deszorpciós ionizációhoz

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HUE07733866A HUE041337T2 (hu) 2006-05-31 2007-05-31 Eljárás és eszköz folyadéksugár általi deszorpciós ionizációhoz

Country Status (7)

Country Link
US (2) US8314382B2 (hu)
EP (1) EP2029994B1 (hu)
JP (2) JP5492552B2 (hu)
CN (1) CN101490524B (hu)
EA (1) EA015051B1 (hu)
HU (2) HU226837B1 (hu)
WO (1) WO2007138371A2 (hu)

Families Citing this family (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HU226837B1 (hu) 2006-05-31 2009-12-28 Semmelweis Egyetem Folyadéksugárral mûködõ deszorpciós ionizációs eljárás és eszköz
US8203117B2 (en) 2008-09-30 2012-06-19 Prosolia, Inc. Method and apparatus for embedded heater for desorption and ionization of analytes
EP2338160A4 (en) 2008-10-13 2015-12-23 Purdue Research Foundation ION TRANSPORT SYSTEMS AND METHODS FOR ANALYSIS PURPOSES
CN110226948A (zh) * 2009-05-27 2019-09-13 英国质谱有限公司 用于鉴定生物组织的系统和方法
US8258469B2 (en) * 2010-03-15 2012-09-04 National Sun Yat-Sen University Cycling electrospray ionization device
DE102011017280A1 (de) * 2011-04-15 2012-10-18 Fagus-Grecon Greten Gmbh & Co Kg Verfahren zum Messen von emittierenden flüchtigen Stoffen aus Holzwerkstoffen und Vorrichtung zum Messen von emittierenden flüchtigen Stoffen aus Holzwerkstoffen
GB201109414D0 (en) * 2011-06-03 2011-07-20 Micromass Ltd Diathermy -ionisation technique
US9024254B2 (en) 2011-06-03 2015-05-05 Purdue Research Foundation Enclosed desorption electrospray ionization probes and method of use thereof
US8592758B1 (en) * 2011-06-06 2013-11-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Vapor sampling adapter for direct analysis in real time mass spectrometry
JP5970246B2 (ja) * 2011-06-07 2016-08-17 株式会社 資生堂 分析方法及び分析キット
EP2798657B1 (en) 2011-12-28 2020-05-06 Micromass UK Limited Collision ion generator and separator
EP2798344B1 (en) 2011-12-28 2023-12-13 Micromass UK Limited System and method for rapid evaporative ionization of liquid phase samples
JP6230282B2 (ja) * 2012-07-12 2017-11-15 キヤノン株式会社 質量分析装置
JP6061297B2 (ja) * 2013-05-23 2017-01-18 国立大学法人浜松医科大学 試料分析装置
JP6061298B2 (ja) * 2013-05-23 2017-01-18 国立大学法人浜松医科大学 試料分析装置
CN110058005A (zh) * 2013-06-26 2019-07-26 阿兰蒂克微科学股份有限公司 用于显微的样品处理改进
JP6061302B2 (ja) * 2013-06-26 2017-01-18 国立大学法人浜松医科大学 試料分析装置
RU2668913C2 (ru) 2013-07-24 2018-10-04 Смитс Детекшен Монреаль Инк. In situ химическое превращение и ионизация неорганических перхлоратов на поверхностях
CN104867806B (zh) * 2014-02-24 2018-05-01 岛津分析技术研发(上海)有限公司 用于解吸附样品的进样方法和装置
GB201403370D0 (en) * 2014-02-26 2014-04-09 Micromass Ltd Impactor spray atmospheric pressure ion source with target paddle
WO2015128652A2 (en) 2014-02-26 2015-09-03 Micromass Uk Limited Impactor spray atmospheric pressure ion source with target paddle
WO2016090471A1 (en) 2014-12-08 2016-06-16 University Health Network System and method for enhanced mass spectrometry imaging
CA2978042A1 (en) 2015-03-06 2016-09-15 Micromass Uk Limited Tissue analysis by mass spectrometry or ion mobility spectrometry
EP3265818B1 (en) 2015-03-06 2020-02-12 Micromass UK Limited Imaging guided ambient ionisation mass spectrometry
EP3265819B1 (en) 2015-03-06 2020-10-14 Micromass UK Limited Chemically guided ambient ionisation mass spectrometry
EP3570315B1 (en) 2015-03-06 2024-01-31 Micromass UK Limited Rapid evaporative ionisation mass spectrometry ("reims") and desorption electrospray ionisation mass spectrometry ("desi-ms") analysis of biopsy samples
DE202016008460U1 (de) 2015-03-06 2018-01-22 Micromass Uk Limited Zellpopulationsanalyse
EP3266037B8 (en) 2015-03-06 2023-02-22 Micromass UK Limited Improved ionisation of samples provided as aerosol, smoke or vapour
EP3265820B1 (en) 2015-03-06 2023-12-13 Micromass UK Limited Spectrometric analysis of microbes
CN108700590B (zh) 2015-03-06 2021-03-02 英国质谱公司 细胞群体分析
US11367605B2 (en) 2015-03-06 2022-06-21 Micromass Uk Limited Ambient ionization mass spectrometry imaging platform for direct mapping from bulk tissue
WO2016142692A1 (en) 2015-03-06 2016-09-15 Micromass Uk Limited Spectrometric analysis
WO2016142685A1 (en) 2015-03-06 2016-09-15 Micromass Uk Limited Collision surface for improved ionisation
GB2555921B (en) 2015-03-06 2021-09-15 Micromass Ltd Endoscopic tissue identification tool
US10777397B2 (en) 2015-03-06 2020-09-15 Micromass Uk Limited Inlet instrumentation for ion analyser coupled to rapid evaporative ionisation mass spectrometry (“REIMS”) device
KR101956496B1 (ko) 2015-03-06 2019-03-08 마이크로매스 유케이 리미티드 전기수술 응용분야에 대한 액체 트랩 또는 세퍼레이터
US9880147B2 (en) 2015-05-29 2018-01-30 Waters Technologies Corporation Free and total fatty acid determination using desorption ionization—mass spectrometry
RU2613429C2 (ru) * 2015-06-04 2017-03-16 Общество с ограниченной ответственностью "Альфа" (ООО "Альфа") Способ образования бескапельного ионного потока при электрораспылении анализируемых растворов в источниках ионов с атмосферным давлением
US11266383B2 (en) 2015-09-22 2022-03-08 University Health Network System and method for optimized mass spectrometry analysis
GB201517195D0 (en) 2015-09-29 2015-11-11 Micromass Ltd Capacitively coupled reims technique and optically transparent counter electrode
EP3443354B1 (en) 2016-04-14 2025-08-20 Micromass UK Limited Spectrometric analysis of plants
US10643832B2 (en) * 2016-09-02 2020-05-05 Board Of Regents, The University Of Texas System Collection probe and methods for the use thereof
US10492690B2 (en) * 2017-07-28 2019-12-03 Speclipse, Inc. Tip for laser handpiece
CN107727615B (zh) * 2017-10-13 2023-07-04 中国科学院上海技术物理研究所 一种行星开放环境下光质谱联用的粒子输运组件
BR112020010416A2 (pt) 2017-11-27 2020-12-15 Board Of Regents, The University Of Texas System Sonda de coleta minimamente invasiva e métodos para o seu uso
JP7064746B2 (ja) * 2018-02-14 2022-05-11 国立大学法人浜松医科大学 イオン化装置、イオン化方法、プログラム、及び分析システム
EP3914891A4 (en) 2019-01-25 2022-09-28 Board of Regents, The University of Texas System DEVICE AND METHOD FOR CLEANING AND/OR REPLACING MEDICAL DEVICES
CN109655522A (zh) * 2019-02-15 2019-04-19 长春中医药大学 一种快速热提取质谱分析装置及分析方法
JP7227822B2 (ja) * 2019-03-29 2023-02-22 浜松ホトニクス株式会社 イオン化法及び質量分析方法
RU2733530C1 (ru) * 2019-06-27 2020-10-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт аналитического приборостроения Российской академии наук Устройство для нанесения наночастиц оксидов металлов на металлическую поверхность при нормальных условиях
JP7404195B2 (ja) * 2020-09-04 2023-12-25 浜松ホトニクス株式会社 試料支持体、イオン化法、及び質量分析方法

Family Cites Families (92)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3479545A (en) 1967-05-16 1969-11-18 Hughes Aircraft Co Surface ionization apparatus and electrode means for accelerating the ions in a curved path
HU191642B (en) 1984-03-21 1987-03-30 Adam Kovacs Method and instrument for discriminating from one another and separating by way of operation organic tissues
US4935624A (en) 1987-09-30 1990-06-19 Cornell Research Foundation, Inc. Thermal-assisted electrospray interface (TAESI) for LC/MS
US5559326A (en) * 1995-07-28 1996-09-24 Hewlett-Packard Company Self generating ion device for mass spectrometry of liquids
DE19628112A1 (de) * 1996-07-12 1998-01-22 Bruker Franzen Analytik Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Einschleusen von Probenträgern in ein Massenspektrometer
EP0819937A3 (en) 1996-07-19 2000-03-29 The University Of Nottingham Apparatus and methods for the analysis of trace constituents in gases
KR20000065068A (ko) 1997-02-28 2000-11-06 핸드쉬에겔 토마스 각막 상피를 제거하는 방법
US5920068A (en) * 1998-03-05 1999-07-06 Micron Technology, Inc. Analysis of semiconductor surfaces by secondary ion mass spectrometry
US7329253B2 (en) 2003-12-09 2008-02-12 Rubicor Medical, Inc. Suction sleeve and interventional devices having such a suction sleeve
EP1153282A2 (de) 1998-12-14 2001-11-14 Deutsches Krebsforschungszentrum Stiftung des öffentlichen Rechts Verfahren und vorrichtungen zur erfassung optischer eigenschaften, insbesondere von lumineszenz-reaktionen und brechungsverhalten, von auf einem träger direkt oder indirekt gebundenen molekülen
WO2000045731A1 (en) 1999-02-05 2000-08-10 Surgijet, Inc. Method and apparatus for dental treatment using high pressure liquid jet
US7119342B2 (en) 1999-02-09 2006-10-10 Syagen Technology Interfaces for a photoionization mass spectrometer
US6280302B1 (en) * 1999-03-24 2001-08-28 Flow International Corporation Method and apparatus for fluid jet formation
US6375635B1 (en) * 1999-05-18 2002-04-23 Hydrocision, Inc. Fluid jet surgical instruments
DE10084613T1 (de) * 1999-05-21 2002-09-26 Univ Leland Stanford Junior Mikrofluidvorrichtung und Verfahren zum Erzeugen pulsierender Mikrofluidstrahlen in einer Flüssigumgebung
US6531318B1 (en) 1999-10-08 2003-03-11 The General Hospital Corporation Methods and apparatus for cell analysis
US6777672B1 (en) * 2000-02-18 2004-08-17 Bruker Daltonics, Inc. Method and apparatus for a multiple part capillary device for use in mass spectrometry
JP4291496B2 (ja) * 2000-04-28 2009-07-08 新日本製鐵株式会社 高精度二次イオン質量分析法
AU2001263712A1 (en) * 2000-06-20 2002-01-02 Ammann-Technik Ag Device for producing a liquid jet for removing especially biological tissue, anduse thereof
US6825045B2 (en) * 2000-08-16 2004-11-30 Vanderbilt University System and method of infrared matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry in polyacrylamide gels
CA2364676C (en) * 2000-12-08 2010-07-27 Mds Inc., Doing Business As Mds Sciex Ion mobility spectrometer incorporating an ion guide in combination with an ms device
DE10112386B4 (de) * 2001-03-15 2007-08-02 Bruker Daltonik Gmbh Flugzeitmassenspektrometer mit Multiplex-Betrieb
US20030119193A1 (en) 2001-04-25 2003-06-26 Robert Hess System and method for high throughput screening of droplets
JP3725803B2 (ja) * 2001-06-15 2005-12-14 株式会社東芝 半導体ウエハの不純物の測定方法及び半導体ウエハの不純物の測定プログラム
EP1291659A3 (en) * 2001-09-06 2008-05-21 Sysmex Corporation Automatic sample analyzer and its components
AU2002348520A1 (en) * 2001-10-05 2003-04-22 Yale University Method and apparatus to produce ions and nanodrops from taylor cones of volatile liquids at reduced pressures
US6756586B2 (en) 2001-10-15 2004-06-29 Vanderbilt University Methods and apparatus for analyzing biological samples by mass spectrometry
WO2003038086A1 (en) 2001-10-31 2003-05-08 Ionfinity Llc Soft ionization device and applications thereof
US7005633B2 (en) * 2002-02-08 2006-02-28 Ionalytics Corporation Method and apparatus for desolvating ions for introduction into a FAIMS analyzer region
CN102443209B (zh) 2002-04-26 2017-04-12 道达尔研究技术弗吕公司 用聚乙烯制备的旋转模塑制品
WO2004030024A2 (en) 2002-05-31 2004-04-08 University Of Florida Research Foundation, Inc. Methods and devices for laser desorption chemical ionization
JP3658397B2 (ja) * 2002-06-28 2005-06-08 キヤノン株式会社 飛行時間型二次イオン質量分析法による素子の情報取得方法、および、情報取得装置
ATE464019T1 (de) * 2002-10-17 2010-04-15 Braun Gmbh Munddusche und sprühdüse zur erzeugung eines flüssigkeitsstrahls sowie zahnreinigungssystem
JP2004212073A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Hitachi Ltd 危険物探知装置及び危険物探知方法
JP2004264043A (ja) 2003-01-31 2004-09-24 National Institute Of Advanced Industrial & Technology イオン化装置および微小領域分析装置
CA2527701A1 (en) * 2003-06-06 2005-01-06 J. Albert Schultz Gold implantation/deposition of biological samples for laser desorption three dimensional depth profiling of tissues
CA2470452C (en) * 2003-06-09 2017-10-03 Ionics Mass Spectrometry Group, Inc. Mass spectrometer interface
AU2004203320B2 (en) * 2003-07-21 2010-02-18 John Bean Technologies Corporation Apparatus and method for portioning using automatic workpiece conveyance speed control
US20050017091A1 (en) * 2003-07-22 2005-01-27 Omax Corporation Abrasive water-jet cutting nozzle having a vented water-jet pathway
US20050077644A1 (en) * 2003-08-14 2005-04-14 Bryan David E. High pressure liquid jet cutting system and method for forming polymer pellets
US7217919B2 (en) * 2004-11-02 2007-05-15 Analytica Of Branford, Inc. Method and apparatus for multiplexing plural ion beams to a mass spectrometer
US7260914B2 (en) * 2003-12-27 2007-08-28 Floral Transport Systems, Llc Method and apparatus for packaging horticultural products
AU2005200016B2 (en) * 2004-01-09 2010-12-09 John Bean Technologies Corporation Method and system for portioning workpieces to user-scanned shape and other specifications
US20070023678A1 (en) 2004-02-27 2007-02-01 Yamanashi Tlo Co., Ltd. Method and apparatus for ionization by cluster-ion impact
DE112004002755T5 (de) * 2004-02-27 2007-02-15 Yamanashi TLO Co., Ltd., Kofu Verfahren zur Ionisation durch Cluster-Ionen-Beschuss und Vorrichtung dafür
US7335897B2 (en) * 2004-03-30 2008-02-26 Purdue Research Foundation Method and system for desorption electrospray ionization
CN101073137A (zh) * 2004-03-30 2007-11-14 普渡研究基金会 用于解吸电喷雾离子化的方法和系统
US20070023631A1 (en) 2004-03-30 2007-02-01 Zoltan Takats Parallel sample handling for high-throughput mass spectrometric analysis
US7199364B2 (en) * 2004-05-21 2007-04-03 Thermo Finnigan Llc Electrospray ion source apparatus
US20080262321A1 (en) 2004-08-06 2008-10-23 Ramot At Tel Aviv University Ltd. Early Detection of Harmful Agents: Method, System and Kit
US7094135B2 (en) * 2004-08-10 2006-08-22 International Waterjet Parts, Inc. Abrasivejet cutting head with back-flow prevention valve
DE102004053064B4 (de) 2004-11-03 2007-11-08 Bruker Daltonik Gmbh Ionisierung durch Tröpfchenaufprall
WO2006066160A1 (en) * 2004-12-14 2006-06-22 Hydrocision, Inc. Liquid jet surgical instrument
IL166115A (en) * 2005-01-03 2012-06-28 Dan Adam Depth measurement, the sound is based on sound for medical applications
US7735146B2 (en) 2005-01-27 2010-06-08 The George Washington University Protein microscope
US7196525B2 (en) * 2005-05-06 2007-03-27 Sparkman O David Sample imaging
US7351960B2 (en) 2005-05-16 2008-04-01 Thermo Finnigan Llc Enhanced ion desolvation for an ion mobility spectrometry device
US20070023677A1 (en) * 2005-06-29 2007-02-01 Perkins Patrick D Multimode ionization source and method for screening molecules
US20070110666A1 (en) 2005-09-30 2007-05-17 Paul Pevsner Methods for preparation of live body tissues for examination
US20070094389A1 (en) 2005-10-23 2007-04-26 Bill Nussey Provision of rss feeds based on classification of content
US7459676B2 (en) 2005-11-21 2008-12-02 Thermo Finnigan Llc MALDI/LDI source
JP2007170870A (ja) 2005-12-19 2007-07-05 Protosera Inc 質量分析を用いたinsitu検出方法
US7687772B2 (en) 2006-01-27 2010-03-30 National Sun Yat-Sen University Mass spectrometric imaging method under ambient conditions using electrospray-assisted laser desorption ionization mass spectrometry
TWI271771B (en) 2006-01-27 2007-01-21 Univ Nat Sun Yat Sen Electrospray-assisted laser desorption ionization devices, mass spectrometers, and methods for mass spectrometry
US20070224697A1 (en) * 2006-03-24 2007-09-27 Bruker Daltonics, Inc. Means and method for analyzing samples by mass spectrometry
US7462824B2 (en) * 2006-04-28 2008-12-09 Yang Wang Combined ambient desorption and ionization source for mass spectrometry
EP1855306B1 (en) 2006-05-11 2019-11-13 ISB - Ion Source & Biotechnologies S.R.L. Ionization source and method for mass spectrometry
JP2009539115A (ja) 2006-05-26 2009-11-12 イオンセンス インコーポレイテッド 表面イオン化技術で用いるための可撓性開放管採取システム
HU226837B1 (hu) 2006-05-31 2009-12-28 Semmelweis Egyetem Folyadéksugárral mûködõ deszorpciós ionizációs eljárás és eszköz
JP5142580B2 (ja) * 2006-06-29 2013-02-13 キヤノン株式会社 表面解析方法および表面解析装置
EP2040824A2 (en) 2006-07-11 2009-04-01 Excellims Corporation Methods and apparatus for the ion mobility based separation and collection of molecules
EP2099553A4 (en) 2006-10-13 2010-05-12 Ionsense Inc SAMPLING SYSTEM FOR CONFINEMENT AND ION TRANSFER IN A SPECTROSCOPY SYSTEM
JP2008147165A (ja) 2006-10-30 2008-06-26 National Sun Yat-Sen Univ レーザー脱離装置、マススペクトロメーター組立及び環境液体マススペクトロメトリー法
US20090065714A1 (en) * 2006-11-30 2009-03-12 Keady John P Eletrofluid collisional accelerator and fusion reactor
US7564028B2 (en) * 2007-05-01 2009-07-21 Virgin Instruments Corporation Vacuum housing system for MALDI-TOF mass spectrometry
US8067730B2 (en) * 2007-07-20 2011-11-29 The George Washington University Laser ablation electrospray ionization (LAESI) for atmospheric pressure, In vivo, and imaging mass spectrometry
US8901487B2 (en) 2007-07-20 2014-12-02 George Washington University Subcellular analysis by laser ablation electrospray ionization mass spectrometry
US8207494B2 (en) * 2008-05-01 2012-06-26 Indiana University Research And Technology Corporation Laser ablation flowing atmospheric-pressure afterglow for ambient mass spectrometry
US20090306694A1 (en) * 2008-06-10 2009-12-10 Eilaz Babaev Ultrasound Liquid Blade Scalpel Method
US20100096546A1 (en) 2008-06-23 2010-04-22 Northrop Grumman Systems Corporation Solution Analysis Using Atmospheric Pressure Ionization Techniques
US8253098B2 (en) 2008-06-27 2012-08-28 University Of Yamanashi Ionization analysis method and apparatus
US8203117B2 (en) * 2008-09-30 2012-06-19 Prosolia, Inc. Method and apparatus for embedded heater for desorption and ionization of analytes
US20100280409A1 (en) 2008-09-30 2010-11-04 Mark Joseph L Real-time pathology
EP2338160A4 (en) 2008-10-13 2015-12-23 Purdue Research Foundation ION TRANSPORT SYSTEMS AND METHODS FOR ANALYSIS PURPOSES
WO2010114976A1 (en) 2009-04-01 2010-10-07 Prosolia, Inc. Method and system for surface sampling
CN110226948A (zh) 2009-05-27 2019-09-13 英国质谱有限公司 用于鉴定生物组织的系统和方法
US8591459B2 (en) 2009-12-21 2013-11-26 Ethicon Endo-Surgery, Inc. Use of biomarkers and therapeutic agents with surgical devices
JP5521177B2 (ja) 2010-04-28 2014-06-11 株式会社島津製作所 質量分析装置
AU2011323726A1 (en) 2010-10-25 2013-06-20 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Method and system for simultaneously finding and measuring multiple analytes from complex samples
GB201109414D0 (en) 2011-06-03 2011-07-20 Micromass Ltd Diathermy -ionisation technique
US8723111B2 (en) 2011-09-29 2014-05-13 Morpho Detection, Llc Apparatus for chemical sampling and method of assembling the same
DE102011087748A1 (de) * 2011-12-05 2013-06-06 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Flüssigkeitsstrahlskalpell und Verfahren zum Betreiben eines Flüssigkeitsstrahlskalpells

Also Published As

Publication number Publication date
CN101490524B (zh) 2012-06-27
EP2029994A2 (en) 2009-03-04
US20130224785A1 (en) 2013-08-29
US8314382B2 (en) 2012-11-20
HUP0600468A2 (en) 2008-01-28
WO2007138371A2 (en) 2007-12-06
US9709529B2 (en) 2017-07-18
JP2009539093A (ja) 2009-11-12
US20090302211A1 (en) 2009-12-10
HUE041337T2 (hu) 2019-05-28
EP2029994B1 (en) 2018-08-15
EA200870588A1 (ru) 2009-10-30
WO2007138371A3 (en) 2008-01-17
CN101490524A (zh) 2009-07-22
JP5492552B2 (ja) 2014-05-14
JP2014112107A (ja) 2014-06-19
EA015051B1 (ru) 2011-04-29
HU0600468D0 (en) 2006-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU226837B1 (hu) Folyadéksugárral mûködõ deszorpciós ionizációs eljárás és eszköz
US11892383B2 (en) Capture probe
EP2415067B1 (en) Method and system for surface sampling
EP3266035B1 (en) Collision surface for improved ionisation
JP5034092B2 (ja) 探針を用いたイオン化方法および装置,ならびに分析方法および装置
GB2601439A (en) Collision surface for improved ionisation
KR20170130454A (ko) 기체성 샘플의 개선된 이온화 방법
GB2410370A (en) Desorption and ionization of analyte molecules from a sample support
Ding et al. Laser desorption/ablation postionization mass spectrometry: Recent progress in bioanalytical applications
Lu et al. High-spatial resolution atmospheric pressure mass spectrometry imaging using fiber probe laser ablation-dielectric barrier discharge ionization
JP2007165116A (ja) 質量分析装置
US20190006163A1 (en) Ionization mass spectrometry method and mass spectrometry device using same
CN121100266A (zh) 利用气动雾化器引起的分解表征气溶胶颗粒
Gross Ambient desorption/ionization
GB2561372A (en) Method of producing ions
CN216978930U (zh) 基于激光解吸辅助碳纤维离子化的敞开式质谱成像装置
EP1193730A1 (en) Atmospheric-pressure ionization device and method for analysis of a sample
CN115308294B (zh) 一种基于激光解吸辅助碳纤维离子化的敞开式质谱成像方法
Yung et al. Applications of Laser Desorption Ionization and Laser Desorption/Ablation with Postionization
CN121175779A (zh) 用于制备生物材料以将其转移到质谱仪中的接口和方法
Robichaud Infrared Matrix-Assisted Laser Desorption Electrospray Ionization Mass Spectrometry Imaging (IR-MALDESI MSI): Fundamentals, Source Design and Data Analysis
HK1190819B (en) Ionization source apparatus and method for mass spectrometry

Legal Events

Date Code Title Description
NF4A Restoration of patent protection