用于基质辅助激光解吸离子化质谱仪的一次性靶板制造技术

本发明专利技术提供用于基质辅助激光解吸离子化质谱仪的一次性靶板，包括一个导电支架和一个导电薄层；其中导电支架可重复使用，导电薄层为一次性；所述导电支架和导电薄层可拆卸连接；导电薄层覆盖在导电支架的上表面，与导电支架紧密接触。提供一次性可抛的廉价MALDI靶板，从而避免交叉污染和重复使用时的清洗过程。并可对靶板进行表面修饰，提高灵敏度或信号强度。

Disposable target plate for matrix assisted laser desorption ionization mass spectrometer

The present invention provides for a disposable plate matrix assisted laser desorption ionization mass spectrometry, including a conductive support and a conductive layer; wherein the conductive bracket can be used repeatedly, the conductive film is disposable; the conductive support and the conductive layer is detachably connected; conductive thin layer covering the upper surface of the conductive support, in close contact with conductive support. A disposable, inexpensive MALDI target plate is provided to avoid cross contamination and cleaning during repeated use. The surface of the target plate can be modified to increase sensitivity or signal strength.

【技术实现步骤摘要】
用于基质辅助激光解吸离子化质谱仪的一次性靶板
本专利技术属于检测仪器，涉及一种用于基质辅助激光解吸离子化质谱仪的一次性靶板。
技术介绍
基质辅助激光解吸离子化质谱仪(MALDI-MS)广泛用于组织切片、细胞、微生物、蛋白、多肽、核酸等生物样本的分析。近年来，MALDI-MS作为医疗器械用于微生物鉴定与核酸单点突变鉴定。靶板是MALDI-MS的重要组成部分。迄今，大部分靶板基于不锈钢制作，反复利用，清洗困难，难以完全避免交叉污染。特别是具有表面改性特征的MALDI-MS靶板，在反复利用过程中，其修饰很容易被破坏掉。同时，目前商品化的靶板价格高昂，难以作为一次性耗材使用。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的至少一个不足，提供一种廉价的一次性靶板用于MALDI-MS。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：用于基质辅助激光解吸离子化质谱仪的一次性靶板，包括一个导电支架和一个导电薄层；其中导电支架可重复使用，导电薄层为一次性；所述导电支架和导电薄层可拆卸连接；导电薄层覆盖在导电支架的上表面，与导电支架紧密接触。进一步，导电支架与导电薄层薄层形成复合结构，复合结构的上表面平整，厚度均匀。进一步，所述导电薄层的上表面可利用疏水材料进行表面修饰，疏水材料修饰的表面设有多个亲水点阵，待测样品限制在点阵中。进一步，所述亲水点阵采用激光雕刻的方式在疏水材料上构建。进一步，点阵的直径为100微米到1毫米。进一步，所述导电薄层的上表面可利用纳米材料进行表面修饰，构建纳米材料修饰的点阵。进一步，所述纳米材料为量子点、二氧化钛、纳米硅、碳纳米管、石墨烯、二氧化硅、氧化铝、氧化锆中的一种或多种。进一步，所述表面修饰的方法为丝网模版印刷、喷墨打印、轮转凹版印刷、3D打印中的一种。进一步，所述点阵利用紫外激光或高温灼烧的方式获得。进一步，点阵的直径为100微米至3毫米。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术用于基质辅助激光解吸离子化质谱仪的一次性靶板改变了现有的不锈钢靶板，提供一次性可抛的廉价MALDI靶板，从而避免交叉污染和重复使用时的清洗过程。实现表面疏水修饰，并将样本限制在微米级的点阵中，从而提高质谱检测灵敏度。实现表面纳米材料修饰，从而选择性提高特定样本的质谱分析灵敏度或信号强度。为让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。附图说明图1为本专利技术一个较好实施例中靶板结构示意图。图2为本专利技术实施例1中的表面疏水修饰靶板。图3为本专利技术实施例1中利用表面疏水修饰靶板与普通靶板对同一样本质谱分析的效果对比。图4为本专利技术实施例2中的表面氧化钛修饰靶板。图5为本专利技术实施例2中的表面氧化钛修饰靶板与普通靶板用于分析细菌细胞时的信号强度对比。具体实施方式图1为本专利技术一个较好实施例中靶板结构示意图。如图1所示，本实施例中的用于基质辅助激光解吸离子化质谱仪的一次性靶板，包括一个导电支架1和一个导电薄层2；其中导电支架1为重复利用的，而导电薄层2为一次性可抛。其中导电支架1与导电薄层2通过磁场力、机械力等作用相连接。其中导电支架1由不锈钢等导电材料制备，厚度在1毫米到1厘米之间，近似为长方体结构。其中一次性可抛表面修饰的导电薄层2覆盖在导电支架1的上表面，与导电支架1紧密接触。其中导电支架1与导电薄层2形成的复合结构上表面平整，厚度均匀，厚度偏差不超过100微米。其中导电薄层2可以由不锈钢、铝等常见金属材料构成，或由ITO玻璃等导电非金属材料构成，其厚度在100微米到1毫米之间。本专利技术的导电薄层2可进行如下表面改性，从而适用于不同的质谱分析目的。第一种：利用特氟龙、有机硅烷等疏水材料对导电薄层进行表面修饰，利用激光雕刻等手段构建亲水点阵；点阵的直径在100微米到1毫米之间。利用该薄层进行质谱分析时，可以将待测样本限制在亲水点阵中，从而实现提高样本表面浓度的作用，提高MALDI-MS分析的灵敏度。第二种用纳米材料，如量子点、二氧化钛、纳米硅、碳纳米管、石墨烯、二氧化硅、氧化铝、氧化锆等，对导电薄层进行表面修饰，构成纳米材料修饰的点阵。修饰的方法包括丝网模版印刷、喷墨打印、轮转凹版印刷、3D打印等，利用紫外激光或高温灼烧等方式烧结纳米粒子修饰层。点阵的直径在100微米到3毫米之间。利用该薄层进行质谱分析时，可借助纳米材料修饰层的特性，实现诸如：磷酸化肽段富集、免基质激光解吸离子化、表面增强基质辅助激光解吸离子化等功能，提高MALDI-MS分析的灵敏度或信号强度。实施例1在本专利技术的一次性靶板表面进行修饰，利用特氟龙喷雾对不锈钢薄层表面进行修饰，得到疏水层，利用激光雕刻法得到直径0.5微米的亲水点阵列，亲水点之间彼此间距约7毫米。制得的靶板的俯视图如图2所示，其中导电薄层上面为疏水层3，疏水层上均匀分布着亲水点4。待测样本被限制在亲水点4内。将一微升细菌(含10^5、2000、或100个细菌细胞拷贝)水基悬浊液点在该亲水点上，待溶剂挥发后，添加1微升基质溶液(2,5二羟基苯甲酸水溶液，10mg/ml)，待溶剂挥发后，形成待测干样。作为对照，一微升细菌(含10^5、2000、或100个细菌细胞拷贝)水基悬浊液被滴加在普通不锈钢靶板(Brukergroundsteel96靶板)表面，待溶剂挥发后，添加1微升基质溶液(2,5二羟基苯甲酸水溶液，10mg/ml)，待溶剂挥发后，形成待测干样。利用BrukerMicroflex对上述样本进行分析。质谱质量范围4,000-14,000Da，线性模式，激光频率20Hz，波长337nm，65％激光能量，500次激光打击累加信号，400纳秒延时提取，10.3倍检测器增强。图3为本专利技术实施例1中利用表面疏水修饰靶板与普通靶板对同一样本质谱分析的效果对比。其中图3的左侧为普通靶板分析细菌样本的图谱分析效果图，右侧为本实施例的表面疏水修饰靶板分析细菌样本的图谱分析效果图。如图3所示，普通靶板仅能勉强分析细胞量为2000个拷贝的细菌样本，而表面疏水修饰的靶板可以分析细胞量为10个拷贝的细菌样本。实施例2在本专利技术的一次性靶板表面进行修饰，将氧化钛纳米粉末(1g，P25,21nm粒径，Sigma-Aldrich)在300℃下加热2小时，并在研钵中分离3小时。在分离过程中，逐滴加入1ml的10％乙酸水溶液。将分离的纳米颗粒悬浮在乙醇水溶液(89％，v/v)中以达到100mg/ml的浓度，然后超声处理1小时。将所得TiO2悬浮液在去离子水中稀释25倍。将最终的TiO2悬浮液沉积在不锈钢薄层的样品点上(每个点2.5微升)。在室温下干燥后，将TiO2在400℃下烧结1小时。得到图4中的表面氧化钛修饰靶板。最下方的导电支架1，导电支架1上方为导电薄层2，导电薄层2上面均匀设置有纳米材料修饰点5，即本实施例的氧化钛靶点。将大肠杆菌样本(10^5细胞拷贝水基悬浊液)滴加在氧化钛靶点上，待溶剂挥发后，添加1微升基质溶液(2,5二羟基苯甲酸水溶液，10mg/ml)，待溶剂挥发后，形成待测干样。作为对照，一微升细菌(含10^5细胞拷贝)水基悬浊液被滴加在普通不锈钢靶板(Brukergroundsteel96靶板)表面，待溶剂挥发后，添加1微升基质溶液(2,5二羟基苯甲酸水溶液，10mg/本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于基质辅助激光解吸离子化质谱仪的一次性靶板，其特征在于，所述一次性靶板包括一个导电支架和一个导电薄层；其中导电支架可重复使用，导电薄层为一次性；所述导电支架和导电薄层可拆卸连接；导电薄层覆盖在导电支架的上表面，与导电支架紧密接触。

【技术特征摘要】
1.用于基质辅助激光解吸离子化质谱仪的一次性靶板，其特征在于，所述一次性靶板包括一个导电支架和一个导电薄层；其中导电支架可重复使用，导电薄层为一次性；所述导电支架和导电薄层可拆卸连接；导电薄层覆盖在导电支架的上表面，与导电支架紧密接触。2.根据权利要求1所述的用于基质辅助激光解吸离子化质谱仪的一次性靶板，其特征在于，导电支架与导电薄层薄层形成复合结构，复合结构的上表面平整，厚度均匀。3.根据权利要求1所述的用于基质辅助激光解吸离子化质谱仪的一次性靶板，其特征在于，所述导电薄层的上表面可利用疏水材料进行表面修饰，疏水材料修饰的表面设有多个亲水点阵，待测样品限制在点阵中。4.根据权利要求3所述的用于基质辅助激光解吸离子化质谱仪的一次性靶板，其特征在于，所述亲水点阵采用激光雕刻的方式在疏水材料上构建。5.根据权利要求3所述的用于基质辅助激光解吸离子化质谱仪的一次性靶板，...

【专利技术属性】
技术研发人员：余绍宁，
申请(专利权)人：浙江和谱生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33