(57)【要約】  脱離プロセスによって、試料からイオンを生成するために、試料上の複数のスポットにエネルギーをほぼ同時に供給するように適合されたエネルギー源と、前記脱離プロセスの結果生じたイオンの到着時間およびスポット起源を検出するように適合された分析器とを備える、イメージング質量分析計。
2015506537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱離プロセスによって試料からイオンを生成するために試料上の複数のスポットにエネルギーをほぼ同時に供給するように適合されたエネルギー源と、
前記脱離プロセスの結果生じたイオンの到着時間およびスポット起源を検出するように適合された分析器とを備える、イメージング質量分析計。
【請求項２】
分析器が、脱離プロセスによって生成されたイオンを検出するように適合される、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項３】
分析器が、脱離プロセスによって生成されたイオンの分解によって生成された娘イオンを検出するように適合される、請求項１または２に記載のイメージング質量分析計。
【請求項４】
エネルギー源がレーザである、請求項１から３のいずれか一項に記載のイメージング質量分析計。
【請求項５】
イオンの脱離が、マトリックス支援レーザ脱離イオン化によって起こる、請求項１から４のいずれか一項に記載のイメージング質量分析計。
【請求項６】
エネルギー源が、それぞれのスポットの各々において試料の表面に対してほぼ直角な角度でエネルギーを供給するように適合される、請求項１から５のいずれか一項に記載のイメージング質量分析計。
【請求項７】
試料を受け入れるための試料プレートをさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のイメージング質量分析計。
【請求項８】
エネルギー源が、試料プレートを通って試料上にエネルギーを供給するように適合される、請求項７に記載のイメージング質量分析計。
【請求項９】
試料プレートが、光学的に透明である、請求項７および８のいずれか一項に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１０】
エネルギー源からエネルギーを受け入れ、これを試料上の複数のスポットに供給するように適合されたマイクロレンズアレイをさらに備える、請求項１から９のいずれか一項に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１１】
エネルギー源とマイクロレンズアレイの間にホモジナイザをさらに備える、請求項１０に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１２】
分析器が、飛行時間型チューブ（ＴＯＦ）を備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１３】
前記分析器が、集束されたイオンをＴＯＦに提供するための少なくとも１つの集束電極を備える、請求項１２に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの集束電極が、少なくとも１つのグリッド電極である、請求項１３に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの集束電極が、グリッドレス電極である、請求項１４に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１６】
分析器が、さらに、ＴＯＦからのイオンの到着時間および位置を検出するための検出器を備える、請求項１２から１５のいずれか一項に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１７】
前記検出器が、ＭＣＰアレイ検出器を備える、請求項１６に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１８】
前記検出器が、遅延線検出器を備える、請求項１６に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１９】
前記分析器が、さらに、リフレクトロンを備える、請求項１２から１８のいずれか一項に記載のイメージング質量分析計。
【請求項２０】
エネルギー源が、一方が高エネルギーパルスであり、他方が低エネルギーパルスである、第１および第２のパルスを供給するように適合される、請求項１から１９のいずれか一項に記載のイメージング質量分析計。
【請求項２１】
イメージング質量分析法の方法であって、
試料を提供するステップと、
脱離プロセスによって試料からイオンを生成するために試料上の複数のスポットにエネルギーをほぼ同時に供給するステップと、
脱離プロセスの結果生じたイオンの到着時間およびスポット起源を検出するステップとを含む、方法。
【請求項２２】
到着時間およびスポット起源を検出するステップが、脱離プロセスによって生成されたイオンの到着時間およびスポット起源を検出することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
到着時間およびスポット起源を検出するステップが、脱離プロセスによって生成されたイオンの分解によって生成された娘イオンの到着時間およびスポット起源を検出することを含む、請求項２１または２２に記載の方法。
【請求項２４】
試料が試料プレート上に提供され、前記エネルギーが、試料プレートを通って試料に供給される、請求項２１から２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
エネルギーがレーザによって供給される、請求項２１から２４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２６】
イオンの脱離が、マトリックス支援レーザ脱離イオン化によって起こる、請求項２１から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
エネルギーが、試料の表面に対してほぼ直角な角度で前記複数のスポットに供給される、請求項２１から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
エネルギーが、マイクロレンズアレイを通って試料に供給される、請求項２１から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
到着時間およびスポット起源を分析するステップが、イオンまたは娘イオンをＴＯＦに、次いで検出器に提供するステップを含む、請求項２１から２８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３０】
イオンをＴＯＦに提供する前に電極を用いることによってこれらイオンを集束するステップをさらに含む、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
エネルギーを供給するステップが、一方が低エネルギーパルスであり、他方が高エネルギーパルスである、第１および第２のパルスのエネルギーを供給するステップを含む、請求項２１から３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
前述において実質的に説明された装置。
【請求項３３】
前述において実質的に説明された方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イメージング質量分析計および質量分析法の方法に関する。より詳細には、ただしそれに限らないが、本発明は、試料の複数のスポットを同時に分析することを可能にするイメージング質量分析計およびそのような質量分析計を使用する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
試料全体にわたってさまざまな異なるスポットにおける試料の異なる組成を知ることがしばしば有用である。たとえば、生体組織の場合、これは、検体に対するさまざまな機能の制御に関与し得る試料内の領域を特定する方法になり得る。
【０００３】
この分析を実施する良好な方法は、しばしば、マトリックス支援レーザ脱離イオン化（Ｍａｔｒｉｘ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｌａｓｅｒ  Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｉｏｎｉｓａｔｉｏｎ）（ＭＡＬＤＩ）イメージングによるものになり、ここではユーザは、試料プレート上の試料上の１つのスポットにレーザを発し、試料上のその点から脱離したイオンを分析することができる。生成されたイオンは、次いで、質量分析計によって分析されて、その点における試料の内容物を示すことができる。試料の全体の組成を決定することが望まれる場合、離間されたスポットにおいて複数の測定を行うことが通常必要である。試料が大きい場合、これには時間がかかり得る。高価な質量分析計上では時間を争うことがしばしば存在するため、これは望ましくない。したがって、試料に必要とされる分析時間を短縮する何らかの方法が有利となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
試料上で複数のスポットの並行分析を可能にし、その結果計器内の試料処理能力の増大をもたらす、質量分析法の方法および質量分析計を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
第１の態様では、本発明は、
脱離プロセスによって試料からイオンを生成するために試料上の複数のスポットにエネルギーをほぼ同時に供給するように適合されたエネルギー源と、
前記脱離プロセスの結果生じたイオンの到着時間およびスポット起源を検出するように適合された分析器とを備える、イメージング質量分析計を提供する。
【０００６】
好ましくは、分析器は、脱離プロセスによって生成されたイオンを検出するように適合される。
【０００７】
あるいは、または追加的に、分析器は、脱離プロセスによって生成されたイオンの分解によって生成された娘イオンを検出するように適合される。
【０００８】
エネルギー源は、レーザとすることができる。
【０００９】
イオンの脱離は、マトリックス支援レーザ脱離イオン化によって起こり得る。
【００１０】
有利には、エネルギー源は、それぞれのスポットの各々において試料の表面に対してほぼ直角な角度でエネルギーを供給するように適合される。
【００１１】
好ましくは、分析計は、試料を受け入れるための試料プレートを備える。
【００１２】
好都合には、エネルギー源は、試料プレートを通って試料上にエネルギーを供給するように適合される。
【００１３】
試料プレートは、光学的に透明とすることができる。
【００１４】
本発明によるイメージング質量分析計は、さらに、エネルギー源からエネルギーを受け入れ、これを試料上の複数のスポットに供給するように適合された、マイクロレンズアレイを備えることができる。
【００１５】
イメージング質量分析計は、さらに、エネルギー源とマイクロレンズアレイの間にホモジナイザを備えることができる。
【００１６】
分析器は、ＴＯＦを備えることができる。
【００１７】
分析器は、集束されたイオンをＴＯＦに提供するための少なくとも１つの集束電極を備えることができる。
【００１８】
前記少なくとも１つの集束電極は、少なくとも１つのグリッド電極とすることができる。
【００１９】
前記少なくとも１つの集束電極は、グリッドレス電極とすることができる。
【００２０】
分析器は、さらに、飛行時間型（ＴＯＦ）チューブからのイオンの到着時間および位置を検出するための検出器を備えることができる。
【００２１】
検出器は、ＭＣＰアレイ検出器を備えることができる。
【００２２】
検出器は、遅延線検出器を備える。
【００２３】
前記分析器は、さらに、リフレクトロンを備えることができる。
【００２４】
エネルギー源は、一方が高エネルギーパルスであり、他方が低エネルギーパルスである、第１および第２のパルスを供給するように適合され得る。
【００２５】
本発明の別の態様では、イメージング質量分析法の方法であって、
試料を提供するステップと、
脱離プロセスによって試料からイオンを生成するために試料上の複数のスポットにエネルギーをほぼ同時に供給するステップと、
脱離プロセスの結果生じたイオンの到着時間およびスポット起源を検出するステップとを含む、方法が提供される。
【００２６】
到着時間およびスポット起源を検出するステップは、脱離プロセスによって生成されたイオンの到着時間およびスポット起源を検出することを含むことができる。
【００２７】
到着時間およびスポット起源を検出するステップは、脱離プロセスによって生成されたイオンの分解によって生成された娘イオンの到着時間およびスポット起源を検出することを含むことができる。
【００２８】
好ましくは、試料は試料プレート上に提供され、前記エネルギーは、試料プレートを通って試料に供給される。
【００２９】
エネルギーは、レーザによって供給され得る。
【００３０】
好ましくは、イオンの脱離は、マトリックス支援レーザ脱離イオン化によって起こる。
【００３１】
好都合には、エネルギーは、試料の表面に対してほぼ直角な角度で前記複数のスポットに供給される。
【００３２】
エネルギーは、マイクロレンズアレイを通って試料に供給され得る。
【００３３】
好ましくは、到着時間およびスポット起源を分析するステップは、イオンまたは娘イオンをＴＯＦに、次いで検出器に提供するステップを含む。
【００３４】
方法は、さらに、イオンをＴＯＦに提供する前に電極を用いることによってイオンを集束するステップを含むことができる。
【００３５】
エネルギーを供給するステップは、一方が低エネルギーパルスであり、他方が高エネルギーパルスである、第１および第２のパルスのエネルギーを供給するステップを含むことができる。
【００３６】
本発明は、次に、添付の図を参照することによって、例としてのみ、かついかなる限定的な意味も有さずに説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明によるイメージング質量分析計の実施形態の概略図である。
【図２】本発明によるイメージング質量分析計の別の実施形態のマイクロレンズアレイおよび試料プレートを示す図である。
【図３】本発明による試料プレートのインタロゲーションのスキームを示す図である。
【図４】本発明によるイメージング質量分析計の別の実施形態のマイクロレンズアレイ、試料プレート、および集束電極を示す図である。
【図５】本発明によるイメージング質量分析計の別の実施形態のマイクロレンズアレイ、試料プレート、および集束電極を示す図である。
【図６】本発明によるイメージング質量分析計の別の実施形態のマイクロレンズアレイ、試料プレート、および集束電極を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
本発明は、イメージング質量分析法を実施するための装置および方法に関する。本発明の方法および装置は、本発明の実施形態が、ＭＡＬＤＩ以外の、イメージングイオン源を用いたイメージング質量分析法を実施することに対する有用性を有するという理解の下、ＭＡＬＤＩ質量分析法の分野において特に適用を有する。
【００３９】
図１は、本発明によるイメージング質量分析計１０の概略図を示している。イメージング質量分析計１０は、試料プレート１２を備える。試料１４は、プレートの上面に配置される。エネルギー源１６（この場合はレーザ）が、パルス化されて試料プレート１２の後部に配置されたマイクロレンズアレイ１８を照射して、集束されたレーザ光のアレイを生成し、このアレイは光学的に透明な試料プレート１２を通り抜け、試料１４上の規定されたスポット２０を照射する。これらは、試料１４の表面の上部からイオンを脱離し、イオン化する。イオンは次いで、プレート１２に対して概ね直角方向に試料プレート１２から離れて分析器内に入り、分析器は、これらのイオンのスポット源および到着時間を検出する。
【００４０】
本発明による質量分析計の分析器は、複数の集束電極２２を備える。集束電極は、イオンを独立した通路内に閉じ込めるように配置され、この通路にしたがった試料上の規定された点から、イオンは脱離されている。
【００４１】
分析器は、さらにＴＯＦ２４（飛行時間型チューブ）および検出器２６を備える。レーザがパルス化された後の所定の時間において、電圧が、イオンが中で進行している領域全体にわたって供給され、その独立通路上のイオンをＴＯＦ内へとパルス化するように構成される。ＴＯＦを出たイオンは、検出器によって受け入れられる。イオンは、その質量対電荷比にしたがって検出器に到着する。試料上の所与のスポットから生成されたイオンはすべて、その同じ知られている点または領域２８において検出器に達する。試料上の異なるスポットから生成されたイオンは、異なる点または領域２８において検出器に達する。
【００４２】
図２は、本発明によるイメージング質量分析計のマイクロレンズアレイ１８および試料プレート１２を示している。この実施形態では、試料プレート１２には、プレート１２の上面に置かれた試料基板１４が設けられる。レーザビーム全体にわたって均一な光強度を生み出すために、レーザ１６は、レーザ１６と試料プレート１２の間に置かれたホモジナイザ（図示せず）を照射するようにパルス化される。ビームは次いで、試料プレート１２の後部に配置されたマイクロレンズアレイ１８を照射して、各々が同じ強度の集束されたレーザビームのアレイを生成する。これらは、複数のスポット２０において試料を照射し、それによってイオンを試料１４の上面から均一に脱離させる。この手段によって生成されたイオンの分析は、図１に関連して説明されたものと潜在的に類似する。
【００４３】
図３ａからｄは、本発明による試料プレート１２のインタロゲーションのスキームの図である。図３ａは、試料プレート１２から見た、本発明による適切なマイクロレンズアレイ１８の図を示している。アレイ上の各々の要素は、イオン化および上面からの脱離をもたらすために、その後方を照らすレーザ光を、図３ｂに示されるようにプレート１２の後方の正確に規定されたスポット点に集束するように配置される。レーザ１６は、試料プレート１２上の規定されたスポット上に、所望に応じて何回でも発せられ得る。
【００４４】
試料プレート１２上の第１の規定されたスポット点２０から生成されたイオンを分析した後、試料プレート１２は、プレート１２上のスポット点２０の第２の組にインタロゲートするために移動され得る。第２のスポット点２０の位置は、図３ｃに示されている。これらは、第１のスポット点で説明されたものと同じ方法で分析され得る。対象となる試料全体をインタロゲートした後、図３ｄに示されるような獲得のアレイが実施されているはずである。
【００４５】
図４は、本発明によるイメージング質量分析計の別の実施形態のマイクロレンズアレイ１８、試料プレート１２、および集束電極２２を示している。この図は、試料プレート上の各々の規定されたスポット点２０からのイオンが、別個のビームとして保たれることを確実にするために、試料プレート１２から生成されたイオンを集束する１つの方法を示している。図４の実施形態では、レーザ１６は、マイクロレンズアレイ１８を通って、所定のスポット点２０において試料プレート１２の後方を照らす。試料プレート１２上の試料が、脱離されイオン化されたとき、イオンは、プレートに対して概ね直角方向にプレート１２から離れる。グリッド電極２２は、イオンがそこから発する試料プレート１２上の規定されたスポット２０にしたがってイオンをビームに集束する。
【００４６】
レーザ１６がパルス化された後の所定の時間において、電圧が、イオンが中で進行している領域全体にわたって供給され、独立した通路上のイオンを検出器に向かって飛行時間型チューブ内へとパルス化するように構成される。イオンは、その質量対荷電比にしたがって検出器に到着する。試料プレート１２の各々の所与の点から生成されたイオンは、イオンの起源の規定されたスポット点を示すために、同じ知られている点において検出器に達するように構成される。
【００４７】
図５は、本発明によるイメージング質量分析計の別の実施形態のマイクロレンズアレイ１８、試料プレート１２、および集束電極２２を示している。この図は、試料プレート上の各々の規定されたスポット点２０からのイオンが、本発明の１つの態様によって別個のビームとして保たれることを確実にするために、試料プレート１２上の試料から生成されたイオンを集束する代替の方法を示している。図５では、レーザ１６は、マイクロレンズアレイ１８を通って、所定のスポット点２０において試料プレート１２の後方を照らす。試料プレート１２上の試料が、脱離されイオン化されたとき、イオンは、プレート１２に対して概ね直角方向にプレートから離れる。この実施形態では、複数のグリッド電極２２が、イオンがそこから発する試料プレート１２上の規定されたスポットにしたがってイオンをビームに集束する。
【００４８】
レーザ１６がパルス化された後の所定の時間において、電圧が、イオンが中で進行している領域全体にわたって供給され、その独立した通路上のイオンを検出器に向かって飛行時間型チューブ内へとパルス化するように構成される。イオンは、その質量対荷電比にしたがって検出器に到着する。試料プレート上の各々の所与の点から生成されたイオンは、イオンの起源の規定されたスポット点を示すために、同じ知られている点において検出器に達するように構成される。
【００４９】
図６は、本発明によるイメージング質量分析計の別の実施形態のマイクロレンズアレイ１８、試料プレート１２、および集束電極２２を示している。この図は、試料プレート１２上の各々の規定されたスポット点２０からのイオンが、別個のビームとして保たれることを確実にするために、試料プレート１２から生成されたイオンを集束する別の方法の図を提供している。図６では、レーザ１６は、マイクロレンズアレイ１８を通って、規定されたスポット点２０において試料プレート１２の後方を照らす。試料プレート１２上の試料１４が、脱離されイオン化されたとき、イオンは、プレートに対して概ね直角な方向にプレートから離れる。この実施形態では、グリッドレス電極３０が、イオンがそこから発する試料プレート１２上の規定されたスポット２０にしたがってイオンをビームに集束する。
【００５０】
レーザ１６がパルス化された後の所定の時間において、電圧が、イオンが中で進行している領域全体にわたって供給され、その独立した通路上のイオンを検出器に向かって飛行時間型チューブ内へとパルス化するように構成される。イオンは、その質量対荷電比にしたがって検出器に到着する。試料プレート上の各々の所与の点から生成されたイオンは、イオンの起源の規定されたスポット点を示すために、同じ知られている点において検出器に達するように構成される。
【００５１】
イオン化は、特にＭＡＬＤＩイオン化によって実施されてもよい。代替のイオン化技術が、技術の過度の実験または変更を有することなく、本発明を実施するために置き換え可能になり得ることが当業者に明白であろう。表面脱離およびイオン化を実施するために試料プレート１２を通って複数の空間的に慎重な場所内にエネルギーを供給するあらゆる形態が、本発明の何らかの実施形態を実施するのに適している。
【００５２】
一部の実施形態では、エネルギー源はレーザ１６でもよい。適切なレーザの例は、ＮＤ：ＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザ、Ｎ２レーザ、固体レーザおよびガスレーザを含む。
【００５３】
本発明の一部の実施形態によるホモジナイザは、任意の知られているホモジナイザでもよく、適切なホモジナイザの例は、当技術分野内で知られている。適切なホモジナイザの例は、Ｅｄｍｕｎｄ  ｏｐｔｉｃのＴｅｃｈｓｐｅｃ（Ｒ）連続的可変アポダイジングフィルタを含む。数多くの他のホモジナイザが、本発明との使用に適し得ることが当業者に明白であろう。
【００５４】
本発明によるマイクロレンズアレイ１８は、正方形充填アレイまたは非充填アレイでもよい。本発明の目的に適したアレイの例は、Ｅｄｍｕｎｄ  ｏｐｔｉｃのマイクロレンズアレイの種類から、またはＴｈｏｒｌａｂのマイクロレンズアレイの種類からも同様に見出され得る。
【００５５】
通常、エネルギー源は、エネルギーのパルスを試料に供給する。単一のエネルギーパルスは複数のパルスに分割され、これらのパルスは試料に同時に供給される。エネルギー源がレーザである好ましい実施形態では、マイクロレンズアレイは、レーザからのパルスを複数のパルスに分割し、これらのパルスは試料上に同時に入射する。
【００５６】
本発明の代替の実施形態では、エネルギー源は、たとえば複数のレーザを含むことができる。そのような実施形態では、パルスは、試料上にほぼ同時に入射するように時間が合わされ、それにより、結果として生じたイオンは、同じパルスで飛行型チューブにパルス化され得る。
【００５７】
レーザビームを一様にしてレーザビームの均一の強度を生み出す利点は、その結果、試料プレート１２上の各々のスポット点２０に供給されたレーザ強度が、ほぼ同じになることである。これは、相対定量化を試料１４上で実施することを可能にするはずである。レーザ光の強度がスポット間で変わる場合、試料の定量的分析を実施することはかなり困難になる。
【００５８】
本発明の一部の実施形態では、試料プレート１２は透明プレートでもよく、プレートの企図される材料は、それだけに限定されないが、ガラス、パースペクス、プラスチックまたはシリカを含むことができる。それほど好ましくない実施形態では、特にエネルギー源がレーザではない場合、試料プレートは、金属またはセラミック材料でもよい。
【００５９】
本発明の一部の実施形態では、試料プレート１２は比較的薄くてもよく、一部の実施形態では、試料プレート１２は、０．１ｍｍから５ｃｍの範囲でもよい。レーザエネルギーが使用される本発明の実施形態では、試料プレート１２は、マイクロレンズアレイ１８の焦点距離より薄くなければならない。
【００６０】
一部の実施形態では、試料１４は生体試料でもよく、試料の他のタイプは、ポリマー、塗膜およびインクを含むことができる。
【００６１】
好ましい実施形態では、試料１４は、試料上の、または試料と混合されたマトリックスを有することができる。好ましい実施形態では、試料は、表面上にマトリックスを有して、ＭＡＬＤＩイオン化が、ＭＡＬＤＩイオン化機構内で試料プレート１２から試料が脱離したときまたは脱離後に起こることを可能にする。
【００６２】
１つの実施形態では、１つまたは複数のグリッド電極２２が、試料プレート１２から進行するイオンを集束するために使用されて、これらが検出器までの途中で分化することを回避することができる。一部の実施形態では、グリッド電極２２は、飛行時間型チューブ２４および後続の検出器２６のためのプッシャとして働くために使用されてもよい。
【００６３】
２つのグリッド電極２２を含む実施形態では、試料プレート１２または試料プレートホルダは、高電圧で保持されてもよく、第１のグリッド電極２２もまた同じ高い電圧で保持されてもよく、このとき第２のグリッド電極２２は接地して保持されている。イオンをＴｏＦチューブ内に押し込める際、第１のグリッド電極上の電圧は降下してパルスを生成してもよく、このパルスは、イオンをグリッド電極２２を含む領域から飛行型チューブ２４内へと、そして検出器２６まで押し出す。
【００６４】
１つのグリッド電極２２を含む実施形態では、試料プレート１２または試料プレートホルダは、高電圧で保持されてもよく、グリッド電極２２もまた同じ高電圧で保持されてもよく、このとき飛行型チューブ２４は接地して保持されている。イオンをＴｏＦチューブ２４内に押し込む際、グリッド電極２２上の電圧は降下してパルスを生成してもよく、このパルスは、イオンをグリッド電極を含む領域から飛行型チューブ２４内へと、そして検出器２６まで押し出す。
【００６５】
好ましくは、装置は、作動の遅延引き出しモードを使用して、試料プレート１２から脱離されたイオンの速度における相違を修正することができる。これは、レーザパルスのタイミングと、イオンをイオン源から飛行型チューブ２４内へとパルス化することとの間に遅延が生み出されることを意味することを当業者は理解するであろう。これは、その計器に対してより優れた質量分解能を可能にすることが当業者には明白であろう。
【００６６】
１つの実施形態では、分析器はリニアＴｏＦである。第２の実施形態では、飛行時間型分析器は、リフレクトロンＴｏＦである。
【００６７】
１つの実施形態では、検出器２６はＭＣＰアレイ検出器であり、１つの実施形態では、ＭＣＰアレイ検出器は、マクロレンズアレイの要素、故に試料プレート１２上のスポット点２０に対応するＭＣＰのアレイを有する。好ましい実施形態では、各々のＭＣＰ検出器は、イオンを、試料プレート１２上のその対応するスポット点２０から受け入れて、対応する試料スポットごとに各々のＭＣＰからスペクトルを生成する。
【００６８】
第２の実施形態では、検出器２６は遅延線検出器でもよい。この実施形態で使用するのに適し得る、知られている遅延線検出器は、Ｋｒａｔｏｓ  ａｘｉｓ  ｎｏｖａの遅延線検出器である。遅延線検出器は、検出器に到達するあらゆるイオンの飛行時間データおよび位置データの両方を与えることができる単一パルス計数検出器を提供することができる。一般的な遅延線検出器は、２つの直交する遅延線アノードの上方の多重チャンネルプレートスタックと、データによって提供された情報を逆畳み込みしてイメージング情報を生成する、結合する電子制御ユニットとを備える。
【００６９】
本発明の別の実施形態では、ポストソース分解（Ｐｏｓｔ  Ｓｏｕｒｃｅ  Ｄｅｃａｙ）が、分析器内で促されてもよく、それにより、親イオンおよび娘イオンの両方が、各々のスポットからのイオンに対して生成され得る。レーザ強度を増大させることにより、イオンは、イオン化後に分解するように促され得る。これは、娘イオンスペクトルならびに親イオンスペクトルを試料から同時に提供するために使用され得る。
【００７０】
ＰＳＤ対応の実施形態では、リフレクトロンシステムが好ましいが、ＴｏＦ−ＴｏＦ計器もまた使用されてもよい。
【００７１】
ＰＳＤ実験において、１つの実施形態では、検出器２６は、親イオンの位置および飛行時間を前述通りに検出するが、これらの親イオンのフラグメンテーションによって生成された娘イオンの飛行時間および衝撃の位置も測定するように構成され得る。娘イオンの衝撃の位置および飛行時間は、測定可能であり、また、データの逆畳み込み、娘イオンの質量、および娘イオンが発した相対位置によって決定されてもよい。
【００７２】
１つの実施形態では、ＰＳＤは、遅延線検出器を使用して実施され得る。この場合、その正確な位置は、娘イオンのより良好な位置情報を与えるために使用され得る。これは、より良好な質量分解能に繋がり得る。第２の実施形態では、ＰＳＤは、複数アレイ検出器を用いて実施され得る。
【００７３】
別の実施形態では、レーザ１６は、第１のモードにおけるレーザ光の第１の低強度と、第２のモードにおける第２の高強度レーザ光との間で切り替えられて、前記第１のモードにおいては実質的に親イオンのスペクトルおよび第２のモードにおいては実質的に娘イオンのスペクトルを生成することができる。
【００７４】
本出願は、ＭＡＬＤＩイメージングを明記するように起草されることが理解されよう。装置は、ＭＡＬＤＩイメージング実験のパフォーマンスを可能にするように特別に設計され得るが、ユーザは、イメージング情報無しでＭＡＬＤＩを実施することができることが理解されよう。同様に、イメージング機能は、この同じ装置を用いて無効化されてもよい。本発明は、圧電励起、表面増強レーザ脱離（ＳＥＬＤＩ）および二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）を含む異なるタイプのイオン化に適用されてもよいことも理解されよう。
【００７５】
本明細書において説明される実施形態では、質量分析計は、試料を受け入れるための試料プレートを備え、この試料プレートの材料を通ってエネルギーが供給される。別の実施形態では、試料プレートは、エネルギーが試料にそこを通って供給される少なくとも１つの開口を備えることができる。別の実施形態では、試料は、試料プレートの必要無しに試料ホルダ内に保持され得る。
【００７６】
本明細書において説明される実施形態では、エネルギーは、試料プレートを通って試料の一方側に供給され、イオンは試料の他方側から生成される。あるいは、エネルギー源および分析器は、試料の同じ側を向いて、各々が試料の表面から直角の角度で設けられ得ることが企図される。
【００７７】
この明細書および特許請求の範囲において使用されるとき、用語「備える」および「備えている」ならびにその変形は、明記された特徴、ステップ、または整数が含まれることを意味する。この用語は、他の特徴、ステップ、または構成要素の存在を排除すると解釈されるものではない。
【００７８】
前述の説明、または特許請求の範囲、または添付の図において開示され、その具体的な形態で、または開示された機能を実施するための手段、もしくは開示された結果を達成するための方法もしくはプロセスに関連して表された特徴は、適宜、別個にまたはそのような特徴の任意の組み合わせにおいて、本発明をその多様な形態で実現するために利用され得る。
【図１】
2015506537.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年8月21日(2014.8.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱離プロセスによって試料からイオンを生成するために試料上の複数のスポットにエネルギーをほぼ同時に供給するように適合されたエネルギー源と、
前記脱離プロセスの結果生じたイオンの到着時間およびスポット起源を検出するように適合された分析計と、
試料を受け入れるための試料プレートとを備えるイメージング質量分析計であって、エネルギー源が、それぞれのスポットの各々において試料の表面に対してほぼ直角な角度で試料上にエネルギーを供給するように適合される、イメージング質量分析計。
【請求項２】
分析器が、
脱離プロセスによって生成されたイオンの少なくとも１つと、
脱離プロセスによって生成されたイオンの分解によって生成された娘イオンとを検出するように適合される、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項３】
エネルギー源がレーザである、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項４】
イオンの脱離が、マトリックス支援レーザ脱離イオン化によって起こる、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項５】
試料プレートが、光学的に透明である、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項６】
エネルギー源からエネルギーを受け入れ、これを試料上の複数のスポットに供給するように適合されたマイクロレンズアレイをさらに備える、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項７】
エネルギー源とマイクロレンズアレイの間にホモジナイザをさらに備える、請求項１０に記載のイメージング質量分析計。
【請求項８】
分析器が、飛行時間型チューブ（ＴＯＦ）と、集束されたイオンをＴＯＦに提供するための少なくとも１つの集束電極とを備える、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項９】
前記少なくとも１つの集束電極が、少なくとも１つのグリッド電極またはグリッドレス電極である、請求項１２に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１０】
分析器が、さらに、ＴＯＦからのイオンの到着時間および位置を検出するための検出器を備える、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１１】
前記検出器が、ＭＣＰアレイ検出器、遅延線検出器、およびリフレクトロンの１つまたは複数を備える、請求項１６に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１２】
エネルギー源が、一方が高エネルギーパルスであり、他方が低エネルギーパルスである、第１および第２のパルスを供給するように適合される、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１３】
イメージング質量分析法の方法であって、
試料プレート上に試料を提供するステップと、
脱離プロセスによって試料からイオンを生成するために試料上の複数のスポットにエネルギーをほぼ同時に供給するステップであって、前記エネルギーが、試料プレートを通って、試料の表面に対してほぼ直角な角度で試料上の複数のスポットに供給される、ステップと、
脱離プロセスの結果生じたイオンの到着時間およびスポット起源を検出するステップとを含む、方法。
【請求項１４】
到着時間およびスポット起源を検出するステップが、脱離プロセスによって生成されたイオンの到着時間およびスポット起源を検出することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項１５】
到着時間およびスポット起源を検出するステップが、脱離プロセスによって生成されたイオンの分解によって生成された娘イオンの到着時間およびスポット起源を検出することを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項１６】
エネルギーがレーザによって供給される、請求項２１に記載の方法。
【請求項１７】
イオンの脱離が、マトリックス支援レーザ脱離イオン化によって起こる、請求項２１に記載の方法。
【請求項１８】
エネルギーが、マイクロレンズアレイを通って試料に供給される、請求項２１に記載の方法。
【請求項１９】
到着時間およびスポット起源を分析するステップが、電極を用いることによってイオンを集束し、イオンまたは娘イオンをＴＯＦ、次いで検出器に提供するステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２０】
エネルギーを供給するステップが、一方が低エネルギーパルスであり、他方が高エネルギーパルスである、第１および第２のパルスのエネルギーを供給するステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成26年9月12日(2014.9.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脱離プロセスによって試料からイオンを生成するために試料上の複数のスポットにエネルギーをほぼ同時に供給するように適合されたエネルギー源と、
前記脱離プロセスの結果生じたイオンの到着時間およびスポット起源を検出するように適合された分析計と、
試料を受け入れるための試料プレートとを備えるイメージング質量分析計であって、エネルギー源が、それぞれのスポットの各々において試料の表面に対してほぼ直角な角度で試料上にエネルギーを供給するように適合される、イメージング質量分析計。
【請求項２】
分析器が、
脱離プロセスによって生成されたイオンの少なくとも１つと、
脱離プロセスによって生成されたイオンの分解によって生成された娘イオンとを検出するように適合される、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項３】
エネルギー源がレーザである、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項４】
イオンの脱離が、マトリックス支援レーザ脱離イオン化によって起こる、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項５】
試料プレートが、光学的に透明である、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項６】
エネルギー源からエネルギーを受け入れ、これを試料上の複数のスポットに供給するように適合されたマイクロレンズアレイをさらに備える、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項７】
エネルギー源とマイクロレンズアレイの間にホモジナイザをさらに備える、請求項６に記載のイメージング質量分析計。
【請求項８】
分析器が、飛行時間型チューブ（ＴＯＦ）と、集束されたイオンをＴＯＦに提供するための少なくとも１つの集束電極とを備える、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項９】
前記少なくとも１つの集束電極が、少なくとも１つのグリッド電極またはグリッドレス電極である、請求項８に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１０】
分析器が、さらに、ＴＯＦからのイオンの到着時間および位置を検出するための検出器を備える、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１１】
前記検出器が、ＭＣＰアレイ検出器、遅延線検出器、およびリフレクトロンの１つまたは複数を備える、請求項１０に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１２】
エネルギー源が、一方が高エネルギーパルスであり、他方が低エネルギーパルスである、第１および第２のパルスを供給するように適合される、請求項１に記載のイメージング質量分析計。
【請求項１３】
イメージング質量分析法の方法であって、
試料プレート上に試料を提供するステップと、
脱離プロセスによって試料からイオンを生成するために試料上の複数のスポットにエネルギーをほぼ同時に供給するステップであって、前記エネルギーが、試料プレートを通って、試料の表面に対してほぼ直角な角度で試料上の複数のスポットに供給される、ステップと、
脱離プロセスの結果生じたイオンの到着時間およびスポット起源を検出するステップとを含む、方法。
【請求項１４】
到着時間およびスポット起源を検出するステップが、脱離プロセスによって生成されたイオンの到着時間およびスポット起源を検出することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
到着時間およびスポット起源を検出するステップが、脱離プロセスによって生成されたイオンの分解によって生成された娘イオンの到着時間およびスポット起源を検出することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
エネルギーがレーザによって供給される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
イオンの脱離が、マトリックス支援レーザ脱離イオン化によって起こる、請求項１３に記載の方法。
【請求項１８】
エネルギーが、マイクロレンズアレイを通って試料に供給される、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
到着時間およびスポット起源を分析するステップが、電極を用いることによってイオンを集束し、イオンまたは娘イオンをＴＯＦ、次いで検出器に提供するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
エネルギーを供給するステップが、一方が低エネルギーパルスであり、他方が高エネルギーパルスである、第１および第２のパルスのエネルギーを供給するステップを含む、請求項１３に記載の方法。
【国際調査報告】
2015506537.tif 000009
2015506537.tif 000010
2015506537.tif 000011