(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一よりも多くの元素タグ（Tn）で標識されたサンプル（18）を用意すること；
前記サンプル（18）を支持するためにコード化基板（12）を用意することであり、前記コード化基板（12）は基板コーディング（20）で構成され；
少なくとも一回のレーザーパルス（24）を、前記サンプル（18）の位置（22）に向けること、および前記少なくとも一回のレーザーパルス（24）の各々について離散プルーム（26）を生成することであり、前記離散プルーム（26）の各々には、前記一よりも多くの元素タグ（Tn）のうちの少なくとも一つと、前記基板コーディング（20）と、が含まれ；
前記離散プルーム（26）の各々を誘導結合プラズマ（14）中に導入すること、および元素イオン（28）のグループを生成することであり、前記元素イオン（28）のグループの各々は前記一よりも多くの元素タグ（Tn）の各々の少なくとも一つおよび前記基板コーディング（20）に対応し；
前記元素イオン（28）のグループの各々を、前記離散プルーム（26）の各々について同時に検出すること；
検出された前記元素イオン（28）のグループを、前記基板コーディング（20）と相関させること；および
前記一よりも多くの元素タグ（Tn）を前記基板コーディング（20）の分布に基づいて識別することを含む、マスサイトメトリーによるサンプル分析の方法。
【請求項２】
前記一よりも多くの元素タグ（Tn）の前記位置（22）を前記基板コーディング（20）の分布に基づいて識別することが更に含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
識別された前記一よりも多くの元素タグ（Tn）に対応する分布プロファイル（34）を生成することが更に含まれる、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記分布プロファイル（34）は前記サンプル（18）の三次元元素タグプロファイルである、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記基板コーディング（20）には、前記コード化基板（12）上での位置を表すために配置される金属組成物（Xn）が含まれる、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記離散プルーム（26）の各々が前記一よりも多くの元素タグ（Tn）を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
基準元素を前記サンプル（18）に導入することが更に含まれる、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記離散プルームには、前記元素イオンのグループの少なくとも一つが前記基準元素に対応するように前記基準元素が更に含まれる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記サンプル（18）の前記位置（22）は、目的とする特性を有するように予め定められる、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記目的とする特性は、蛍光、リン光、反射、吸収、形状認識および物理的特色の一つにより選ばれる、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記サンプル（18）は組織サンプルである、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記少なくとも一つの元素タグ（Tn）は、同一の遷移金属の異なる同位体、異なる遷移金属それぞれの同位体、又はそれらの組み合わせを含む遷移金属同位体である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
サンプル（18）を支持するためのコード化基板（12）であり、体系化された金属組成物（Xn）のアレイが含まれる基板コーディング（20）で構成される前記コード化基板（12）；
前記サンプル（18）から、および前記基板コーディング（20）から、プルーム（26）を生成するように構成されるレーザーアブレーションシステム；および
前記プルーム（26）を受け取るために前記コード化基板（12）に連結されたマスサイトメーター（10）であり、前記プルーム（26）から元素イオン（28）のグループを生成させるためのイオン源（14）と、前記元素イオン（28）のグループを検出するためのイオン検出器と、を有する前記マスサイトメーター（10）、
を備える、サンプル分析のためのマスサイトメーターシステム。
【請求項１４】
前記コード化基板（12）と前記イオン検出器との間で規定されるトータルパスを更に備え、前記トータルパスは20および200ミリ秒の間の組合せ遅延時間を可能にするように構成される、請求項１３に記載のマスサイトメーターシステム。
【請求項１５】
前記金属組成物（Xn）には、同一の遷移金属の異なる同位体、異なる遷移金属それぞれの同位体、又はそれらの組み合わせを含む遷移金属同位体の集合体が含まれる、請求項１３または１４に記載のマスサイトメーターシステム。
【請求項１６】
前記金属組成物（Xn）は前記コード化基板（12）の表面に位置する、請求項１５に記載のマスサイトメーターシステム。
【請求項１７】
前記金属組成物（Xn）は前記コード化基板（12）の前記表面に凹設される（recessed on）、請求項１６に記載のマスサイトメーターシステム。
【請求項１８】
前記金属組成物（Xn）には、金属または非金属の蛍光物質が含まれる、請求項１３に記載のマスサイトメーターシステム。
【請求項１９】
目的とするサンプル（18）を支持するための表面を有するコード化基板（12）を備え、
前記コード化基板（12）は、基板コーディング（20）で構成され、
前記基板コーディング（20）には、体系化された金属組成物（Xn）のアレイが含まれる、レーザーアブレーションマスサイトメトリーのためのサンプル支持体。
【請求項２０】
前記アレイでの前記金属組成物（Xn）の各々は、それらの質量対電荷比に従って区別可能である、請求項１９に記載のサンプル支持体。
【請求項２１】
前記金属組成物（Xn）には、同一の遷移金属の異なる同位体、異なる遷移金属それぞれの同位体、又はそれらの組み合わせを含む遷移金属同位体が含まれる、請求項２０に記載のサンプル支持体。
【請求項２２】
前記遷移金属同位体は前記コード化基板（12）の表面に凹設される、請求項２１に記載のサンプル支持体。
【請求項２３】
前記金属組成物（Xn）は、分子線エピタキシャルおよびフォトリソグラフィーの一つにより作製される、請求項２１に記載のサンプル支持体。
【請求項２４】
前記アレイでの前記金属組成物（Xn）の各々は、それらの蛍光発光スペクトルにより区別可能である、請求項１９に記載のサンプル支持体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マスサイトメトリーによるサンプル分析のための装置及び方法に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
序論を述べる。
レーザーアブレーション誘導結合プラズマ（ICP）質量分析法（LA-ICP-MS）を使用した分析技術は、生体組織内の金属イオン分布のイメージングに適用することができる。典型的には、レーザーアブレーション-ICP-質量分析法は、組織サンプルをインタロゲートし、微量元素の分布を検出しマッピングすることに使用し得る。しかしながら、この技術は、薄片組織サンプルの二次元イメージングを組み入れる表面分析に限られる。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
以上のことを考慮し、且つ、本発明の教示に従い、各レーザーパルスから生成した各プルームはイオン化され、マスサイトメーターによりサンプル深度の関数としてはっきりと検出され、一方でサンプルを支えるコード化基板（サンプル支持体）は、コード化基板上での基板コーディングの位置を体系化し（codified）、且つ、レーザーパルスがサンプルを通していつアブレーションするかを示すように構成される基板コーディングを有することができる。このシステム及び技術によりサンプルの厚さを介して生成する定量的な分布プロファイルの作製と、サンプルの三次元イメージのマッピングが可能となる。
【０００４】
本教示の別の態様は、マスサイトメトリーによるサンプル分析のための方法である。本方法には、一よりも多くの異なる元素タグで標識されたサンプルを用意することが含まれる。標識サンプルをコード化基板で支持するため、そこではコード化基板が基板コーディングで構成される。少なくとも一回のレーザーパルスがサンプルの位置に向けられ、少なくとも一回のレーザーパルスの各々に対応する離散プルーム（discrete plume）を生成する。各離散プルームには、一よりも多くの元素タグのうちの少なくとも一つ及び基板コーディングが含まれる。離散プルームは誘導結合プラズマ（ICP）に導入され、そこでは元素イオンのグループは、元素イオンのグループの各々が一よりも多くの元素タグの各々のうちの少なくとも一つ及び基板コーディングに対応するように生成される。本方法にはさらに、元素イオンのグループの各々を離散プルームの各々について同時に検出すること、および次いで元素イオンの検出されたグループを基板コーディングと、たとえば、一よりも多くの元素タグの位置を基板コーディングの関数として識別することによって相関させることが含まれる。
【０００５】
本教示の別の態様は、サンプル分析のためのマスサイトメーターシステムである。本システムは、サンプルを支持するためのコード化基板を有し、コード化基板は体系化された金属組成物のアレイが含まれる基板コーディングで構成される。本システムはまた、サンプルから、及び基板コーディングからプルームを生成するように構成されたレーザーアブレーションシステムも有する。イオン源とイオン検出器とを含むマスサイトメーターは、規定されたトータルパス（total path）を通してコード化基板と接続される。
【０００６】
本教示の更に別の態様は、レーザーアブレーションマスサイトメトリーのためのサンプル支持体である。本支持体には、サンプルを支持するために表面を有するコード化基板がある。コード化基板は、基板コーディングで、体系化遷移金属同位体組成物のアレイなどの、コード化基板を体系化するように配置されるようなものを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
当業者は、以下に記載の図面が単に例示を目的としているということを理解するであろう。図面は本出願人の教示の範囲を制限するものではない。添付の図面において、同様の部分には同様の参照番号を付ける。
【図１】本発明の教示の一実施形態に係るシステムおよびプロセスの図的記述である。
【図２】図１の実施形態に係るコード化基板の拡大図である。
【図３】本教示の種々の実施形態に係るコード化基板の図的記述である。
【図４】図３と同様である。
【図５】本教示に係る基板コーディングの種々の実施形態を伴うコード化基板の図的記述である。
【図６】本教示に係るICPイオン源の一実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の教示と共に使用され、様々な要素に関する用語「a」又は「an」は、文脈上明確な指示のない限り、「一又はそれよりも多く（一以上）」又は「少なくとも一つ」という意味を含むことを理解されたい。図１を最初に参照するが、ここで図１は、ほとんどの場合参照番号10で示されるサンプル分析システムの図的記述を表す。サンプル分析システム（以下「システム」を「装置」とも言う）10は、マスサイトメトリー16の誘導結合プラズマ（ICP）イオン源14と連結しているコード化基板12を含む。概して、ICPイオン源14は、マスサイトメトリー16の不可欠な構成要素といえるが、明確にするために、ICPイオン源14をマスサイトメーター16から切り離して表す。マスサイトメーター16は、対応する元素タグデータ30を生成するための計算システム（示されていない）を含んでもよい。コード化基板12は、目的とするサンプル18を支持するために表面を提供し、更に加えて基板コーディング20構造で構成されている。基板コーディング20は、後述するように、分析中のサンプル18上での位置22の空間的配置又は分布を表すか、又はマッピングするために手段を提供することができる。サンプル分析装置10にはさらに、サンプル18での位置22に向けられる少なくとも一回のレーザーパルス24を供給するためにレーザーアブレーションシステム（示されていない）が含まれる。
【０００９】
使用中、少なくとも一回のレーザーパルス24は、サンプル18の表面に向けられている際、サンプル物質の若干を離散プルーム26の形で取り除くことができる。通常、各レーザーパルスは離散プルーム26を生成することができ、一連のレーザーパルスが一連の対応する離散プルーム26を生成できるようにする。種々の実施形態において、目的とするサンプル18は、一よりも多くの異なる元素タグTnで標識することが可能であり、タグは典型的には、本教示の譲受人に譲渡された、米国特許出願公開第2010/0144056号として公開された、同時係属米国特許出願第12/513,011号明細書に記載のように、遷移金属を含む群から選定することができる。便宜上、Tnにおける「n」という表記は変数であり、異なる元素や金属同位体タグTnを表すことが可能である。例えば、目的とする細胞を含む組織サンプルは、一よりも多くの種類の金属結合抗体で標識できる。各種抗体と結合した金属又は元素タグTnは、いくつか例だけを挙げるなら、Gd、Nd、Tb、Eu、Gd、Dy、Ho、Sm、Er、Ybのいずれか一つ又はそれらの組合せの別個の金属同位体であることができる。結果として、各離散プルーム26毎にサンプル18の位置22から取り除かれた物質は一よりも多く（二つ以上）の元素タグTnを含むことができ、例えば、元素タグ「T1」のためにNd及びSmの組合せ、及び元素タグ「T2」のためにGd、Tb及びErの組合せなどのようなものである。
【００１０】
連続した各プルーム26の空間的分離を維持しながら、各プルーム26は輸送され、個別の独立したエンティティとしてICPイオン源14に導入される。各離散プルーム26がICPイオン源14に入る度に、各元素タグTnは各元素タグTnに定量的に相関した対応する元素イオンにイオン化される。一よりも多くの元素タグTnが標識サンプル18内にあることもできるので、ICPイオン源14は各元素タグTnについて元素イオンの別個のグループを生成する。結果として、各離散プルーム26について、ICPイオン源14は図１において通常（M＋）と表される元素イオン28のグループを生成することができる。元素イオン28のグループの各々は、イオンの質量対電荷比（m/z）に従いマスサイトメーター16によって検出可能である。本発明の教示に従い、マスサイトメーター16は元素イオンの各々を同時に検出でき、そしてその有利な高速走行時間を伴い、マスサイトメーター16は連続したレーザーパルスに由来する元素イオンのグループの間を差異化することができる。元素タグデータ30は、単一データファイルの連続体として図１に示され、各プルーム26の連続体のために元素イオン28のグループの検出から同時に得られたデータを表す。したがって、サンプル分析装置10は一よりも多くの元素タグTnの各々を各レーザーパルス24について同時に検出及び識別することができる。単一のレーザーパルスが一よりも多くの元素タグTnを含むプルームを生成することができる一方、一連のレーザーパルス24が、一よりも多くの元素タグTnの存在に出くわす前にある程度のサンプルの深さにまで達することが必要とされることがあるようなサンプル18での若干の位置22が存在することもあり得る。その上、サンプル18での位置22に任意の元素タグTnの欠損となり得る場合、結果として一連の離散プルーム26が元素タグを含まないような場合もあり得る。この場合、何らかの元素タグTnの欠落は、他の潜在的な目的とする特性に関する情報の供給源を提供すると解釈することができる。したがって、本出願人は、後述するように、各離散プルームからの情報が基板コーディング20との組合せで有利に使用されて、サンプル18の厚さ全体の元素タグプロファイルを生成し、サンプル18の面積に対するその位置22を識別することができると認識する。
【００１１】
コード化基板12が、サンプル18での各位置22を識別し、およびマッピングするためにどのように構造化することができるかを理解するのに役立つように、今回図２を参照する。明確な視覚化のために、サンプル18とコード化基板12を分け、基板コーディング20の詳細を示す。基板コーディング20は、通常Xnと表され、コード化基板12のいたる所で体系化（以下、「集成化」とも言う）される差異化金属（differentiating metal）組成物又は合金を含むアレイ配置を有することができる。便宜上、Xnにおける「n」という表記は変数を表し、はっきりと異なる、区別可能な（distinguishable）組成物Xnを表すことが可能である。したがって、コード化基板12の各場所は、その特定の金属組成物Xnにより表され識別され得る。簡潔にするために、「基板コーディング20」及び、コーディングを作成するために配置される、「対応する金属組成物Xn」という用語は、本教示では交換可能に使用される。種々の実施形態において、例えば、基板コーディング20は、固有の識別子（一意の識別子）のアレイを達成するために所定の順列及び濃度で組み立てられた遷移金属同位体の集合体であり得る（上述のように）。区別性のために、金属組成物Xnの各々のために使用される遷移金属同位体の選定は、サンプルを標識するのに使用される元素タグTnとはっきりと異なり、区別可能となるように選ぶことができる。結果として、コード化基板12上の各固有識別子の位置座標は、必要に応じて、後の相互参照及びデコード化のために記録され得る。
【００１２】
固有識別子を検出又は特定するためのデコード化プロセスは、上述のような、標識サンプル18から元素タグTnを放出及び検出するための同様の技術に従うことができる。一致して、少なくとも一回のレーザーパルス24がコード化基板12に向けられるとき、基板コーディング20の一部は切除され、プルーム26へと形成することができる。放出された組成物Xnを含むプルーム26は、イオン化のためにICPイオン源14へと向けられ得る。続いて、ICPイオン源14により生成される元素イオン28の群は、マスサイトメーター10により、コード化基板12からのそれらの起源を有することが特定され得、そしてそれに応じて、基板コーディング20と関連する座標情報を相互参照することによりその位置が決定される。
【００１３】
使用中に、目的とするサンプル18はコード化基板12により支持されることができ、サンプル18の面積やレイアウトは、基礎にある基板コーディング20アレイによって表すことができる。場合によっては、目的とする一定の質を発現している位置22を特定するために標識サンプル18の事前視覚分析（蛍光、リン光、反射、吸収、形状認識又は物理的特色などのようなもの）により、位置22が予め定められ、又は選定され得る。しかしながら、本教示によれば、目的とする位置22は標識サンプル18の事前分析なしに選ぶことができる。種々の実施形態において、例えば、目的とする位置22は、ラスターパターン、例としてモンテカルロ法を用いた構造化されたサンプリング技術、又は基本的な無作為抽出法に基づくことができる。分析中、各レーザーパルス24が標識サンプル18の連続層を、目的とする位置22から取り除くので、一よりも多くの元素タグTnに対応する元素イオン28の群は、マスサイトメーター16によって同時に検出され得る。元素イオン28の検出された群の各々は、サンプル18の各層で取り除かれた物質を表すことができる。上述のように、離散プルーム26の一部は元素タグを含まない場合もあり、又は離散プルーム26の一部は元素タグのグラデーション（漸次的な移行）を含む場合もある。さらに、種々の実施形態において、離散プルーム26の一部は、一よりも多くの元素タグTnの各々からの重複情報を含む場合もある。したがって、マスサイトメーター16により実行される同時検出の各々について、データ30は、一以上の元素タグTnの存在、及び場合によっては欠落に基づく定性的及び定量的情報を含むことができる。得られたデータ30の各々は、標識サンプル18の断面又は厚さのプロファイルに関する情報の一部を提供することができる。
【００１４】
分析が進み、一連のレーザーパルス24がサンプル18の厚さを貫通すれば、少なくとも一回のレーザーパルス24は基板コーディング20の一部を取り除くか、又は取り除き始めることができる。したがって、マスサイトメーター16により検出された元素イオン28の群が金属組成物Xnに由来する元素イオンを含むとき、装置10はレーザーが標識サンプル18を通過するそのアブレーションを完了したと定めることができる。したがって、先のレーザーアブレーションの各々から得られた元素タグデータ30は、位置22で取得した情報を表すために与えられるデータのセット32として一緒にグループ化することができ、そしてその上、データのセット32はコード化基板12上の特定の金属組成物Xnに対応する。そうして装置10は、標識サンプル18での位置22を集成し、検出された基板コーディング20の位置に対応させる。元素イオン28の検出された群を元素タグTnと相互参照し、および基板コーディング20と相関させることにより、元素タグTnの各々及びサンプル18でのそれらの位置22は基板コーディング20に応じて特定され得る。結果として、得られた元素タグデータ30のセット32は、その特定した位置22での標識サンプル18の厚さに対応する分布プロファイル34を生成するために使用され得る。このプロセスは必要に応じて、その後の標識サンプル18上の各位置22について繰り返すことができる。それにしたがい、且つ適切なアルゴリズムの助けを借りて、分布プロファイル34が可視化でき、標識サンプル18の元素タグプロファイルの三次元イメージが表される。
【００１５】
本発明の教示が種々の実施形態と共に説明されているが、本教示はそのような実施形態に制限されるものではない。それどころか、本教示には、当業者によって理解されるように、様々な代替物、修飾物、及び等価物が包含される。例えば、本出願人は、集成化金属組成物Xnが、概して分子線エピタキシー法又はフォトリソグラフィーや同様の技術を使用したマイクロ加工などの方法により製造することができるように、コード化基板12の表面に位置し、コード化基板12のサブレイヤー（副層）に埋め、又はコード化基板12の厚さに組み込むことができると認識する。図３及び図４のそれぞれに示されるように、コード化基板12の凹所（Recesses）36又はエッチングされた溝38（100μmの深さウェルなどのようなもの）は、個別の金属組成物Xnの各々のために受け入れ領域を提供するのに使用され得る。コード化基板12の構成のための材料は、いくつか例を挙げるなら、ステンレス鋼、ガラス、石英、セラミックス、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）及びポリエーテルエーテルケトン（PEEK）のいずれか一つ又はそれらの組合せから選ばれ得る。各金属組成物Xnが、通常互いから切り離された又は分離された個別の物質として説明することができる一方、本出願人は、微量の集成化金属組成物Xn又はその痕跡が連続堆積物（被覆物）又はコーディングの形態で使用され、固有の識別子を提供することができると考えている。種々の実施形態において、例えば、一よりも多くの遷移金属の様々な濃度勾配を提供するような方法で、連続堆積物はコード化基板12に適用され得る。デコード化プロセスは、堆積物の所与の位置にて金属濃度比を検出することに基づくことができる。したがって、分析装置10は、堆積パターンと、各コード化基板12についての対応する金属濃度比とでプログラム化され得る。コード化及びデコード化情報は、上述のように、標識サンプル18の面積について一よりも多くの元素タグTnの位置を特定するために、標識サンプル18と基板コーディング20との間の相関を可能にし得る。
【００１６】
種々の実施形態において、金属の集成化組成物Xnは発光特性を有するとして更に特徴付けられる。例えば、コード化基板12はガラスなどのような透明物質で作ることができ、金属集成化組成物Xnは、表面で集成されるか、サブレーヤーにおいて埋められるか、又はコード化基板12の厚みに組み込まれる金属又は非金属蛍光物質（例えば、それぞれユーロピウム錯体又は蛍光体などのようなもの）であってもよい。使用するとき、レーザーパルス24がサンプル18の厚さを貫通するので、少なくとも一回のレーザーパルス24はサンプル18の位置22にて集成された蛍光物質を照射し、区別可能な蛍光発光スペクトルを生成することができる。コード化基板12の下に位置する適切な光検出器を用いて、たとえば、検出された発光スペクトルを、上述のように相関のために検出された基板コーディング20として使用し得る。
【００１７】
あるいはまた、図５に従い、基板コーディング20は、粒子40、例えば、ビーズなどのようなものや、固有の金属識別子を組み込むことが可能なその他の形態のキャリアに基づくことができる。種々の実施形態において、例えば、粒子40は、図３に従い凹設部36に存在することができる。金属組成物Xnは表面上に取り付けることができ、又はキャリア内に埋め込まれることができる。キャリアは、コード化基板上に格子構造などのような予め定められた配向のアレイパターンにおいて配置することができ、その結果、キャリアの位置がコード化基板を集成化する。使用するとき、少なくとも一回のレーザーパルスからのエネルギーは、キャリアの物質を伴い、又は伴わずに金属組成物Xnを取り除き、先に述べたように、離散プルーム26の形態にすることができる。
【００１８】
種々の実施形態において、金属組成物Xnは、基準（内部標準）元素（例えば、元素Rh若しくはIr又はそれらの組合せのようなもの）を含み得、それについては分析装置10が検出し、システムキャリブレーションのための基準として用いることができる。あるいはまた、基準元素は参照ラベルの形態でサンプルに導入され得る。ラベルはサンプル18に非特異的に結合され得るため、サンプルの中の参照標準が提供される。
【００１９】
本教示の出願人は、各々の得られた元素タグデータ30が標識サンプル18の各層に対応するように、各々の連続したプルーム26と、対応するイオンとの空間的分離は、それらがコード化基板からICPイオン源14の間のパス及びイオン源14からマスサイトメーター16のイオン検出器（示されていない）の間のパスに沿って移動する間に維持されると認識する。例えば、レーザーアブレーションのために典型的に使用される、フェムト秒パルスレーザーなどのような固体レーザーは、10及び100 Hzの間のパルス率で操作されるように構成することができる。この周波数では、プルーム26は10乃至100ミリ秒毎に生成され得る。下限値を考慮すると、プルームの分離を維持するために、装置10内の遅延時間を10ミリ秒オーダーのレベルに最小化することが要求される場合がある。本教示の種々の実施形態によると、マスサイトメーター16は、静電レンズを有する線形イオン経路と、並列元素イオンの検出が可能なイオン検出器とを含む「フロースルー」分析デバイスとして特徴付けることができる。この構成では、10ミリ秒オーダーでの遅延時間が、同時検出のために元素イオン（M+）の群が加速され、マスサイトメーター16内を通過することができるように達成される。結果として、イオン検出器が元素イオン28の群のそれぞれを別々に検出する可能性を実現させることができる。
【００２０】
マスサイトメーター16の上流の対応する空間的弁別性（spatial distinctiveness）を維持するために、コード化基板12でのレーザーアブレーションの位置と、プラズマへの入口部との間のパスの構成は、流れの乱流を最小限に抑えながら、プルーム26の分離を最大化するように選定され得る。下限では、イオン化前の各プルーム26の分離を維持するための10ミリ秒オーダーの遅延時間は、プルームの移動距離が最小となるパス及びそれらを加速する対応手段を用いて達成することができる。通常、ICPイオン源14は、図６に示されるようにインジェクターチューブ42を利用し、キャリアガスの流れ（示されていない）は各離散プルーム26をプラズマ44に向けるよう適切に加えることができる。したがって、インジェクターチューブ42は、プルーム26を受け取るために、例として2000より小さいレイノルズ数を有する、層流の又は層流に近い流動形状を提供するように構成され、且つ、キャリアガスがプルーム26と流れるよう、任意の乱流を最小限に抑えるように構成される。このようにして、種々の実施形態において、コード化基板12及びイオン源14の間並びにイオン源14及びマスサイトメーター16のイオン検出器の間のトータルパスに対応する組合せ（合計）遅延時間は20ミリ秒及び200ミリ秒の間となり得る。
【００２１】
その上、種々の実施形態において、コード化基板12は、各プルーム26について移動時間が最小となりえるように、ICPイオン源14に対して位置付けることができる。例えば、ICPイオン源14は、密接に連結したレーザーアブレーション-ICPイオン源を提供するためにコード化基板12を含むように構造化され得る。レーザーアブレーション-ICPイオン源は、レーザーパルス24のために光学入射口を有する統合エンクロージャー、プルームを捕らえて輸送するためにキャリアガス、及び元素イオン群28を生成させるためにICPイオン源を付けて構成することができる。キャリアガスの流れ（典型的には、例えば、分当たり0.1乃至1リットルのアルゴンガス）は、アブレーションの位置22での各離散プルーム26を一掃し、プラズマ44に直接各プルーム26を渡すように設定することができる。
【００２２】
サンプル分析中の、各プルーム26と、対応する元素イオン群28との空間的な分離を維持するための条件を作り出すために試みが説明されている一方で、本教示の出願人は、一部の空間拡散または重複はあり得ると認識する。したがって、本出願人は、二またはそれよりも多くのパルス26からの得られる元素データ30を、標識サンプル18の「ハイブリッド」層について情報を表わすために一緒に組み合わせることを熟考してきた。ハイブリッド法は潜在的に、大幅に解像度を低下させることなく分布プロファイル34を生成することができる。あるいはまた、FFTなどのようなノイズ分析アルゴリズムの異なる形態が、得られた元素データ30の結果として生じるセット32に適用され得、所望の分布プロファイル34を生成するために必要な分解能を達成する。上述のようなアルゴリズムの異なる形態は、分析装置10内で動作することができ、又は、一般的に知られるように、応用的なポストデータ取得となり得る。
【００２３】
種々の実施形態において、「サンプル」という用語は、通常薄く切り取られた生体組織サンプルに関する一方、本発明の教示は、一般的に実行されるよりも厚さのあるサンプルに等しく適用することができる。種々の実施形態において、例えば、典型的な切断器具により生成される最大厚さ100マイクロメートルまでのサンプル薄片に加え、ミリメートルのオーダーでの組織サンプルが本教示に従って分析され得る。若干の状況下では、目的とするバルク特性を有する未切断の組織サンプル塊が本教示で使用するために適応され得る。
【図１】
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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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