(57)【要約】  種々の実施形態において、装置は、概して、第１の端部および第２の端部を含むキャピラリと、キャピラリ内の試料にエネルギーを発し、試料を溶発させてキャピラリ内にアブレーションプルームを発生させるレーザと、イオンを生成するために、アブレーションプルームを捕えるエレクトロスプレイプルームを発生させるエレクトロスプレイ装置と、イオンを捕捉するイオン移動口を有する質量分析装置と、を備えることができる。アブレーションプルームは、視準されたアブレーションプルームを含むことができる。装置はフローサイトメータを備えることができる。当該装置を製造する方法および使用する方法も記載される。
2014524121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の端部および第２の端部を含むキャピラリと、
前記キャピラリ内の試料にエネルギーを発して前記試料を溶発させて、キャピラリ内にアブレーションプルームを発生させる中赤外パルスレーザと、
イオンを生成するために、前記キャピラリから出る前記アブレーションプルームを捕えるエレクトロスプレイプルームを発生させるエレクトロスプレイ装置と、
前記イオンを捕捉するイオン移動口を有する質量分析装置と、
を備える装置。
【請求項２】
前記アブレーションプルームは、視準されたアブレーションプルームである、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記アブレーションプルームは、自由に拡散するアブレーションプルームではない、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
透過幾何学配置を備え、
前記中赤外レーザは前記試料の第１の側に存在し、
前記アブレーションプルームの少なくとも一部は、前記試料の第２の側で発生する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記キャピラリの前記第２の端部は開放端を備え、
前記エレクトロスプレイ装置は、エレクトロスプレイエミッタ先端を備え、
前記キャピラリの前記開放端と前記エレクトロスプレイエミッタ先端とのなす角度は約９０°である、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記キャピラリは、０．１ｍｍから５ｍｍまでの内径および１ｍｍから５ｍｍまでの長さを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記キャピラリは、化学的に変更された内面を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記キャピラリ内の前記試料に前記エネルギーを結合し、前記試料に前記エネルギーを伝送する焦点調節光学素子、光ファイバ、および中空導波管のうちの少なくとも１つを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記光ファイバは、直線的に先細の先端を備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記光ファイバの一部は、前記キャピラリ内部に配され、
前記試料は、前記光ファイバと前記キャピラリの前記第２の端部との間の前記キャピラリ内部に配される、請求項８に記載の装置。
【請求項１１】
前記キャピラリは中空導波管を備える、請求項８に記載の装置。
【請求項１２】
前記試料は水を含み、
前記エネルギーは前記試料中の前記水によって吸収され、
前記試料は真空下にない、請求項１に記載の装置。
【請求項１３】
前記試料は、水溶液中の少なくとも１つの細胞の懸濁液を含むと共に、１ピコリットルから２マイクロリットルまでの試料体積を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１４】
前記キャピラリと流体的に接続されたフローサイトメータを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１５】
流体力学的に、流体流中の前記試料の焦点を合わせるキャピラリを通る流れと、
前記キャピラリを通る流れの第１の側にあり、前記中赤外レーザから上流に向かう焦点調節されたビームを前記流体流に照射する連続レーザと、
前記キャピラリを通る流れの第２の側にあり、前記試料が前記焦点調節されたビームを通過した時を検出する検出器と、
前記検出器および前記中赤外レーザと電気的に接続され、前記試料がキャピラリ内においてアブレーションポイントにあるとき前記中赤外レーザを作動させる遅延発生器と、
を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項１６】
中赤外レーザパルスによってキャピラリ内の試料を溶発させ、キャピラリ内にアブレーションプルームを発生させるステップと、
前記アブレーションプルームが前記キャピラリから出た後、エレクトロスプレイプルームによって前記アブレーションプルームを捕えて、イオンを生成するステップと、
質量分析によって前記イオンを検出するステップと、を含み、
前記アブレーションプルームは、視準されたアブレーションプルームであり、
前記試料は水を含み、
レーザエネルギーは、前記試料中の前記水によって吸収される、方法。
【請求項１７】
前記キャピラリおよび中空導波管のうちの１つを用いて前記アブレーションプルームを視準し、前記視準されたアブレーションプルームを発生させるステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記中赤外レーザから反対側にある前記試料の側の前記キャピラリから前記アブレーションプルームの少なくとも一部を射出するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
中空導波管内の前記試料を溶発するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
フローサイトメータおよびキャピラリを通る流れのうちの一方によって、流体力学的に流体流中の前記試料の焦点を合わせるステップと、
連続レーザからの焦点調節されたビームを前記流体流に照射するステップと、
前記試料が前記焦点調節されたビームを通過したときを検出するステップと、
前記試料が前記キャピラリ内においてアブレーションポイントにあるとき中赤外レーザを作動させて、前記試料を溶発するステップと、を含む、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、参照により本明細書にその全体が組み込まれている、２０１１年７月１４日に出願した米国仮出願第６１／５０７，８３６号の優先権を請求する。
政府権利の陳述
本発明は、アメリカ国立科学財団によって認められた認可０７１９２３２号および米国エネルギー省によって認められた認可ＤＥＦＧ０２−０１ＥＲ１５１２９号の下、政府支援によってなされたものである。政府は、本発明について一定の権利を有する。
【０００２】
本明細書に記載された装置および方法は、概して、質量分析用のイオン化源、質量分析の方法に関し、詳細には、レーザアブレーション・エレクトロスプレイイオン化（ＬＡＥＳＩ）質量分析（ＭＳ）、ならびにその製造方法および使用方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
質量分析は、定性分析および定量分析のために、化学、生物学、医学、および他の分野において好適に使用されている分析的技法である。質量分析の従来の方法による単細胞および／または細胞内成分（subcellularcomponent）の分析は、一般的に、系の分子組成を改変可能な広範囲にわたる試料準備を必要とする。例えば、レーザキャプチャマイクロダイセクションと組み合わされたマトリックス支援レーザ脱離イオン化（matrix-assisted laser desorption ionization、ＭＡＬＤＩ）は、例えば、試料を凍結させるまたは固定する試料準備に、時間がかかるかつ複雑という欠点があり、生物学的試料の変動を引き起こすことがある。また、ＭＡＬＤＩは、単細胞および細胞内成分の分析に干渉し得るマトリックスも利用する。同時中継質量分析（live video mass spectrometry）および直接細胞小器官質量分析（direct organelle mass spectrometry）は、単細胞および細胞内成分の分析にも干渉し得る有機溶媒を使用する。質量分析は、キャピラリ電気泳動などの従来の分離技法と組み合わせることができるが、しかしながら、これらの技法は、分析時間、複雑さおよび／またはコストを増大させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、より効率の良いおよび／または費用効果の高い質量分析装置ならびにその製造方法および使用方法が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書に記載された種々の実施形態は、添付の図面と共に以下の説明を参酌することによってより深く理解することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１Ａは、周囲環境において水の中赤外アブレーションによって発生した、自由に拡散する半球状アブレーションプルームの画像を含む図である。            図１Ｂは、本明細書に記載された種々の実施形態による、視準されたアブレーションプルームの概略図である。
【図２】本明細書に記載された種々の実施形態による質量分析システムを示す図である。
【図３】本明細書に記載された種々の実施形態による質量分析システムを示す図である。
【図４】本明細書に記載された種々の実施形態による質量分析システムを示す図である。
【図５】本明細書に記載された種々の実施形態による質量分析システムを示す図である。
【図６】本明細書に記載された種々の実施形態による質量分析システムを示す図である。
【図７】本明細書に記載された種々の実施形態に従い、信号強度およびレーザ繰り返し周波数（Ｈｚ）をプロットしたグラフである。
【図８】本明細書に記載された種々の実施形態による、プルームコリメーション用の透過幾何学配置における半径方向に絞られたアブレーションの概略的および幾何学的パラメータを含む図である。
【図９Ａ】本明細書に記載された種々の実施形態による質量分析システム用のエッチングされたファイバ先端を示す図である。
【図９Ｂ】本明細書に記載された種々の実施形態による質量分析システム用のエッチングされたファイバ先端を示す図である。
【図９Ｃ】本明細書に記載された種々の実施形態による質量分析システム用のエッチングされたファイバ先端を示す図である。
【図１０Ａ】本明細書に記載された種々の実施形態に従い、細胞を含む水の小滴中に挿入されたガラスキャピラリの画像を含む図である。
【図１０Ｂ】本明細書に記載された種々の実施形態に従い、毛管力によって中空ガラスキャピラリ内に引き採られた後の約１５個の扁平上皮細部の画像を含む図である。
【図１１】本明細書に記載された種々の実施形態による質量分析システムを示す図である。
【図１２】本明細書に記載された種々の実施形態による、約２５個の扁平上皮細胞からの代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む図であり、図１２の挿入図は、約２５個の染色された扁平上皮細胞の画像を含み、挿入図におけるスケールバーは５０マイクロメートルである。
【図１３】図１３Ａは、本明細書に記載された種々の実施形態による、２ｍｍの内径および２ｍｍの長さを有するキャピラリ中のブラジキニン溶液の代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む図である。              図１３Ｂは、本明細書に記載された種々の実施形態による、２ｍｍの内径および３．８ｍｍの長さを有するキャピラリ中のブラジキニン溶液の代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む図である。              図１３Ｃは、本明細書に記載された種々の実施形態による、２ｍｍの内径および５ｍｍの長さを有するキャピラリ中のブラジキニン溶液の代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む図である。              図１３Ｄは、本明細書に記載された種々の実施形態による、２ｍｍの内径および６ｍｍの長さを有するキャピラリ中のブラジキニン溶液の代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む図である。              図１３Ｅは、本明細書に記載された種々の実施形態による、２ｍｍの内径および７．７ｍｍの長さを有するキャピラリ中のブラジキニン溶液の代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む図である。
【図１４】図１４Ａは、本明細書に記載された種々の実施形態による、１ｍｍの内径および２．５ｍｍの長さを有するキャピラリ中の、水５０％（ｖ／ｖ）およびメタノール５０％（ｖ／ｖ）を含む２．５μＬの０．１ｍＭブラジキニン溶液の代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む図である。              図１４Ｂは、本明細書に記載された種々の実施形態による、２ｍｍの内径および２ｍｍの長さを有するキャピラリ中の、水５０％（ｖ／ｖ）およびメタノール５０％（ｖ／ｖ）を含む５μＬの０．１ｍＭブラジキニン溶液の代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む図である。
【図１５】図１５Ａ〜１５Ｄは、本明細書に記載された種々の実施形態による、水の小滴中に懸濁された扁平上皮細胞の代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む図である。              図１５Ａは、２０個の扁平上皮細胞の代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む図である。              図１５Ｂは、１０個の扁平上皮細胞の代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む図である。              図１５Ｃは、６個の扁平上皮細胞の代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む図である。              図１５Ｄは、４個の扁平上皮細胞の代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む図である。
【図１６】本明細書に記載された種々の実施形態による、キャピラリ中の２．５μＬの水の小滴に懸濁された約５〜１０μｍの大きさを有する約５００個未満の上皮ベータ細胞の代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む図であり、図１６における挿入図は、アブレーション前の約５５０個の上皮ベータ細胞の小細胞群の画像を含む。
【図１７】本明細書に記載された種々の実施形態による質量分析システムおよび視準されたアブレーションプルーム（ablation plume）を欠いている質量分析システムについて信号強度および濃度（Ｍ）をプロットしたグラフを含む図であり、図１７における挿入図は、水５０％（ｖ／ｖ）およびメタノール５０％（ｖ／ｖ）を含む０．５μＬの１．２×１０−９Ｍベラパミル溶液の代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書において全般的に使用されているように、別の指示がない限り、冠詞「ａ」、「ａｎ」および「ｔｈｅ」は、「少なくとも１つの（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」または「１つまたは複数の（ｏｎｅ  ｏｒ  ｍｏｒｅ）」と参照される。
【０００８】
本明細書において全般的に使用されているように、用語「含む」および「有する」は「備える」を意味する。
【０００９】
本明細書において全般的に使用されているように、用語「約」は、測定の特性または精度を考慮にいれ、測定された量についての許容可能な誤差の程度を指し示す。一般的な誤差の程度の例示は、複数の値のうちの所定の値または範囲の２０％、１０％または５％以内とすることができる。あるいは、特に生物学系においては、用語「約」は、潜在的に所定の値の５倍または２倍の範囲内にある、ある桁内の値を指し示す。
【００１０】
本明細書に記載されたすべての数量は、別に記載のない限り、おおよそである。したがって、用語「約」は、明示がないときにも推察することができる。本明細書に開示された数量は、引用された正確な数値に厳密に限定されないとして理解されるべきである。その代わりに、他に記載のない限り、各数値は、引用された数値および当該数値を包含する機能的に均等な範囲の両方を意味することを意図する。いずれにせよ、特許請求の範囲の範囲に対する均等論の適用を限定することの試みとしてではなく、各数値パラメータは、報告された有効数字の数の観点から、および通常の数値を丸める技法を適用することによって、少なくとも解釈されるべきである。本明細書に記載された数量の近似にかかわらず、実際に測定された値の特定の例に説明された数量は、可能な限り正確に報告される。
【００１１】
本明細書において引用されたいずれかの数値範囲は、引用された範囲内に包括される同じ数値精度のすべてのサブレンジを含むことを意図する。例えば、「１．０から１０．０まで」の範囲は、引用された最小値１．０および引用された最大値１０．０の間（ならびに１．０および１０．０を含む）のすべてのサブレンジ、すなわち、例えば、２．４から７．６までなど、１．０以上の最小値および１０．０以下の最大値を有するすべてのサブレンジを含むことを意図する。本開示に引用されたいずれかの最大数値限界は、本開示に包括されるすべてのより低い数値限界を含むことを意図し、本開示に引用されたいずれかの最小数値限界は、本開示に包括されるすべてのより高い数値限界を含むことを意図する。したがって、出願人は、本明細書に明確に引用された範囲内に包括されるいずれかのサブレンジを明確に引用するために、特許請求の範囲および本明細書を補正する権利を留保する。
【００１２】
以下の説明において、ある詳細は、質量分析用のイオン化源ならびにその製造方法および使用方法の種々の実施形態のより深い理解を提供するために記載される。しかしながら、当業者であれば、これらの実施形態がこれらの詳細がなくとも、および／または本明細書に記載されていないいずれかの詳細が欠如していても、実施することができることを理解するであろう。他の場合において、種々の実施形態を実施する方法と関連付けられた周知の構造、方法、および／または技法は、種々の実施形態の他の詳細の説明を不必要にあいまいにすることを避けるために、詳細に示さないまたは説明しないこともあり得る。
【００１３】
本開示は、質量分析用のイオン化源ならびにその製造方法および使用方法の種々の実施形態の種々の特徴、態様、および利点を説明する。しかしながら、本開示は、当業者が有用であると見出したいずれかのコンビネーションまたはサブコンビネーションにおいて、本明細書に説明された種々の実施形態の種々の特徴、態様、および利点のいずれかを組み合わせることによって達成することができる多数の代替実施形態を包含すると理解される。このようなコンビネーションまたはサブコンビネーションは、特許請求の範囲および本明細書の範囲内に含まれることを意図する。したがって、特許請求の範囲は、本開示に明確にまたは内在的に記載された、さもなければ、本開示によって明確にまたは内在的に支持されたいずれかの特徴または態様を引用するように補正することができる。さらに、出願人は、従来技術に提示され得るいずれかの特徴または態様を積極的に放棄するように特許請求の範囲を補正する権利を留保する。本開示に開示されおよび記載された種々の実施形態は、本明細書に様々に記載されているような特徴および態様を備え、当該特徴および態様からなり、または当該特徴および態様から本質的になることができる。
【００１４】
ある実施形態によれば、より効率的なおよび／または費用効果の高い質量分析装置ならびにその製造方法および使用方法が説明される。
【００１５】
代謝は、概して、生命を支持および維持する生細胞または有機体の化学処理のことを指す。この化学処理の生成物は、一般的に代謝産物と呼ぶことができる。細胞または組織内における代謝産物および代謝産物の分布は、その機能、生物学的状態、発育段階、経歴、および／または環境に応じて変化することができる。代謝産物および代謝産物の分布の同定および分析は、細胞の機能のより深い理解を促進することができる。ある実施形態は、細胞の異質性を分析するため、および病気に影響される代謝経路の細胞間変異に対する洞察を提供するために使用することができる。
【００１６】
細胞内成分、単細胞、および／または細胞群の質量分析による解析は、小さな試料体積および／または非効率なイオン生成によって制限され得る。小さな試料体積は、単細胞または細胞群内における低濃度の細胞内成分と同時に存在し得る。単細胞および／または細胞群を単離するいくつかの従来の技法は、試料内の代謝産物の分布を乱す試料採取関連変動（sampling-related perturbation）を引き起こし得る。このため、改善されたイオン効率および／または感度および／または検出限界を有する質量分析装置およびその使用方法が望まれている。
【００１７】
いくつかの質量分析技法は、低いイオン化効率および／または低感度および／または低い検出限界によって特徴づけられた、図１Ａに図示する半球状レーザアブレーションプルーム等の自由に拡散するアブレーションプルームを含むことができる。周囲環境における、自由に拡散するアブレーションプルームは、例えば、波長約２．９４μｍ、パルス長約５ナノ秒の中赤外レーザパルスが、水を含有する試料に照射されるときに発生させることができる。水によるレーザエネルギーの吸収は、表面蒸発、衝撃波の放射、および／または相爆発による飛沫の放出を開始することができる。表面蒸発は、約３００ｎｓ後に、衝撃波の伝播を誘導する比較的遅いプルーム拡散を開始することができ、非常に効率的ではない。しかしながら、スピノーダル限界において、すなわち、試料がその臨界温度付近まで過熱されたとき、急速に拡散する蒸気プルーム、飛沫、および／または微粒子が射出され得る。いずれかの特定の理論と結び付けられることを望むことなく、容積エネルギー密度ε（ε＝μＦ、ここで、Ｆはレーザ流束量（laser fluence）であり、μは吸収係数である）が約１ｋＪ／ｃｍ３よりも大きいとき、またはレーザエネルギーが液温をその臨界温度の約８０％まで上昇させたとき、スピノーダル限界に達することができると考えられる。約１μｓ後、相爆発が効率的な二次材料射出過程（secondary material ejection process）を発生させる反動圧（recoil pressure）を誘導することができる。
【００１８】
ある実施形態によれば、質量分析装置ならびにその製造方法および使用方法は、自由に拡散するアブレーションプルームに関して、改善されたイオン化効率および／または改善された感度および／または改善された検出限界によって特徴づけることができる。本明細書において説明したように、レーザアブレーションは、視準された（collimated）アブレーションプルーム中の試料から少しの体積を射出することに使用して、イオン生成を改善することができ、そしてこれによりイオン化効率および／または検出限界を改善することができる。種々の実施形態において、質量分析装置ならびにその製造方法および使用方法は、小細胞群、単細胞、および／または細胞内成分のインビボ分析用の直接質量分析装置を備え、ならびにその製造方法および使用方法を含むことができる。種々の実施形態において、生物学的試料は、最小限の試料準備でおよび／または試料準備なく、生来の環境において分析することができる。
【００１９】
種々の実施形態において、質量分析装置は、アブレーション用試料を選択するおよび／またはアブレーションプルームを視準するキャピラリまたは中空導波管を備えることができる。例えば、キャピラリは、細胞を含有する水溶性小滴に挿入し、アブレーション用の１つまたは複数の細胞を選択することができる。細胞は、毛管力によってキャピラリ内に引き寄せられる。質量分析装置は、透過幾何学構造内にアブレーションを備えることができる。図１Ｂに示すように、キャピラリは、キャピラリ内で発生したアブレーションプルームを視準することができる。種々の実施形態において、アブレーションプルームは、視準されたアブレーションプルームを含むことができる。視準されたアブレーションプルームは、半径方向に絞られた（radially confined）アブレーションプルームを含むことができる。視準されたアブレーションプルームは、共線的な（collinear）アブレーションプルームを含むことができる。キャピラリは、アブレーションプルームの半径方向の拡散を低減することおよび／または排除することができる。視準されたアブレーションプルームは、キャピラリから射出することができる。視準されたアブレーションプルームは、より効率的なイオン化工程を生じさせることができる。
【００２０】
周囲環境における視準されたアブレーションプルームは、例えば、波長約２．９４μｍ、パルス長約５ナノ秒の中赤外レーザパルスがキャピラリ内の水含有試料に照射されるときに発生させることができる。アブレーションプルームの半径方向の拡散は、キャピラリによって低減させることおよび／または排除することができる。いずれかの特定の理論と結び付けられることを望むことなく、視準されたアブレーションプルームは、自由に拡散するアブレーションプルームに対して、異なる光力学的効果、プルーム力学（plume dynamics）、および／または動力学を示すことができる。例えば、視準されたアブレーションプルームは、自由に拡散するアブレーションプルームよりも高い圧力および／または高い温度を達成することができる。さらに、光ファイバがレーザエネルギーを試料に結合することに使用されるとき、光ファイバの先端は、水中でより大きな引っ張り応力を引き起こす音響放射を発生させることができ、そして、爆破的な水の気化、水のキャビテーション、および／または泡形成を発生させることができる。発生した泡の破裂は、高速液体ジェト中にアブレーションプルームの射出を生じさせることができる。キャピラリは、より効率的なプルームの視準化および加速化を生じさせることができる。キャピラリ中のアブレーションプルームの半径方向の絞りは、キャピラリ内の圧力を高めることができ、その結果、視準されたアブレーションプルームの前方を指向した推進が得られる。視準されたアブレーションプルームは、イオン形成および／またはイオン効率を改善することができる。
【００２１】
本明細書に記載された質量分析装置ならびにその製造方法および使用方法用のＬＡＥＳＩイオン化源の、ある実施形態は、質量スペクトル分析の他のアプローチに対するある利点を提供することができる。当該利点は、限定はされないが、インシトゥ分析、インシトゥ単細胞分析、インシトゥ細胞内分析、インビボ分析、インビボ単細胞分析、インビボ細胞内分析、試料内における複数成分の同時検出、アブレーション条件およびイオン化条件の独立的な最適化、使用可能な試料の幅広いダイナミックレンジ、定量分析、半定量分析、周囲条件下での動作、より簡易な試料準備、最小限の試料操作、最小限の試料劣化、組織および細胞の直接的な分析、大きな試料の分析、大気圧下での二次元質量分析画像化、大気圧下での三次元質量分析画像化、複数の細胞、単細胞、または細胞内成分に対する環境効果または外部刺激を監視する能力、生体異物（例えば、医薬、薬物候補、毒素、環境汚染物質、および／またはナノ粒子）の効果を監視する能力、フローサイトメトリシステムと結合する能力、より高い処理量、改善された試料採取時間、位置感度、改善された感度、表面特性に対する改善された感度、改善されたイオン化、改善されたイオン化効率、ならびに改善された検出限界のうちの１つまたは複数を含むことができる。
【００２２】
レーザアブレーション・エレクトロスプレイイオン化質量分析は、概して、以下の米国特許および米国特許出願に記載され得る：２０１１年６月２１日発行の「Ｔｈｒｅｅ−ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｂｙ  ｉｎｆｒａｒｅｄ  ｌａｓｅｒ  ａｂｌａｔｉｏｎ  ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ  ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｍａｓｓ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（赤外レーザアブレーション・エレクトロスプレイイオン化質量分析による三次元分子画像化）」という名称の米国特許７，９６４，８４３号、２０１１年１１月２９日発行の「Ｌａｓｅｒ  Ａｂｌａｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  （ＬＡＥＳＩ）  ｆｏｒ  Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ，  Ｉｎ  Ｖｉｖｏ，  ａｎｄ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（大気圧、インビボ、および画像質量分析用レーザアブレーション・エレクトロスプレイイオン化（ＬＡＥＳＩ））」という名称の米国特許８，０６７，７３０号、および２０１０年５月１１日出願の「Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  Ｍｅｔａｂｏｌｉｃ  Ｓｔａｔｅｓ  ｂｙ  Ｌａｓｅｒ  Ａｂｌａｔｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ  Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（レーザアブレーション・エレクトロスプレイイオン化質量分析によって代謝状態を検出する方法）」という名称の米国特許出願公報第２０１０／０２８５４４６号。
【００２３】
種々の実施形態において、装置は、概して、第１の端部および第２の端部を有するキャピラリ、試料を溶発する（ablate）ためにキャピラリ内の試料にエネルギーを照射し、キャピラリ内にアブレーションプルームを発生させるレーザシステム、イオンを生成するためにアブレーションプルームを捕えるエレクトロスプレイプルームを発生させるエレクトロスプレイ装置、ならびに質量分析システムを備えることができる。第１の端部および第２の端部の少なくとも一方は、開放端を備えることができる。ある実施形態において、第１の端部が開放端を備えることができ、第２の端部が開放端を備えることができる。ある実施形態において、第１の端部が閉止端を備えることができ、第２の端部が開放端を備えることができる。質量分析システムは、イオンを捕捉するイオン移動口（ion transfer inlet）を有する質量分析装置、および例えば、パーソナルコンピュータなどの記録装置を備えることができる。エレクトロスプレイプルームは、アブレーションプルームがキャピラリの第２の端部から出たとき、アブレーションプルームを捕えることができる。アブレーションプルームは、例えば、半径方向に絞られたアブレーションプルームおよび／または共線的なアブレーションプルーム等の視準されたアブレーションプルームを含むことができる。ある実施形態において、キャピラリは、ガラスキャピラリを備えることができる。ある実施形態において、キャピラリは、中空導波管を備えることができる。
【００２４】
レーザシステムは、中赤外レーザ、ならびにファイバ光学素子、カップリングレンズ、焦点調節レンズ、および／または光ファイバを備える焦点調節システム（focusing system）を備えることができる。焦点調節システムは、試料にレーザパルスを伝送するおよび／または結合することができる。エレクトロスプレイ装置は、電源およびシリンジポンプを有するエレクトロスプレイ・イオン化エミッタを備えることができる。装置は、試料台を備えることができる。装置は、試料を封入するためのシュラウド、試料台、および／またはエレクトロスプレイエミッタを備えることができる。試料環境は、温度制御することおよび／または雰囲気制御することができる。雰囲気は、周囲圧力および周囲温度を備えることができる。圧力は、例えば、０．５〜５気圧、１〜５気圧、および０．１〜１気圧等、０．１〜５気圧の範囲におよぶことができる。温度は、−１０℃から６０℃までの範囲におよぶことができる。相対湿度は、１０％から９０％までの範囲におよぶことができる。
【００２５】
種々の実施形態において、装置は、第１の端部および第２の端部を有するキャピラリ、試料を溶発するためにキャピラリ内の試料にエネルギーを照射し、キャピラリ内にアブレーションプルームを発生させる中赤外パルスレーザ、陽イオンまたは陰イオンを生成するためにアブレーションプルームを捕えるエレクトロスプレイプルームを発生させるエレクトロスプレイ装置、およびイオンを捕捉するイオン移動口を有する質量分析装置を備えることができる。図２を参照すると、装置は、例えば、中赤外パルスレーザ等のレーザ１、レンズ（不図示）等の焦点調節装置、ファイバマウント２、光ファイバ３、キャピラリ４内に包含された試料（●）、エミッタ９を備えるエレクトロスプレイ装置、高圧電源１０、シリンジポンプ１１、および質量分析装置１２を備えることができる。レーザは、Ｅｒ：ＹＡＧレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ駆動光パラメトリック発振器および自由電子レーザのうちの１つであることができる。キャピラリ４は、試料の少なくとも一部を備えることができる。試料は、キャピラリ４の第１の端部とキャピラリ４の第２の端部の間に配することができる。試料はキャピラリ４の開放端に近接してまたは開放端の直近に配することができる。試料の少なくとも一部は、キャピラリの外部に配することができる。試料は、光ファイバ３とキャピラリ４の第２の端部との間に配することができる。レーザ１は、キャピラリ４の第１の端部に結合することができる。レーザパルスは、光ファイバ３によって試料に伝送および／または結合することができる。装置は、焦点調節装置、キャピラリ、エレクトロスプレイエミッタ、および／またはレーザを配置するための１つまたは複数の作動装置（不図示）を備えることができる。装置は記録装置（不図示）を備えることができる。
【００２６】
種々の実施形態において、エレクトロスプレイプルーム（◎）は、アブレーションプルーム（●）を捕え、質量分析装置１２で検知可能なイオン（＋）を発生させることができる。エレクトロスプレイの極性に依存して、イオンは陽イオンまたは陰イオンとなることができる。少なくとも一実施形態において、イオンはカチオンを含むことができる。図２に示すように、エレクトロスプレイプルーム（◎）は、エミッタ９から質量分析装置１２のオリフィスの方に向かって前方方向に移動することができる。キャピラリ４は、エレクトロスプレイプルーム（◎）の方に向かって配向することができる。キャピラリの第２の端部は、エレクトロスプレイプルーム（◎）の方に向かって配向することができる。アブレーションプルーム（●）の少なくとも一部は、キャピラリ４内で発生させることができる。アブレーションプルーム（●）はキャピラリ４内で発生させることができる。アブレーションプルーム（●）は、キャピラリ４の第２の端部の方に向かって前方方向に移動することができる。キャピラリ４はアブレーションプルーム（●）を半径方向に絞ることができる。アブレーションプルーム（●）は視準されたアブレーションプルームを含むことができる。視準されたアブレーションプルームは、半径方向に絞られたアブレーションプルームを含むことができる。視準されたアブレーションプルームは、共線的なアブレーションプルームを含むことができる。アブレーションプルーム（●）の少なくとも一部は、キャピラリ４から射出することができる。アブレーションプルーム（●）は、キャピラリ４から射出することができる。アブレーションプルーム（●）は、キャピラリの第２の端部からエレクトロスプレイプルーム（◎）の方に向かって射出することができる。射出されたアブレーションプルームは、視準されたアブレーションプルームであってもよい。エレクトロスプレイプルーム（◎）は、アブレーションプルーム（●）を捕え、質量分析装置１２によって検知可能なイオンを生成することができる。いかなる特定の理論と結び付けられることを望むことなく、視準されたアブレーションプルームは、イオン形成および／またはイオン化効率を改善することができる。
【００２７】
図３および図４を参照すると、ある実施形態によれば、質量分析装置１２のオリフィスは、エレクトロスプレイエミッタ９と同一軸または異なる軸のうちの１つの上に存在することができる。ｘ−ｙ−ｚ軸は、質量分析装置１２に対して配向することができる。ｘ’−ｙ’−ｚ’軸はエレクトロスプレイエミッタ９に対して配向することができる。ｘ’−ｙ’−ｚ’軸は、それぞれ、ｘ−ｙ−ｚ軸に対して平行とすることができる。ｘ”−ｙ”−ｚ”軸は、それぞれ、ｘ−ｙ−ｚ軸に対して平行とすることができる。図３に示すように、質量分析装置１２、エレクトロスプレイエミッタ９、およびキャピラリ４の第２の端部は、同一のｘ−ｙ平面に存在することができる。ｘ軸に沿った質量分析装置１２のオリフィスからエレクトロスプレイエミッタ９の先端までの間隔１５は、例えば、５ｍｍ〜１５ｍｍまで、５ｍｍ、１０ｍｍ、および１５ｍｍ等、１ｍｍから２０ｍｍまでとすることができる。少なくとも１つの実施形態において、間隔１５は１２ｍｍとすることができる。ｙ軸に沿った質量分析装置１２のオリフィスからエレクトロスプレイエミッタ９の先端までの間隔１６は、例えば、−１０ｍｍ、−５ｍｍ、−１ｍｍ、０ｍｍ、１ｍｍ、５ｍｍ、および１０ｍｍ等、−２０ｍｍから２０ｍｍまでとすることができる。ｚ軸に沿った質量分析装置１２のオリフィスからエレクトロスプレイエミッタ９の先端までの間隔２１は、例えば、−１０ｍｍ、−５ｍｍ、−１ｍｍ、０ｍｍ、１ｍｍ、５ｍｍ、および１０ｍｍ等、−２０ｍｍから２０ｍｍまでとすることができる。角度１８は、ｘ軸に沿った質量分析装置１２のオリフィスの中心軸とエレクトロスプレイエミッタ９の軸とのなす角度として規定することができ、またはより全体的には、エレクトロスプレイエミッタ９の軸と図４に示すｘ’−ｚ’平面とのなす角度として規定することができる。角度２０は、ｘ’−ｚ’平面に対するエレクトロスプレイエミッタ９の軸の投影とｘ’軸とのなす角度として規定することができる。角度１８および２０のそれぞれは、例えば、−４５°から４５°まで、−６０°、−４５°、−３０°、−１５°、０°、１５°、３０°、４５°、６０°、および９０°等、−９０°から９０°までの間でそれぞれ選択することができる。
【００２８】
図３および図４を参照すると、ある実施形態によれば、ｘ軸（図４に示すｙ−ｚ平面）に沿った質量分析装置１２のオリフィスの前部からキャピラリ４の第２の端部までの間隔１３は、例えば、１ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、および１５ｍｍ等、０〜２０ｍｍとすることができる。ｙ軸（図４に示すｘ−ｚ平面）に沿った質量分析装置１２のオリフィスの中心軸からキャピラリ４の第２の端部までの間隔１４は、例えば、−１０ｍｍ、−１ｍｍ、０ｍｍ、１ｍｍ、および１０ｍｍ等、−２０ｍｍから２０ｍｍまでとすることができる。ｚ軸（図４に示すｘ−ｙ平面）に沿った質量分析装置１２のオリフィスからキャピラリ４の第２の端部までの間隔２２は、例えば、−１０ｍｍ、−１ｍｍ、０ｍｍ、１ｍｍ、および１０ｍｍ等、−２０ｍｍから２０ｍｍまでとすることができる。角度１７は、ｘ”−ｚ”平面に対するキャピラリ４の軸の投影と図４に示すｚ”軸とのなす角度として規定することができる。角度１９は、キャピラリ４の軸と図４に示すｘ”−ｚ”平面とのなす角度として規定することができる。角度１７および１９のそれぞれは、例えば、−４５°から４５°まで、−９０°、−６０°、−４５°、−３０°、０°、３０°、４５°、６０°、および９０°等、−９０°から９０°までの間でそれぞれ選択することができる。種々の実施形態において、キャピラリ４の第２の端部は、ｘ−ｙ平面から上方または下方へ１５ｍｍの位置とすることができる。少なくとも１つの実施形態において、エレクトロスプレイ溶液は、質量分析装置１２のオリフィスを含む軸上（角度２０および角度１８＝０°ならびに間隔２１および間隔１６＝０ｍｍ）に当てることができる。少なくとも１つの実施形態において、エレクトロスプレイ溶液は、アブレーションプルームに直角（９０°）に当てることができる。
【００２９】
種々の実施形態において、間隔１３は、例えば、０ｍｍより大きく２０ｍｍまで、および４．５ｍｍ等、０ｍｍから２０ｍｍまでとすることができ、間隔１４は、例えば、−１０ｍｍ等、−２０ｍｍから２０ｍｍまでとすることができ、間隔１５は、例えば、１ｍｍおよび１２ｍｍ等、０より大きく２０ｍｍまでとすることができ、間隔１６は、例えば、０ｍｍ等、−２０ｍｍから２０ｍｍまでとすることができ、間隔２１は、例えば、０ｍｍ等、−２０ｍｍから２０ｍｍまでとすることができ、および間隔２２は、例えば、０ｍｍ等、−２０ｍｍから２０ｍｍまでとすることができ、ならびに角度１７は、例えば、０°等、−９０°から９０°までとすることができ、角度１８は、例えば、０°等、−９０°から９０°までとすることができ、角度１９は、例えば、０°等、−９０°から９０°までとすることができ、および角度２０は、例えば、０°等、−９０°から９０°までとすることができる。
【００３０】
種々の実施形態において、装置は、概して、フローサイトメータを備えることができる。種々の実施形態において、装置は、キャピラリを備えるフローサイトメトリシステム、試料を溶発し、キャピラリ内にアブレーションプルームを発生させるためにキャピラリ内の試料にエネルギーを照射するレーザシステム、アブレーションプルームを捕えてイオンを生成するためにエレクトロスプレイプルームを発生させるエレクトロスプレイ装置、および質量分析システムを備えることができる。フローサイトメトリシステムは、フローサイトメータを備えることができる。フローサイトメトリシステムは、開放端および反対側の端部を有するキャピラリを通る流れを備えることができ、そして、選択的に、キャピラリの開放端に隣接して配された廃棄物容器を備えることができる。キャピラリの反対側の端部は、閉止した端部を備えることができる。質量分析システムは、イオンを捕捉するイオン移動口を有する質量分析装置、および例えば、パーソナルコンピュータ等の記録装置を備えることができる。レーザシステムは、中赤外レーザならびにファイバ光学素子、カップリングレンズ、および／または焦点調節レンズを備える焦点調節システムを備えることができる。装置は、レーザパルスを試料に伝送および／または結合する光ファイバを備えることができる。エレクトロスプレイ装置は、電源およびシリンジポンプを有するエレクトロスプレイイオン化エミッタを備えることができる。装置は、試料台を備えることができる。装置は、試料を封入するためのシュラウド、試料台、および／またはエレクトロスプレイエミッタを備えることができる。
【００３１】
フローサイトメトリシステムは、流体力学的に、流体流中の試料の焦点を合わせることができる。例えば、キャピラリを通る流れは、流体力学的に、細胞の単一の流れの中の細胞の群の焦点を合わせることができる。装置は、流体力学的に流体流中の試料の焦点を合わせるフローサイトメータを備えることができる。装置は、試料がキャピラリ内でアブレーションポイントにあるとき、レーザパルスを試料に伝送および／または結合する焦点調節システムを備えることができる。アブレーションプルームは、キャピラリの開放端の方に向かって前方方向に移動することができる。キャピラリは、アブレーションプルームを半径方向に絞ることができる。アブレーションプルームは、視準されたアブレーションプルームを含むことができる。キャピラリは、エレクトロスプレイプルームの方に向かって配向することができる。アブレーションプルームは、キャピラリからエレクトロスプレイプルームの方に向かって射出することができる。アブレーションプルームは、エレクトロスプレイプルームによって捕えられ、イオン化されて質量分析装置によって検知可能なイオンを発生させる。
【００３２】
種々の実施形態において、フローサイトメトリシステムは、キャピラリを通る流れの第１の側に配される、例えば、アルゴンイオンレーザおよびヘリウム−ネオン（ＨｅＮｅ）レーザ等の連続レーザ、ならびにキャピラリを通る流れの第２の側に配される、例えば、光検出器および蛍光検出器等の検出器、ならびに検出器および中赤外レーザと電気的に接続された遅延発生器を備えることができる。連続レーザは、中赤外レーザから上流へ配することができる。連続レーザは、キャピラリ内を通る流れに連続レーザビームを照射することができる。連続レーザビームは、試料が連続レーザビームを通過するとき、試料によって曲折または散乱することができる。検出器は、曲折または散乱されたレーザビームを検出して、遅延発生器を作動させることができる。遅延発生器は、試料がキャピラリ内でアブレーションポイントにあるときに、中赤外レーザを作動させることができる。遅延発生器は、試料がキャピラリ内のアブレーションポイントにくるまで、中赤外レーザの作動を遅延させるように構成することができる。遅延時間は、細胞が連続レーザビームを遮ったときのポイントからアブレーションのポイントまでを試料が移動する時間とすることができる。種々の実施形態において、試料は、例えば、緑色蛍光タンパク質、黄色蛍光タンパク質、免疫蛍光タグ、およびアクリジンオレンジ染料等の蛍光タグを含むことができる。
【００３３】
図５を参照すると、ある実施形態において、質量分析装置は、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ駆動光パラメトリック発振器等の中赤外レーザ１、ファイバマウント２によって一方の端部に保持された光ファイバ３を備える焦点調節システム、廃棄物容器４、キャピラリ５、連続レーザ６、検出器７、検出器７および中赤外レーザ１と電気的に接続された遅延発生器８、エレクトロスプレイエミッタ９を含むエレクトロスプレイ装置、シリンジポンプ１１、高圧電源１０、ならびに質量分析装置１２を備えることができる。焦点調節システムは、レーザエネルギーを試料（●）に伝送するようにキャピラリ５内にレーザパルスの焦点を合わせることができる。装置は、焦点調節システム、キャピラリ、エレクトロスプレイエミッタ、および／またはレーザの位置を定める１つまたは複数の作動装置（不図示）を備えることができる。装置は、記録装置（不図示）を備えることができる。
【００３４】
図６を参照すると、ある実施形態において、質量分析装置は、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ駆動光パラメトリック発振器等の中赤外レーザ１、例えば、ミラー等のビーム誘導装置（beam steering device）２１および、例えば、レンズ等の焦点調節装置２２を備える焦点調節システム、廃棄物容器４、キャピラリ５、連続レーザ６、検出器７、検出器７および中赤外レーザ１と電気的に接続された遅延発生器８、エレクトロスプレイエミッタ９を含むエレクトロスプレイ装置、シリンジポンプ１１、高圧電源１０、ならびに質量分析装置１２を備えることができる。焦点調節システムは、レーザエネルギーを試料（●）に伝送するようにキャピラリ５内にレーザパルスの焦点を合わせることができる。装置は、焦点調節システム、キャピラリ、エレクトロスプレイエミッタ、および／またはレーザの位置を定める１つまたは複数の作動装置（不図示）を備えることができる。装置は、記録装置（不図示）を備えることができる。
【００３５】
図５および図６を参照すると、アブレーションポイントは、キャピラリ５の開放端と、試料が連続レーザビームを通過するときのポイントとの間とすることができる。アブレーションポイントは、キャピラリ５の開放端の直近とすることができる。アブレーションプルームはキャピラリ５内で発生させることができる。アブレーションプルームは、キャピラリ５の開放端の方に向かって前方方向に移動することができる。キャピラリ５はアブレーションプルームを半径方向に絞ることができる。アブレーションプルームは視準されたアブレーションプルームを含むことができる。キャピラリ５は、エレクトロスプレイプルームの方に向かって配向することができる。アブレーションプルームは、キャピラリ５からエレクトロスプレイプルームの方に向かって射出することができる。アブレーションプルームはエレクトロスプレイプルームによって捕えられ、イオン化されて質量分析装置１２によって検知可能なイオンを発生させることができる。
【００３６】
種々の実施形態において、レーザパルスは、周囲条件下において、１００ｎｍから８μｍまでの波長、焦点調節する前で０．５ｍｍ〜２０ｍｍの直径、１ピコ秒未満から１００ｎｓまでのパルス長、および例えば、０．１Ｈｚから１００ＭＨｚ等、１００ＭＨｚまでの繰り返し周波数を有することができる。種々の実施形態において、レーザパルスは、３００ｎｍ等、１００ｎｍから４００ｎｍまでの波長を有することができる。種々の実施形態において、レーザパルスは、例えば、８００ｎｍおよび２９４０ｎｍ等、７００ｎｍから３０００ｎｍまでおよび２０００ｎｍから４０００ｎｍまでの波長を有することができる。種々の実施形態において、レーザパルスは、例えば、約３μｍ等、２μｍから４μｍまでの波長を有することができる。種々の実施形態において、レーザパルスは、焦点調節前において、０．５ｍｍから１ｍｍまで、１ｍｍから２０ｍｍまで、および１ｍｍから５ｍｍまでの直径を有することができる。種々の実施形態において、レーザパルスは、２００ｆｓから１０ｎｓまで、１ｎｓから１００ｎｓまで、および１ｎｓから５ｎｓまでのパルス長を有することができる。種々の実施形態において、レーザパルスは、例えば、０．１Ｈｚから１００Ｈｚまで等、１００Ｈｚまでの繰り返し周波数を有することができる。少なくとも１つの実施形態において、レーザパルスは、８００ｎｍの波長、１ｍｍの直径、および２００ｆｓのパルス長を有することができる。少なくとも１つの実施形態において、レーザパルスは、１００ｎｍから４００ｎｍまでの波長、１ｍｍから５ｍｍまでの直径、および１ｎｓから１００ｎｓまでのパルス長を有することができる。少なくとも１つの実施形態において、レーザパルスは、２９４０ｎｍの波長、１から２０ｍｍまでの直径、および５ｎｓのパルス長を有することができる。少なくとも１つの実施形態において、レーザは、２６００ｎｍから３４５０ｎｍまでの波長、１から２０ｍｍまでの直径、０．５ｎｓから５０ｎｓまでのパルス長、および１Ｈｚから１００Ｈｚまでの繰り返し周波数において動作する中赤外パルスレーザを備えることができる。光ファイバに結合する前のレーザパルスのエネルギーは、０．１ｍＪから６ｍＪまでとすることができ、パルストゥパルスエネルギー安定性は概して２％から１０％までに相当する。少なくとも１つの実施形態において、光ファイバに結合する前のレーザパルスのエネルギーは、５５４±２６μＪとすることができ、したがってパルストゥパルスエネルギー安定性は５％に相当する。レーザシステムは、試料を溶発するために０．０１秒から２０秒までの時間、１００Ｈｚで動作させることができる。少なくとも１つの実施形態において、レーザシステムは、試料を溶発するために１秒の時間、１００Ｈｚで動作させることができる。ある実施形態において、１から１００までのレーザパルスを、試料を溶発するために伝送することができる。
【００３７】
種々の実施形態において、信号強度は、レーザパルスの繰り返し周波数に関することができる。特定のいかなる理論と結び付けられることを望むことなく、繰り返し周波数は、プルームコリメーションの間、アブレーションプルーム動力学および／またはアブレーションプルーム力学に影響することができる。信号強度および繰り返し周波数は、レーザ、レーザパルス、光ファイバの寸法、キャピラリの寸法、および／または試料体積に関することができる。例えば、図７は、１ｍｍの内径および４．２ｍｍの長さを含むキャピラリ内に水５０％（ｖ／ｖ）およびメタノール５０％（ｖ／ｖ）を含む１×１０−４Ｍのベラパミル溶液１．５μＬについて信号強度およびレーザ繰り返し周波数（Ｈｚ）をプロットしたグラフを示す。図７に示すように、約２５Ｈｚの繰り返し周波数が最も高い信号強度を発生させることができる。種々の実施形態において、レーザパルスは、例えば、５０Ｈｚまで、０．１〜５０Ｈｚ、５〜５０Ｈｚ、１５〜３５Ｈｚ、２０〜３０Ｈｚ、２０〜２５Ｈｚ、２５〜３０Ｈｚ、２２〜２８Ｈｚ、２３〜２７Ｈｚ、および２５Ｈｚ等、１Ｈｚから１００Ｈｚまでの繰り返し周波数を有することができる。少なくとも１つの実施形態において、レーザパルスは、２０Ｈｚから３０Ｈｚまでの繰り返し周波数を有することができる。少なくとも１つの実施形態において、レーザパルスは、２５Ｈｚの繰り返し周波数を有することができる。
【００３８】
種々の実施形態において、レーザは、ＵＶレーザ、可視放射を発するレーザ、および、例えば、中赤外レーザ等の赤外レーザからなる群から選択することができる。ＵＶレーザは、限定はされないが、エキシマレーザ、周波数３逓倍Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、周波数４逓倍Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、および色素レーザを含むことができる。可視放射を発するレーザは、限定はされないが、周波数２逓倍Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、および色素レーザを含むことができる。赤外レーザは、限定はされないが、炭酸ガスレーザ、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ、およびチタンサファイアレーザを含むことができる。レーザは、８００ｎｍの波長、１ｍｍの直径、２００ｆｓのパルス長、７６ＭＨｚの繰り返し周波数、および５ｎＪのパルス当たりのエネルギーを有するレーザパルスを発生させる周波数可変チタンサファイアモード同期レーザを備えることができる。レーザシステムは、８００ｎｍの波長、２００ｆｓのパルス長、１ｋＨｚの繰り返し周波数、および１ｍＪのパルス当たりのエネルギーを有するレーザパルスを発生させる周波数可変チタンサファイアモード同期レーザおよびチタンサファイアレーザと関連付けられた再生増幅器を備えることができる。周波数可変チタンサファイアモード同期レーザは、Ｃｏｈｅｒｅｎｔ（Ｓａｎｔａ  Ｃｌａｒａ、ＣＡ）から商品名Ｍｉｒａ  ９００で販売されている。再生増幅器は、Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｌｉｇｈｔ（Ｌｏｓ  Ｇａｔｏｓ、ＣＡ）から商品名Ｓｐｉｔｆｉｒｅで販売されている。
【００３９】
種々の実施形態において、中赤外レーザは、Ｅｒ：ＹＡＧレーザおよびＮｄ：ＹＡＧレーザ駆動光パラメトリック発振器（ＯＰＯ）のうちの１つを備えることができる。中赤外レーザは、２８００ｎｍから３２００ｎｍまで、および２９３０ｎｍから２９５０ｎｍまで等、２６００ｎｍから３４５０ｎｍまでの波長で動作することができる。レーザは、２６００ｎｍから３４５０ｎｍまでの波長、デマンドモードのパルスで、または１Ｈｚから５０００Ｈｚまでの繰り返し周波数で、および０．５ｎｓから１００ｎｓまでのパルス長で動作する中赤外パルスレーザを備えることができる。種々の実施形態において、レーザパルスは、ＯＨ基の吸収帯における波長を有することができる。種々の実施形態において、中赤外レーザは、２９４０ｎｍ、１００Ｈｚの繰り返し周波数、および５ｎｓのパルス長で動作する、ダイオード励起Ｎｄ：ＹＡＧレーザ駆動光パラメトリック発振器（ＯＰＯ）（Ｖｉｂｒａｎｔ  ＩＲ、Ｏｐｏｔｅｋ、Ｃａｒｌｓｂａｄ、ＣＡ）を備えることができる。
【００４０】
種々の実施形態において、焦点調節システムは、１つまたは複数のミラー、１つまたは複数のカップリングレンズ、および／または光ファイバを備えることができる。レーザパルスは、金メッキミラー（ＰＦ１０−０３−Ｍ０１、Ｔｈｏｒｌａｂｓ、Ｎｅｗｔｏｎ、ＮＪ）によって誘導され、２５ｍｍから７５ｍｍまで、および４０ｍｍから６０ｍｍまで等、１ｍｍから１００ｍｍまでの焦点距離を有する平凸フッ化カルシウムレンズ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ｆａｒｍｉｎｇｄａｌｅ、ＮＹ）によって光ファイバの劈開端に結合することができる。少なくとも１つの実施形態において、カップリングレンズの焦点距離を５０ｍｍとすることができる。ある実施形態において、光ファイバは、ＧｅＯ２系ガラスファイバ、フッ化物ガラスファイバ、およびカルコゲニドファイバのうちの少なくとも１つを備えることができる。種々の実施形態において、光ファイバは、酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）系ガラス光ファイバ（４５０μｍコア径、ＨＰ  Ｆｉｂｅｒ、Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，  Ｉｎｃ．、Ｓｉｌｖｅｒ  Ｓｐｒｉｎｇ、ＭＤ）を備えることができ、レーザパルスは、平凸ＣａＦ２レンズ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ｆａｒｍｉｎｇｄａｌｅ、ＮＹ）によって光ファイバに結合することができる。高性能光シャッタ（ＳＲ４７０、Ｓｔａｎｆｏｒｄ  Ｒｅｓｅａｃｈ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．、Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ、ＣＡ）は、レーザパルスの選択に使用することができる。光ファイバの一方の端部は、５軸トランスレータ（ＢＦＴ−５、Ｓｉｓｋｉｙｏｕ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｇｒａｎｔｓ  Ｐａｓｓ、ＯＲ）に取り付けられたむきだしのファイバチャック（ＢＦＣ３００、Ｓｉｓｋｉｙｏｕ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｇｒａｎｔｓ  Ｐａｓｓ、ＯＲ）またはファイバの先端と試料との間隔を調節する極微操作装置（micromanipulator）（ＭＮ−１５１、ナリシゲ、東京都、日本）によって保持することができる。
【００４１】
種々の実施形態において、装置は、視覚化システムを備えることができる。種々の実施形態において、視覚化システムは、ビデオ顕微鏡システムを備えることができる。透明な試料キャピラリの場合、ファイバの先端と試料表面との間隔は、５×無限補正対物レンズ（Ｍ  Ｐｌａｎ  Ａｐｏ  ５×、株式会社ミツトヨ、神奈川県、日本）を有する、キャピラリに直交して配された長距離ビデオ顕微鏡（ＩｎＦｏｃｕｓ  Ｍｏｄｅｌ  ＫＣ、Ｉｎｆｉｎｉｔｙ、Ｂｏｕｌｄｅｒ  ＣＯ）によって監視することができ、および画像は、ＣＣＤカメラ（Ｍａｒｌｉｎ  Ｆ１３１、Ａｌｌｉｅｄ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｓｔａｄｔｒｏｄａ、Ｇｅｒｍａｎｙ）によって取り込むことができる。環境振動が低い顕微鏡レンジにあるとき、ファイバの先端と試料との間をおおよそ３０μｍから４０μｍまでの間隔に維持することができる。類似のビデオ顕微鏡システムは、アブレーション用の試料に関する位置上にあるキャピラリ内のファイバの先端を調整するためにキャピラリ軸上に配することができる。視覚化システムは、５×無限補正長作動距離対物レンズ（Ｍ  Ｐｌａｎ  Ａｐｏ  ５×、株式会社ミツトヨ、神奈川県、日本）または１０×無限補正長作動距離対物レンズ（Ｍ  Ｐｌａｎ  Ａｐｏ  １０×、株式会社ミツトヨ、神奈川県、日本）およびＣＣＤカメラ（Ｍａｒｌｉｎ  Ｆ１３１、Ａｌｌｉｅｄ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｓｔａｄｔｒｏｄａ、Ｇｅｒｍａｎｙ）に備えつけられた、７×精密ズーム光学素子（Ｅｄｍｕｎｄ  Ｏｐｔｉｃｓ、Ｂａｒｒｉｎｇｔｏｎ、ＮＪ）を備えることができる。この配置において、ＨｅＮｅレーザビームは、ファイバの先端の位置を目立たせるために光ファイバに結合することができる。ＨｅＮｅレーザビームは、この配置において中ＩＲレーザビームと置き換えることができる。
【００４２】
種々の実施形態において、エレクトロスプレイ装置は、定流速でエレクトロスプレイ溶液を先細のエミッタ９（内径５０μｍ、ＭＴ３２０−５０−５−５、Ｎｅｗ  Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ、Ｗｏｂｕｒｎ、ＭＡ）に供給する低ノイズシリンジポンプ１１（Ｐｈｙｓｉｏ  ２２、Ｈａｒｖａｒｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ、Ｈｏｌｌｉｓｔｏｎ、ＭＡ）を備えることができる。低ノイズシリンジポンプ１１は、例えば、２００ｎＬ／ｍｉｎおよび３００ｎＬ／ｍｉｎ等、１０ｎＬ／ｍｉｎから１００μＬ／ｍｉｎまでの流速でエレクトロスプレイ溶液を供給することができる。先細のエミッタ９は、１００μｍから５００μｍまでの外径および１０μｍから２００μｍまでの内径を有することができる。電源１０（ＰＳ３５０、Ｓｔａｎｆｏｒｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｓｙｓｔｅｍｓ、Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ、ＣＡ）は、例えば、２，５００Ｖおよび３，１００Ｖ等、０から５ｋＶまでの安定した高電圧をエレクトロスプレイエミッタに供給する調整電源を備えることができる。エレクトロスプレイ溶液は、０．１％（ｖ／ｖ）酢酸および５０％（ｖ／ｖ）メタノール、０．１％（ｖ／ｖ）蟻酸および５０％（ｖ／ｖ）メタノール、０．１％（ｖ／ｖ）トリフルオロ酢酸および５０％（ｖ／ｖ）メタノール、０．１％（ｗ／ｖ）酢酸アンモニウムおよび５０％（ｖ／ｖ）メタノールのうちの少なくとも１つを含むことができる。種々の実施形態において、エレクトロスプレイプルームを発生させるために、エレクトロスプレイ溶液は、シリンジポンプ１１によって３００ｎＬ／ｍｉｎの流速で先細のエミッタ９から送液される、０．１％（ｖ／ｖ）酢酸を含む５０％（ｖ／ｖ）水溶性メタノール溶液を含むことができ、３，１００Ｖを電源１０によって印加することができる。
【００４３】
ある実施形態において、雰囲気および／またはエレクトロスプレイ溶液は、試料のある構成要素のイオン化および／または断片化を容易にする反応物質を含むことができる。エレクトロスプレイ溶液は、イオンの形成を容易にする、または所望の特性を有する（例えば、強化された断片化特性を有する）イオンを生成する反応物質を含むことができる。例えば、エレクトロスプレイ溶液は、衝突誘起解離実験（collision induced dissociation experiments）において構造特定断片化を誘起することによって脂質の構造的同定を容易にするＬｉ２ＳＯ４を含むことができる。反応性ガスの例には、限定はされないが、アンモニア、ＳＯ２、およびＮＯ２が含まれ得る。
【００４４】
イオンは、質量分析装置によって検知および／または分析することができる。質量分析装置は、直交加速飛行時間質量分析装置（orthogonal acceleration time-of-flight mass spectrometer、Ｑ−ＴＯＦ  Ｐｒｅｍｉｅｒ、Ｗａｔｅｒｓ  Ｃｏ．、ＭＡ）を備えることができる。質量分析装置のオリフィスは、例えば、２２５μｍから３７５μｍまで等、１００μｍから５００μｍまでの内径を有することができる。少なくとも１つの実施形態において、質量分析装置のオリフィスは、例えば、１２７μｍ等、１００μｍから２００μｍまでの内径を有することができる。質量分析装置のオリフィスは、質量分析装置のオリフィスと同様の内径および２０ｍｍから５００ｍｍまでの長さを有する、まっすぐのまたは曲がった延長チューブによって延長することができる。界面ブロック温度は、例えば、２３℃から９０℃までおよび６０℃から８０℃まで等、周囲温度から１５０℃までとすることができる。少なくとも１つの実施形態において、界面ブロック温度は８０℃とすることができる。電位は、例えば、−７０Ｖから７０Ｖまで等、−１００Ｖから１００Ｖまでとすることができる。少なくとも１つの実施形態において、電位は−７０Ｖとすることができる。タンデム質量スペクトルは、１０−６ｍｂａｒから１０−２ｍｂａｒまでの衝突細胞圧で、および１０ｅＶから２００ｅＶまでの衝突エネルギーを有するアルゴン、ヘリウムまたは窒素等の衝突ガスを用いる衝突活性化解離（collision activated dissociation、ＣＡＤ）によって得ることができる。少なくとも１つの実施形態において、衝突ガスは、アルゴンとすることができ、衝突細胞圧は、４×１０−３ｍｂａｒとすることができ、衝突エネルギーは１０ｅＶから２５ｅＶまでとすることができる。
【００４５】
種々の実施形態において、装置は、透過幾何学配置（transmission geometry）および反射幾何学配置のうちの一方を備えることができる。反射幾何学配置において、レーザおよびアブレーションプルームは、試料と同じ側に配することができる。例えば、レーザは、試料の一方の側に配することができ、アブレーションプルームは、同じ側に発生させることができる。透過幾何学配置において、レーザは、試料の第１の側に配することができ、アブレーションプルームは、試料の第２の側に発生させることができる。例えば、レーザは、試料の前方にアブレーションプルームを発生させるために試料の後方でエネルギーを発することができる。透過幾何学配置において、アブレーションプルームの少なくとも一部またはアブレーションプルームの実質的な部分は、レーザとは反対側に配することができ、およびアブレーションプルームの少なくとも一部またはアブレーションプルームが存在しない部分は、レーザと同一側に配することができる。
【００４６】
透過幾何学配置において、アブレーションプルームは、キャピラリ内で発生させることができる。アブレーションプルームは、キャピラリの開放端の方に向かって試料から離れるように前方へ移動することができる。アブレーションプルームは、レーザパルスと一致するおよび／または平行な前方方向へ移動することができる。キャピラリは、アブレーションプルームを半径方向に絞ることができる。アブレーションプルームは、視準されたアブレーションプルームを含むことができる。アブレーションプルームは、共線的なアブレーションプルームを含むことができる。アブレーションプルームは半球状でなくてもよい。アブレーションプルームは、自由に拡散しなくてもよい。キャピラリは、エレクトロスプレイプルームの方に向かって配向することができる。アブレーションプルームは、キャピラリからエレクトロスプレイプルームの方に向かって射出することができる。アブレーションプルームは、エレクトロスプレイプルームによって捕えられ、イオン化されて質量分析装置によって検知可能なイオンを発生させることができる。
【００４７】
透過幾何学配置において、キャピラリ寸法、試料体積、キャピラリ内における試料位置、キャピラリおよび／または試料に対する光ファイバの位置、ならびにエレクトロスプレイ装置および／または質量分析装置のオリフィスに対するキャピラリの位置を最適化して、イオン生成を改善することができる。図８を参照すると、キャピラリは、外径（ＯＤ）、内径（ＩＤ）、および長さ（Ｌ）を備えることができる。キャピラリは、例えば２ｍｍまたは１ｍｍ等、７ｍｍから１００μｍまでの外径（ＯＤ）を備えることができる。キャピラリは、５μｍから５ｍｍまで、１０μｍから１０００μｍまで、１０μｍから３０μｍまで、および３０μｍから５０μｍまでの内径（ＩＤ）を有することができる。キャピラリは、０．１ｍｍから１０ｍｍまで、０．５ｍｍから５ｍｍまで、および０．１ｍｍから１ｍｍまでの長さ（Ｌ）を有することができる。キャピラリは、例えば、試料体積（Ｖ）を有する、水溶液等の液体に懸濁された、例えば単細胞（Ｃ）等の試料を備えることができる。試料は、１ピコリットルから１００μＬまで、５ピコリットルから５ｎＬまで、５ｎＬから５００ｎＬまで、１０ｎＬから１００ｎＬまで、１００ｎＬから１μＬまで、および１μＬから１００μＬまでの試料体積を有することができる。少なくとも１つの実施形態において、試料体積は、１００ｎＬから１００μＬまで、１００ｎＬから１μＬまで、および０．５μＬとすることができる。試料は、キャピラリの端部から液体（ｄ）の低い方のメニスカスまでの間隔が、例えば、０から１ｍｍまで、０より大きく１ｍｍまで、０．２５ｍｍ、０．５ｍｍ、０．７５ｍｍ、および１ｍｍ等、０〜１０ｍｍとすることができる液体中に配することができる。図８を参照すると、種々の実施形態において、焦点調節光学素子は、コア径（ＣＤ）、先端の曲率半径（Ｒ）、先端から液体までの距離（ｄ−ｄｉ）および先端の挿入深さ（ｄｉ）を有する光ファイバを備えることができる。光ファイバコア径（ＣＤ）は、例えば、１５０μｍ、２５０μｍ、３５０μｍ、および４５０μｍ等、１５μｍから４５０μｍまでとすることができる。先端の曲率半径（Ｒ）は、例えば、０．２５μｍから５μｍまでおよび７．５μｍから１２．５μｍまで等、０．１μｍから２５μｍまでとすることができる。先端の挿入深さ（ｄｉ）は、例えば、０より大きく１０ｍｍまで、５ｍｍ、１ｍｍ、および０．５ｍｍ等、０ｍｍから１０ｍｍまでとすることができる。例えば、先端の挿入深さ（ｄｉ）は、先端がキャピラリ内に挿入されていないとき０ｍｍとすることができる。先端から液体までの距離（ｄ−ｄｉ）は、例えば、０より大きく５０μｍまで、１μｍ、２μｍ、５μｍ、１０μｍ、および３０μｍ等、０μｍから５０μｍまでとすることができる。例えば、先端から液体までの距離（ｄ−ｄｉ）は、先端が液体の低い方のメニスカスに接しているとき０μｍとすることができる。種々の実施形態において、ファイバの先端は試料に接することができる（ｄ−ｄｉ＝０μｍ）。少なくとも１つの実施形態において、先端から液体までの距離（ｄ−ｄｉ）は、先端の曲率半径の２倍（２Ｒ）とすることができる。
【００４８】
図９Ａ〜９Ｃを参照すると、いくつかの実施形態において、装置は、直線的に先細の先端５０および曲線的に先細の先端５５のうちの一方を備えることができる。図９Ａおよび図９Ｂに示すように、光ファイバのコア径から先端の直径までの、直線的に先細の先端の半径変化は、曲線的に先細の先端の半径変化よりも小さい。曲線的に先細の先端から発せられたエネルギー（灰色に図示）は図９Ｃに図示される。図９Ｃに示すように、レーザエネルギーの重要な部分は、先端の曲線的部分および／または先端から発することができる。特定のいかなる理論と結び付けられることを望むことなく、直線的に先細の先端は、曲線的に先細の先端よりも小さいエネルギーロスを示すことができる。直線的に先細の先端は、曲線的に先細の先端よりも、焦点の合ったレーザエネルギー伝送を試料に供給することができる。種々の実施形態において、先端は、エネルギーロスを低減するために、先端の内部に沿って、例えば、銀被覆等の金属被覆を備えることができる。種々の実施形態において、繊維は、キャピラリ引き装置（capillary puller）を用いて加熱されおよび／または引かれ、制御されたテーパ角度を含む直線的に先細の先端を生成することができる。特定のいかなる理論と結び付けられることを望むことなく、先細の先端は、先端におけるレーザエネルギーのすべてもしくは実質的にすべての焦点を合わせることおよび／またはエネルギーロスを最小限にすることによって特徴づけられ、従来の先端よりも効率的な試料アブレーションを供給することができる。
【００４９】
種々の実施形態において、装置は、化学的に変更した内部表面を含むキャピラリを備えることができる。化学的に変更された表面は、キャピラリと試料との間の相互作用を増大および／または減少させることができる。キャピラリは、疎水性の内面を備えることができる。キャピラリは、親水性の内面を備えることができる。キャピラリは、例えば、限定はされないが、ペンタフルオロフェニルジメチルクロロシラン、フェネチルシラン、トリメチルシラン、ヘキサメチルジシラザン、３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、およびこれらの組み合わせ等の、疎水化剤および／または親水化剤を使用して変更することができる。
【００５０】
種々の実施形態において、試料は細胞内成分、単細胞、細胞、小細胞群（small cell population）、細胞系、および／または組織を備えることができる。単細胞は、５０μｍ未満、２５μｍ未満、および／または１０μｍ未満等、１００マイクロメートル未満の最小寸法を有することができる。単細胞は、例えば、５μｍから５０μｍまで、および１０μｍから２５μｍまで等、１μｍから１００μｍまでの最小寸法を有することができる。種々の実施形態において、単細胞は、１μｍから１０μｍｍでの最小寸法を有することができる。小細胞群は、５０個の細胞から１００，０００個の細胞まで、および１００個の細胞から１，０００個の細胞まで等、１０個の細胞から１００万個の細胞までを備えることができる。細胞内成分は、細胞質、核、ミトコンドリア、葉緑体、リボソーム、小胞体、ゴルジ装置、リソソーム、プロテアソーム、ペルオキシソーム、分泌小胞、空胞、およびミクロソームのうちの１つまたは複数を備えることができる。種々の実施形態において、試料は、水溶性小滴を備えることができる。種々の実施形態において、試料は、細胞内成分、単細胞、細胞、小細胞群、細胞系、および／または組織を含む水溶性小滴を含むことができる。種々の実施形態において、試料は、水溶性小滴に懸濁された細胞内成分、単細胞、細胞、小細胞群、細胞系、および／または組織を含むことができる。試料は、疎水性試料および／または親水性試料を含むことができる。試料は、固体試料、液体試料、および水溶性小滴に懸濁された固体のうちの１つを含むことができる。
【００５１】
種々の実施形態において、試料は水を含むことができる。例えば、組織、細胞および細胞内成分は水を含むことができる。試料は、高い生来の水の濃度を備えることができる。試料は、生来の水の濃度を備えることができる。種々の実施形態において、試料は、水溶液に懸濁された細胞および小細胞群のうちの１つを含むことができる。水溶液は、水、例えば、ＨＥＰＥＳもしくはＰＢＳ等の緩衝剤、例えば、ＲＰＭＩ１６４０、ＢＭＥ、およびＨａｍ’ｓＦ−１２等の細胞培養培地、ならびに／またはいずれかの他の適当な溶液を含むことができる。試料は再水和試料を含むことができる。試料は、水溶液で再水和された脱水試料を含むことができる。種々の実施形態において、再水和試料は、環境チャンバおよび／または水溶液によって再水和することができる。試料は水を含むことができ、レーザエネルギーは、試料中の水によって吸収されることができる。試料は、生来の環境および／または周囲環境におくことができる。
【００５２】
種々の実施形態において、キャピラリは、アブレーション用の試料を選択することおよび／またはアブレーション用の試料を回収することに使用することができる。キャピラリは、生来の環境から試料を捕捉するのに使用することができる。図１０Ａに示すように、約１００μｍの内径を有する引かれたガラスキャピラリは、毛管現象によって細胞を捕捉することに使用することができる。図１０Ｂに示すように、キャピラリは約１５個の細胞を吸い取った。キャピラリは、アブレーション用の試料を選択するおよび／またはアブレーション用の試料を回収する毛管力を使用することができる。キャピラリは、液体試料、小細胞群、および／または単細胞、および／または細胞内成分を毛管力によってキャピラリの開口内に吸い取ることができる。例えば、キャピラリは、直接アブレーション用の周囲環境における試料から、未処理の生物学的流体、細胞、細胞内成分、および組織成分を吸い取ることができる。吸い取られた試料は、キャピラリの第１の端部とキャピラリの第２の端部との間に位置することができる。
【００５３】
キャピラリは、試料体積に対応する異なる内径を有することができる。例えば、キャピラリは、１つの哺乳類の細胞に匹敵する内径を有することができる。特定のいかなる理論と結び付けられることを望むことなく、キャピラリの内径は、試料の選択および／または回収に影響することができる。例えば、せん断力は、キャピラリ入口の直径が細胞の大きさよりも小さいとき細胞を損傷させるかもしれず、単細胞の大きさよりも大きい直径を有するキャピラリは、１つの細胞よりも多くの細胞を吸い取ることができる。小さな内径を有するキャピラリは、より大きな内径を有するキャピラリよりも、改善されたプルームコリメーションおよび試料採取を示すことができる。
【００５４】
種々の実施形態において、キャピラリは、中空導波管を備えることができる。Ａｇ／ＡｇＩ中空ガラス導波管の作製方法は、米国特許４，９３０，８６３号に記載され、約３００μｍ以上のボア径を有するＡｇ／ＡｇＩ中空ガラス導波管は、Ｐｏｌｙｍｉｃｒｏ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ＬＬＣから販売されている。上記で論じたように、導波管は、レーザエネルギーを試料に結合し、レーザエネルギーを試料に伝送し、アブレーションプルームを視準し、アブレーション用試料を選択し、および／またはアブレーション用試料を回収することができる。導波管は、生来の環境から試料を捕捉するのに使用することができる。導波管は、アブレーション用試料を選択するおよび／またはアブレーション用試料を回収する毛管力を使用することができる。例えば、導波管は、直接アブレーション用の周囲環境における試料から、未処理の生物学的流体、細胞、細胞内成分、および組織成分を吸い取ることができる。吸い取られた試料は、導波管の第１の端部と導波管の第２の端部との間に位置することができる。導波管は、試料体積に対応する異なる内径を有することができる。導波管は、上述のキャピラリと同一寸法を有することができる。例えば、導波管は、１つの哺乳類の細胞に匹敵する内径を有することができる。
【００５５】
図１１を参照すると、ある実施形態において、質量分析装置は、例えば、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ駆動光パラメトリック発振器等の中赤外レーザ１、例えば、レンズ等の焦点調節装置２１および、例えば、ミラー等のビーム誘導装置２２を備える焦点調節システム、ファイバマウント２によって保持された中空導波管、試料台４を有する三次元移動ステージ、エレクトロスプレイエミッタ９を含むエレクトロスプレイ装置、シリンジポンプ１１、高圧電源１０、質量分析装置１２、ならびに試料が導波管で選択されたときおよび／または試料がアブレーションのために配置されたときに試料を視覚化する１つまたは複数の長距離ビデオ顕微鏡２４を備えることができる。導波管は試料を備えることができる。試料は、導波管の第１の端部と導波管の第２の端部との間に配することができる。導波管は、レーザエネルギーを試料に伝送するおよび／または結合することができる。アブレーションプルームは、導波管内に発生させることができる。アブレーションプルームは、導波管の第２の端部の方に向かって前方方向に移動することができる。導波管は、アブレーションプルームを半径方向に絞ることができる。アブレーションプルームは、視準されたアブレーションプルームを含むことができる。視準されたアブレーションプルームは、半径方向に絞られたアブレーションプルームを含むことができる。視準されたアブレーションプルームは、共線的なアブレーションプルームを含むことができる。導波管は、エレクトロスプレイプルームの方に向かって配向することができる。アブレーションプルームは、導波管からエレクトロスプレイプルームの方に向かって射出することができる。
【００５６】
種々の実施形態において、中赤外レーザパルスは、導波管ボア径の約６５％のビーム径を有することができる。焦点調節レンズは、５０ｍｍ焦点距離平凸フッ化カルシウムレンズを備えることができる。長距離ビデオ顕微鏡２４は、中空導波管による試料採取を可視化するために試料表面に対して垂直に配することができる。導波管は、極微操作装置（不図示）によって操作することができる。導波管は、試料を選択および／または捕捉するために、単細胞または細胞を含む試料に接触させることができる。試料を備える導波管は、試料アブレーション用に配することができる。エレクトロスプレイ溶液は、５０％メタノール溶液および０．１％酢酸（ｖ／ｖ）を含むことができる。他のエレクトロスプレイ溶液および／またはガス環境は、イオン生成を高めるために、および／または生成イオンの断片化を容易にするために使用することができる。シリンジポンプ１１は、３００ｎＬ／ｍｉｎの流速でエレクトロスプレイ溶液を放出することができる。高圧電源１０は、安定したエレクトロスプレイプルームを発生させるために、エレクトロスプレイエミッタ９に約３，１００Ｖを印加することができる。中空導波管２３とエレクトロスプレイ軸との距離およびなす角度は、試料採取条件を最適化するように調節することができる。種々の実施形態において、中空導波管２３とエレクトロスプレイ軸と間の距離は、例えば、５ｍｍ、１０ｍｍ、または１２ｍｍ等、１〜１５ｍｍとすることができ、中空導波管２３とエレクトロスプレイ軸とのなす角度は、例えば、９０°、４５°、および５°等、０〜１８０°とすることができる。
【００５７】
種々の実施形態において、方法は、キャピラリ内おいてレーザパルスによって試料を溶発させてアブレーションプルームを発生させるステップ、エレクトロスプレイプルームによってアブレーションプルームを捕え、陽または陰イオンを生成するステップ、および質量分析によってイオンを検知するステップを含むことができ、アブレーションプルームは、視準されたアブレーションプルームである。視準されたアブレーションプルームは、半径方向に絞られたアブレーションプルームを含むことができる。視準されたアブレーションプルームは、共線的なアブレーションプルームを含むことができる。種々の実施形態において、キャピラリは、中空導波管を備えることができる。種々の実施形態において、方法は、焦点調節光学要素、光ファイバ、および中空導波管のうちの少なくとも１つによってレーザパルスを試料に伝送するステップを含むことができる。方法は、焦点調節光学要素、光ファイバ、および中空導波管のうちの少なくとも１つによってレーザパルスを試料に結合するステップを含むことができる。レーザパルスは、中赤外レーザパルスを含むことができる。
【００５８】
種々の実施形態において、方法は、キャピラリ内おいてアブレーションプルームを発生させるステップを含むことができる。方法は、半径方向に絞ったアブレーションプルームを発生させるステップを含むことができる。方法は、視準されたアブレーションプルームを発生させるステップを含むことができる。方法は、共線的なアブレーションプルームを発生させるステップを含むことができる。方法は、キャピラリおよび中空導波管のうちの１つを用いてアブレーションプルームを視準するステップを含むことができる。図１Ｂに示すように、キャピラリは、キャピラリ内において発生させたアブレーションプルームを視準することができる。キャピラリは、アブレーションプルームの半径方向の拡散を減少および／または排除することができる。視準されたアブレーションプルームは、イオン形成および／またはイオン効率を改善することができる。方法は、中空導波管内にアブレーションプルームを発生させるステップを含むことができる。
【００５９】
種々の実施形態において、方法は、キャピラリからアブレーションプルームの少なくとも一部を射出するステップを含むことができる。方法は、キャピラリの第２の端部からアブレーションプルームの少なくとも一部を射出するステップを含むことができる。アブレーションプルームは、キャピラリの第２の端部の方に向かって前方方向に移動することができる。方法は、キャピラリの第２の端部からエレクトロスプレイプルームの方に向かってアブレーションプルームの少なくとも一部を射出するステップを含むことができる。方法は、キャピラリの第２の端部から半径方向に絞られたアブレーションプルームを射出するステップを含むことができる。方法は、キャピラリの第２の端部から視準されたアブレーションプルームを射出するステップを含むことができる。方法は、キャピラリの第２の端部から共線的なアブレーションプルームを射出するステップを含むことができる。方法は、中空導波管からアブレーションプルームの少なくとも一部を射出するステップを含むことができる。
【００６０】
種々の実施形態において、方法は、試料を透過幾何学配置および反射幾何学配置アブレーションのうちの一方とするステップを含むことができる。反射幾何学配置において、方法は、試料の第１の側にレーザパルスを伝送するステップおよび試料の第１の側にアブレーションプルームを発生させるステップを含むことができる。透過幾何学配置において、方法は、試料の第１の側にレーザパルスを伝送するステップおよび、例えば、試料の反対側等、試料の第２の側にアブレーションプルームを発生させるステップを含むことができる。例えば、方法は、試料の後方にレーザパルスを伝送するステップおよび試料の前方にアブレーションプルームを発生させるステップを含むことができる。透過幾何学配置において、アブレーションプルームの少なくとも一部またはアブレーションプルームの少なくとも実質的な部分は、レーザから反対の側に存在することができ、およびアブレーションプルームの少なくとも一部またはアブレーションプルームが存在しない部分は、レーザと同一側に存在することができる。透過幾何学配置において、方法は、レーザから反対側の試料の側にアブレーションプルームの少なくとも一部を射出するステップを含むことができる。
【００６１】
種々の実施形態において、方法は、キャピラリの第１の端部とキャピラリの第２の端部との間に試料を配するステップを含むことができる。方法は、キャピラリの第１の端部の近くに試料を配するステップを含むことができる。方法は、キャピラリの第１の端部に隣接して試料を配するステップを含むことができる。方法は、キャピラリの第１の端部の外に試料を配するステップを含むことができる。種々の実施形態において、方法は、キャピラリを用いてアブレーション用試料を選択するステップおよび回収するステップのうちの１つまたは複数を含むことができる。方法は、毛管力を使用してキャピラリを用いて生来の環境から試料を選択するステップおよび／または回収するステップを含むことができる。種々の実施形態において、試料を回収するステップは、毛管力を使用してキャピラリを用いて生来の環境から試料を捕捉するステップを含むことができる。図１０Ａに示すように、例えば、キャピラリは、アブレーション用の１つまたは複数の細胞を選択するために、細胞を含む水溶性小滴に挿入することができる。図１０Ｂに示すように、細胞または複数の細胞は、毛管力によってキャピラリ内に引き取られることができる。
【００６２】
図５および図６を参照すると、種々の実施形態において、方法は、流体力学的に、流体流中の試料の焦点を合わせるステップを含むことができる。種々の実施形態において、フローサイトメータは、流体力学的に、流体流中の試料の焦点を合わせることができる。種々の実施形態において、キャピラリを通る流れは、流体力学的に、流体流中の試料の焦点を合わせることができる。流体力学的に焦点調節された試料は細胞の単一の流れを備えることができる。種々の実施形態において、方法は、流体力学的に、フローサイトメータにおける流体流および／またはキャピラリを通る流れ内の試料の焦点を合わせるステップ、キャピラリの第１の側にある連続レーザを用いて流体流に照射するステップ、試料が、連続レーザからの焦点調節されたビームを通過するときを検知するステップ、および試料がキャピラリ内のアブレーションポイントにあるとき中赤外レーザを作動させるステップを含むことができる。細胞は、連続レーザ６から発せられた、焦点調節されたビームを曲折させることができる。検出器は、曲折されたレーザビームを検出し、遅延発生器８を作動させることができる。遅延発生器８は、細胞がキャピラリ内のアブレーションポイントにくるまで中赤外レーザ１の作動を遅延させることができる。遅延発生器は、細胞を溶発させるために中赤外レーザパルスを発動させることができる。遅延時間は、細胞が連続レーザビームを捕えるときのポイントから、キャピラリに近接するまたはキャピラリ内のアブレーションポイントまで移動する時間とすることができる。種々の実施形態において、方法は、例えば、緑色蛍光タンパク質、黄色蛍光タンパク質、免疫蛍光タグ、またはアクリジンオレンジ染料等の蛍光タグで試料を標識付けするステップを含むことができる。種々の実施形態において、方法は、試料を溶発する前に、フローサイトメトリを通る試料を細胞分類にかけるステップを含むことができる。
【００６３】
本明細書に記載の様々な実施形態は、以下の代表例と共に読まれると、より深く理解することができる。以下の例には、例示の目的が含まれるが、限定はされない。
【００６４】
光パラメトリック発振器（ＯＰＯ）（Ｖｉｂｒａｎｔ  ＩＲまたはＯｐｏｌｅｔｔｅ  １００、Ｏｐｏｔｅｋ、Ｃａｒｌｓｂａｄ、ＣＡ）は、繰り返し周波数１００ＨｚのＮｄ：ＹＡＧレーザの出力を、波長約２９４０ｎｍ、パルス長約５ｎｓの中赤外レーザパルスに変換した。個々のレーザパルスは、高性能光シャッタ（ＳＲ４７０、Ｓｔａｎｆｏｒｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．、Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ、ＣＡ）を使用して選択した。ある実施形態において、ビーム誘導および焦点調節は、金メッキミラー（ＰＦ１０−０３−Ｍ０１、Ｔｈｏｒｌａｂｓ、Ｎｅｗｔｏｎ、ＮＪ）および単一７５ｍｍ焦点距離平凸反射防止膜被覆ＺｎＳｅレンズまたは１５０ｍｍ焦点距離平凸ＣａＦ２レンズ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ｆａｒｍｉｎｇｄａｌｅ、ＮＹ）によって行った。ある実施形態において、ビーム誘導および焦点調節は、４５０μｍのコア径および１５μｍから５０μｍまでの先端の曲率半径を有する鋭利にした酸化ゲルマニウム（ＧｅＯ２）光ファイバ（ＨＰ  Ｆｉｂｅｒ、Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｆｉｂｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．、Ｓｉｌｖｅｒ  Ｓｐｒｉｎｇ、ＭＤ）によって行った。光ファイバは、５軸トランスレータ（ＢＦＴ−５、Ｓｉｓｋｉｙｏｕ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｇｒａｎｔｓ  Ｐａｓｓ、ＯＲ）に取り付けられたむきだしのファイバチャック（ＢＦＣ３００、Ｓｉｓｋｉｙｏｕ  Ｃｏｒｐ．、Ｇｒａｎｔｓ  Ｐａｓｓ、ＯＲ）に保持した。光ファイバは、試料と接して配した。光ファイバは、直線的に先細の先端を備えることができる。ある実施形態において、ビーム誘導および焦点調節は、Ｐｏｌｙｍｉｃｒｏ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，ＬＬＣによって製造された、３００μｍボア径を有する中空導波管によって行った。５０ｍｍ焦点距離平凸ＣａＦ２レンズ（Ｉｎｆｒａｒｅｄ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ、Ｆａｒｍｉｎｇｔｏｎｄａｌｅ、ＮＹ）は、光ファイバまたは中空導波管の遠位端上にレーザパルスの焦点を合わせるために使用した。
【００６５】
エレクトロスプレイシステムは、３２０μｍの外径および５０μｍの内径を有する先細の先端を備える先細ステンレス鋼エミッタ（ＭＴ３２０−５０−５−５、Ｎｅｗ  Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ  Ｉｎｃ．、Ｗｏｂｕｒｎ、ＭＡ）を通って、流速２００〜３００ｎＬ／ｍｉｎで、０．１％（ｖ／ｖ）酢酸を含有する５０％（ｖ／ｖ）水溶性メタノール溶液を供給する低ノイズシリンジポンプ（Ｐｈｙｓｉｏ  ２２、Ｈａｒｖａｒｄ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ、Ｈｏｌｌｉｓｔｏｎ、ＭＡ）を備えた。安定した高電圧は、調整電源（ＰＳ３５０、Ｓｔａｎｆｏｒｄ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．、Ｓｕｎｎｙｖａｌｅ、ＣＡ）によって発生させた。調整電源は、エミッタに直接３，０００Ｖを供給した。質量分析装置試料採取錐体のオリフィスは、エレクトロスプレイエミッタの先端から約１２ｍｍ離した、エレクトロスプレイエミッタの軸上に配した。
【００６６】
８，０００（ＦＷＨＭ）の質量分解能を有する直交加速飛行時間質量分析装置（Ｑ−ＴＯＦ  Ｐｒｅｍｉｅｒ、Ｗａｔｅｒｓ  Ｃｏ．、Ｍｉｌｆｏｒｄ、ＭＡ）は、ＬＡＥＳＩ源によって発生させたイオンを収集および分析した。レーザがオフのとき試料関連イオンは観測されなかった。エレクトロスプレイ溶媒スペクトルは、ＭａｓｓＬｙｎｘ４．１ソフトウェア（Ｗａｔｅｒｓ  Ｃｏ．、Ｍｉｌｆｏｒｄ、ＭＡ）を使用してＬＡＥＳＩスペクトルから差し引かれた。
【００６７】
試料を視覚化するため、７×精密ズーム光学素子（Ｅｄｍｕｎｄ  Ｏｐｔｉｃｓ、Ｂａｒｒｉｎｇｔｏｎ、ＮＪ）、２×無限補正対物レンズ（Ｍ  Ｐｌａｎ  Ａｐｏ  ２×、株式会社ミツトヨ、神奈川県、日本）、およびＣＣＤカメラ（Ｍａｒｌｉｎ  Ｆ１３１、Ａｌｌｉｅｄ  Ｖｉｓｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｓｔａｄｔｒｏｄａ、Ｇｅｒｍａｎｙ）をキャピラリ軸上に配した。
【００６８】
ある実施形態において、アブレーションは、透過幾何学配置において行った。透過幾何学配置において、光ファイバは、下方からキャピラリ内部に配され、アブレーションプルームは反対側の端部から射出された。キャピラリ軸はエレクトロスプレイエミッタ先端の前方６．５ｍｍにあった。アブレーションプルームを射出したキャピラリ端部は、エレクトロスプレイエミッタ軸の下方１２ｍｍにあった。キャピラリの内径は１ｍｍであり、キャピラリの長さは３ｍｍであった。
【００６９】
図１２を参照すると、０〜１０００ｍ／ｚの範囲の代表的な質量スペクトルが約２５個の扁平上皮細胞から得られた。扁平上皮細胞は、水の２．５μＬ小滴中に懸濁させ、１ｍｍの内径および３ｍｍの長さを有するキャピラリの内部に配し、透過幾何学配置の質量分析装置によって溶発させた。図１２における挿入図は、トルイジンブルーで染色された約２５個の扁平上皮細胞の画像を含む。挿入図のスケールバーは５０マイクロメートルである。約２５個の細胞は、細胞が単離され、溶液からキャピラリで回収できるように、細胞密度が十分に低くなるまで細胞群を水に希釈することによって、大細胞群から選択した。球形と仮定した単細胞の総細胞体積は、約１０ピコリットルから約６０ピコリットルであった。球形と仮定した２５個の細胞の総細胞体積は、単細胞の総細胞体積よりも約２５倍大きかった。
【００７０】
図１３Ａ〜図１３Ｅは、水の５μＬ小滴に溶解されたブラジキニンから得られた０〜６００ｍ／ｚの範囲の代表的な質量スペクトルを含む。試料は、２ｍｍの内径および、それぞれ、２ｍｍ、３．８ｍｍ、５ｍｍ、６ｍｍ、および７．７ｍｍの長さを有するキャピラリ内部に配され、ならびに透過幾何学配置の質量分析装置によって溶発された。光ファイバは、アブレーション前にキャピラリの底部から小滴中に挿入した。ブラジキニンの代表的な質量スペクトルの総イオン数は、それぞれ、１６１０、１２３０、７５３、６９０、および４８１であった。図１３Ａ〜図１３Ｅに示すように、全体として、短いキャピラリのほうが、長いキャピラリよりも改善されたイオン化効率を示した。例えば、２ｍｍの長さを有するキャピラリは、最高の総イオン数を有し、その結果、最高のイオン化効率を示した。
【００７１】
図１４Ａは、１ｍｍの内径および２．５ｍｍの長さを有するキャピラリ内の２．５μＬの０．１ｍＭブラジキニン溶液から得られた０〜６００ｍ／ｚの範囲の代表的な質量スペクトルを含む。試料は、キャピラリ内部に配され、透過幾何学配置の質量分析装置によって溶発された。総イオン数は、２４６０であった。図１４Ｂは、２ｍｍの内径および２．５ｍｍの長さを有するキャピラリ内の５μＬの０．１ｍＭブラジキニン溶液から得られた０〜６００ｍ／ｚの範囲の代表的な質量スペクトルを含む。試料は、キャピラリ内部に配され、透過幾何学配置の質量分析装置によって溶発された。総イオン数は、１６１０であった。図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、全体として、小さい内径を有するキャピラリのほうが、大きい内径を有するキャピラリよりも改善されたイオン化効率を示した。例えば、１ｍｍの内径を有するキャピラリは、最高の総イオン数を有し、その結果、最高のイオン化効率を示した。
【００７２】
図１５Ａ〜１５Ｄは、水の小滴に懸濁された扁平上皮細胞から得られた０〜８００ｍ／ｚの範囲の代表的な質量スペクトルを含む。試料は、１ｍｍの内径および３ｍｍの長さを有するキャピラリの内部に配され、透過幾何学配置の質量分析装置によって溶発された。図１５Ａは、総イオン数が１９８である２０個の扁平上皮細胞の代表的な質量スペクトルを含む。図１５Ｂは、総イオン数が９１である１０個の扁平上皮細胞の代表的な質量スペクトルを含む。図１５Ｃは、総イオン数が５０である６個の扁平上皮細胞の代表的な質量スペクトルを含む。図１５Ｄは、総イオン数が３４である４個の扁平上皮細胞の代表的な質量スペクトルを含む。図１５Ｄに示すように、４個の扁平上皮細胞を備える細胞は、質量分析によって検知可能なイオンを生成するのに十分な、改善されたイオン化効率を示した。図１５Ａ〜１５Ｄに示すように、全体として、信号強度は、細胞数が減少するにつれて低くなった。
【００７３】
図１６は、水の２．５μＬ小滴に懸濁された約５〜１０μｍの大きさを有する約５００個未満の上皮ベータ細胞から得られた０〜２０００ｍ／ｚの範囲の代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む。試料は、１ｍｍの内径および２．８ｍｍの長さを有するキャピラリの内部に配され、透過幾何学配置の質量分析装置によって溶発された。図１６における挿入図は、アブレーション前に、約５５０個の上皮ベータ細胞の小細胞群の画像を含む。
【００７４】
種々の実施形態は、ダイナミックレンジおよび／または検出限界は、視準されたアブレーションプルームを欠いている質量分析システムよりも改善することができる。図１７は、本明細書に記載された種々の実施形態による質量分析システムおよび視準されたアブレーションプルームを欠いている質量分析システムについて、信号強度および濃度（モル濃度、Ｍ）をプロットしたグラフを含む。特定のいかなる理論と結び付けられることを望むことなく、視準されたアブレーションプルームは、視準されたアブレーションプルームを欠いている質量分析システムよりもダイナミックレンジおよび／または検出限界を拡大させることができる。上記に論じたように、視準されたアブレーションプルームを欠いている質量分析システムは、自由に拡散するアブレーションプルームを含むことができる。アブレーションプルームは三次元に自由に拡散することができ、および／またはイオンの少しの部分のみがエレクトロスプレイプルームによって捕捉されるので、自由に拡散するアブレーションプルームを含む質量分析システムは、低イオン化効率、低感度、および／または低検出限界によって特徴づけることができる。種々の実施形態において、キャピラリは、アブレーションプルームの自由な半径方向の拡散を減少もしくは排除することができ、および／または視準されたアブレーションプルームを発生させることができる。特定のいかなる理論と結び付けられることを望むことなく、イオンの多くの部分がエレクトロスプレイプルームによって捕捉することができるの、アブレーションプルームの視準された拡散は、高イオン化効率、高感度、および／または高検出限界を生ずることができる。視準されたアブレーションプルームは、アブレーションプルームとエレクトロスプレイプルームとの重複を増大させることができる。図１７に示すように、本明細書に記載した種々の実施形態による質量分析システム（■）は、６桁のダイナミックレンジおよび６００アトモルの検出限界を備えることができる。しかしながら、視準されたアブレーションプルームを欠いている質量分析システム（△）は、４桁のダイナミックレンジおよび８フェムトモルの検出限界を備えることができる。図１７における挿入図は、プルームコリメーションを備える質量分析システムによって検知される５０％（ｖ／ｖ）水および５０％（ｖ／ｖ）メタノールを含む０．５μＬの１．２×１０−９Ｍベラパミル溶液の代表的なＬＡＥＳＩ質量スペクトルを含む。
【００７５】
本明細書に引用されたすべての文献は、参照をもって本明細書に繰り込まれるが、繰り込まれる内容は、本明細書に述べた既存の定義、陳述、または他の文献と矛盾しない限度のみである。この文献における用語のいかなる意味または定義が、参照によって繰り込まれた文献における同じ用語の意味または定義のいずれかと矛盾する限度まで、この文献において当該用語に割り当てられた意味または定義は制限されるべきである。いずれかの文献の引用が、それが本出願に関して従来技術となることの自認として解釈されるべきではない。
【００７６】
質量分析の特定の実施形態が例示され、かつ記載されているが、様々な他の変更および修正を本発明の精神および範囲から逸脱することなく行うことができることは、当業者にとって自明であるだろう。当業者は、代替物、変形物、付加物、削除物、修正物および置換物を含む、本明細書に記載した特定の装置および方法の多数の均等物を、認識するであろう、または定型的な実験のみを使用して確かめることができるであろう。したがって、添付の特許請求の範囲を含む本出願は、本出願の範囲内にあるすべてのこのような変更および修正を包含することを意図するものである。
【図１（ａ）】
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【図１（ｂ）】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図７】
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【図８】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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