АНАЛИЗ ОБРАЗЦОВ ДЛЯ МАСС-ЦИТОМЕТРИИ

1. Способ масс-цитометрического анализа на основе лазерной абляции с использованием лазерно-абляционного масс-цитометра, причем способ содержит этапы, на которых:
a) направляют импульсы лазерного пучка на множество участков образца для генерации абляционной струи образца для каждого из импульсов;
b) захватывают каждую абляционную струю по отдельности;
c) переносят каждую из захваченных по отдельности абляционных струй в индуктивно связанную плазму (ICP); и
d) ионизируют каждую из по отдельности захваченных и перенесенных абляционных струй в ICP, таким образом, генерируя ионы для масс-цитометрического анализа.
2. Способ по п. 1, в котором лазерно-абляционный масс-цитометр содержит:
лазерно-абляционный источник для генерации абляционных струй из образца;
источник ICP для создания ICP; и
инжектор, выполненный с возможностью переноса абляционных струй в ICP;
при этом инжектор имеет впускной канал инжектора, расположенный в лазерно-абляционном источнике,
причем впускной канал инжектора выполнен с возможностью захвата абляционных струй; при этом, при необходимости,
впускной канал инжектора выполнен с возможностью полного или частичного захвата абляционной струи по мере генерации абляционной струи; и
впускной канал газа, присоединенный к впускному каналу инжектора, выполненный с возможностью пропускать газ из впускного канала газа во впускной канал инжектора для переноса захваченной абляционной струи в ICP.
3. Способ по п. 1, в котором впускной канал инжектора имеет форму конуса образца, причем более узкая часть конуса является апертурой впускного канала инжектора.
4. Способ по п. 2, в котором впускной канал инжектора имеет форму конуса, образца, причем более узкая часть конуса является
апертурой впускного канала инжектора.
5. Способ по п. 3, в котором:
a) конус образца располагается вблизи области, где генерируется абляционная струя;
b) диаметр апертуры составляет около 100 мкм; и/или
c) лазерный пучок проходит через упомянутую апертуру.
6. Способ по п. 4, в котором:
a) конус образца располагается вблизи области, где генерируется абляционная струя;
b) диаметр апертуры составляет около 100 мкм; и/или
c) лазерный пучок проходит через упомянутую апертуру.
7. Способ по п. 5, (а) в котором конус образца располагается на расстоянии около 100 мкм от поверхности мишени.
8. Способ по п. 6, (а) в котором конус образца располагается на расстоянии около 100 мкм от поверхности мишени.
9. Способ по п. 3, в котором диаметр апертуры
a) является регулируемым;
b) имеет размер, препятствующий возмущению абляционной струи при ее прохождении в инжектор; и/или
c) примерно равен диаметру в поперечном сечении абляционной струи.
10. Способ по п. 4, в котором диаметр апертуры
a) является регулируемым;
b) имеет размер, препятствующий возмущению абляционной струи при ее прохождении в инжектор; и/или
c) примерно равен диаметру в поперечном сечении абляционной струи.
11. Способ по п. 5, (а) в котором диаметр апертуры
a) является регулируемым;
b) имеет размер, препятствующий возмущению абляционной струи при ее прохождении в инжектор; и/или
c) примерно равен диаметру в поперечном сечении абляционной струи.
12. Способ по п. 6, (а) в котором диаметр апертуры
а) является регулируемым;
b) имеет размер, препятствующий возмущению абляционной струи при ее прохождении в инжектор; и/или
c) примерно равен диаметру в поперечном сечении абляционной струи.
13. Способ по п. 7, в котором диаметр апертуры
a) является регулируемым;
b) имеет размер, препятствующий возмущению абляционной струи при ее прохождении в инжектор; и/или
c) примерно равен диаметру в поперечном сечении абляционной струи.
14. Способ по п. 8, в котором диаметр апертуры
a) является регулируемым;
b) имеет размер, препятствующий возмущению абляционной струи при ее прохождении в инжектор; и/или
c) примерно равен диаметру в поперечном сечении абляционной струи.
15. Способ по п. 5, (с) в котором абляционная струя расширяется к поверхности, от которой испускается лазерный пучок.
16. Способ по п. 6, (с) в котором абляционная струя расширяется к поверхности, от которой испускается лазерный пучок.
17. Способ по любому из пп. 1-16, в котором абляционная струя генерируется лазерным импульсом, который является:
a) направленным на мишень, содержащую образец, расположенный на подложке; или
b) направленным через прозрачную мишень, содержащую образец, при этом, при необходимости,
прозрачная мишень содержит прозрачную подложку, на которой располагается образец.
18. Способ по любому из пп. 3-16,
а) дополнительно содержащий этап, на котором вводят поток газа в область между впускным каналом инжектора и мишенью, для
помощи в направлении струи через впускной канал инжектора, при этом, при необходимости, в котором:
i) поток газа перпендикулярен мишени и перпендикулярен осевой линии просвета инжектора, по меньшей мере, в части просвета, ближайшей к впускному каналу инжектора;
ii) мишень является прозрачной мишенью;
iii) поток газа содержит аргон; и/или
iv) дополнительно содержащий этап, на котором вводят поток газа переноса в инжектор для переноса струи к ICP; при необходимости, в котором:
в котором
аа) расход газа составляет около 0.1 литра в минуту, расход газа переноса составляет около 0.9 литра в минуту; и/или
bb) поток газа переноса содержит аргон;
b) в котором образец располагается на подложке, и абляционная струя генерируется лазерным импульсом, направленным на образец со стороны образца; и/или
c) в котором впускной канал газа выполнен с возможностью направлять поток газа чистки под высоким давлением вблизи зоны, где формируется абляционная струя, для направления абляционной струи к впускному каналу инжектора, при этом, при необходимости, впускной канал газа содержит форсунку, апертура которой меньше диаметра впускного канала инжектора.
19. Способ по п. 17,
а) дополнительно содержащий этап, на котором вводят поток газа в область между впускным каналом инжектора и мишенью, для помощи в направлении струи через впускной канал инжектора, при этом, при необходимости:
i) поток газа перпендикулярен мишени и перпендикулярен осевой линии просвета инжектора, по меньшей мере, в части просвета, ближайшей к впускному каналу инжектора;
ii) мишень является прозрачной мишенью;
iii) поток газа содержит аргон; и/или
iv) дополнительно содержащий этап, на котором вводят поток газа переноса в инжектор для переноса струи к ICP;
при необходимости, в котором:
аа) расход газа составляет около 0.1 литра в минуту, расход газа переноса составляет около 0.9 литра в минуту; и/или
bb) поток газа переноса содержит аргон;
b) в котором образец располагается на подложке, и абляционная струя генерируется лазерным импульсом, направленным на образец со стороны образца; и/или
c) в котором впускной канал газа выполнен с возможностью направлять поток газа чистки под высоким давлением вблизи зоны, где формируется абляционная струя, для направления абляционной струи к впускному каналу инжектора, при этом, при необходимости, впускной канал газа содержит форсунку, апертура которой меньше диаметра впускного канала инжектора.
20. Способ по любому из пп. 1-16, в котором лазерный пучок генерируют фемтосекундным лазером.
21. Способ по п. 17, в котором лазерный пучок генерируют фемтосекундным лазером.
22. Способ по п. 18, в котором лазерный пучок генерируют фемтосекундным лазером.
23. Способ по п. 19, в котором лазерный пучок генерируют фемтосекундным лазером.
24. Способ по п. 1, в котором абляционную струю генерируют лазерным импульсом, направленным через прозрачную мишень, содержащую прозрачную подложку и образец; при этом, при необходимости,
лазерно-абляционный масс-цитометр содержит:
лазер для генерации абляционных струй из образца;
факел индуктивно связанной плазмы (ICP);
инжектор, выполненный с возможностью переноса абляционных струй в ICP, создаваемую факелом ICP;
причем инжектор содержит стенку и просвет, и часть стенки инжектора образована прозрачной подложкой;
причем инжектор содержит впускной канал инжектора для введения потока газа в просвет для протекания, и
причем прозрачная подложка располагается между впускным каналом инжектора и факелом ICP;
образец присоединяют к прозрачной подложке со стороны
просвета;
абляционные струи формируют ориентированными перпендикулярно просвету инжектора и формируются целиком в просвете инжектора; и
каждую абляционную струю по отдельности захватывают газом, текущим через просвет инжектора к ICP.
25. Способ по п. 24, в котором:
a) положение мишени фиксируют в ходе анализа,
при необходимости, в котором направление импульсов лазерного пучка на множество участков образца содержит этап, на котором перемещают лазерный пучок на участки, представляющие интерес, по неподвижному образцу, кроме того, при необходимости, лазерный пучок перемещают в растровом режиме для формирования изображения; или
b) изменяют положение мишени в ходе анализа; при необходимости,
в ходе анализа, лазерный пучок остается неподвижным, и мишень перемещается.
26. Способ по любому из пп. 3-16 или 24-25, в котором:
(a) положение мишени:
i) фиксируют в ходе анализа; или
ii) изменяют в ходе анализа; при необходимости,
в котором, в ходе анализа, лазерный пучок остается неподвижным, и мишень перемещается;
(b) в котором:
i) импульсы лазерного пучка создают абляционные пятна размером в 1 мкм;
ii) диаметр в поперечном сечении абляционной струи составляет порядка 100 мкм;
iii) инжектор представляет собой трубку с внутренним диаметром около 1 мм;
iv) абляционные струи, сформированные каждым лазерным импульсом, содержат частицы образца размерами около 1 мкм или менее; и/или
v) поддерживают расхождение абляционной струи при ее переносе в ICP в пределах внутреннего диаметра просвета
инжектора.
27. Способ по п. 17, в котором:
(a) положение мишени:
i) фиксируют в ходе анализа; или
ii) изменяют в ходе анализа; при необходимости,
в котором, в ходе анализа, лазерный пучок остается неподвижным, и мишень перемещается;
(b) в котором:
i) импульсы лазерного пучка создают абляционные пятна размером в 1 мкм;
ii) диаметр в поперечном сечении абляционной струи составляет порядка 100 мкм;
iii) инжектор представляет собой трубку с внутренним диаметром около 1 мм;
iv) абляционные струи, сформированные каждым лазерным импульсом, содержат частицы образца размерами около 1 мкм или менее; и/или
v) поддерживают расхождение абляционной струи при ее переносе в ICP в пределах внутреннего диаметра просвета инжектора.
28. Способ по п. 18, в котором:
(a) положение мишени:
i) фиксируют в ходе анализа; или
ii) изменяют в ходе анализа; при необходимости,
в котором, в ходе анализа, лазерный пучок остается неподвижным, и мишень перемещается;
(b) в котором:
i) импульсы лазерного пучка создают абляционные пятна размером в 1 мкм;
ii) диаметр в поперечном сечении абляционной струи составляет порядка 100 мкм;
iii) инжектор представляет собой трубку с внутренним диаметром около 1 мм;
iv) абляционные струи, сформированные каждым лазерным импульсом, содержат частицы образца размерами около 1 мкм или менее; и/или
v) поддерживают расхождение абляционной струи при ее переносе в ICP в пределах внутреннего диаметра просвета инжектора.
29. Способ по п. 19, в котором:
(a) положение мишени:
i) фиксируют в ходе анализа; или
ii) изменяют в ходе анализа; при необходимости,
в котором, в ходе анализа, лазерный пучок остается неподвижным, и мишень перемещается;
(b) в котором:
i) импульсы лазерного пучка создают абляционные пятна размером в 1 мкм;
ii) диаметр в поперечном сечении абляционной струи составляет порядка 100 мкм;
iii) инжектор представляет собой трубку с внутренним диаметром около 1 мм;
iv) абляционные струи, сформированные каждым лазерным импульсом, содержат частицы образца размерами около 1 мкм или менее; и/или
v) поддерживают расхождение абляционной струи при ее переносе в ICP в пределах внутреннего диаметра просвета инжектора.
30. Способ по п. 20, в котором:
(a) положение мишени:
i) фиксируют в ходе анализа; или
ii) изменяют в ходе анализа; при необходимости,
в котором, в ходе анализа, лазерный пучок остается неподвижным, и мишень перемещается;
(b) в котором:
i) импульсы лазерного пучка создают абляционные пятна размером в 1 мкм;
ii) диаметр в поперечном сечении абляционной струи составляет порядка 100 мкм;
iii) инжектор представляет собой трубку с внутренним диаметром около 1 мм;
iv) абляционные струи, сформированные каждым лазерным
импульсом, содержат частицы образца размерами около 1 мкм или менее; и/или
v) поддерживают расхождение абляционной струи при ее переносе в ICP в пределах внутреннего диаметра просвета инжектора.
31. Способ по п. 21, в котором:
(a) положение мишени:
i) фиксируют в ходе анализа; или
ii) изменяют в ходе анализа; при необходимости,
в котором, в ходе анализа, лазерный пучок остается неподвижным, и мишень перемещается;
(b) в котором:
i) импульсы лазерного пучка создают абляционные пятна размером в 1 мкм;
ii) диаметр в поперечном сечении абляционной струи составляет порядка 100 мкм;
iii) инжектор представляет собой трубку с внутренним диаметром около 1 мм;
iv) абляционные струи, сформированные каждым лазерным импульсом, содержат частицы образца размерами около 1 мкм или менее; и/или
v) поддерживают расхождение абляционной струи при ее переносе в ICP в пределах внутреннего диаметра просвета инжектора.
32. Способ по п. 22, в котором:
(a) положение мишени:
i) фиксируют в ходе анализа; или
ii) изменяют в ходе анализа; при необходимости,
в котором, в ходе анализа, лазерный пучок остается неподвижным, и мишень перемещается;
(b) в котором:
i) импульсы лазерного пучка создают абляционные пятна размером в 1 мкм;
ii) диаметр в поперечном сечении абляционной струи составляет порядка 100 мкм;
iii) инжектор представляет собой трубку с внутренним
диаметром около 1 мм;
iv) абляционные струи, сформированные каждым лазерным импульсом, содержат частицы образца размерами около 1 мкм или менее; и/или
v) поддерживают расхождение абляционной струи при ее переносе в ICP в пределах внутреннего диаметра просвета инжектора.
33. Способ по п. 23, в котором:
(a) положение мишени:
i) фиксируют в ходе анализа; или
ii) изменяют в ходе анализа; при необходимости,
в котором, в ходе анализа, лазерный пучок остается неподвижным, и мишень перемещается;
(b) в котором:
i) импульсы лазерного пучка создают абляционные пятна размером в 1 мкм;
ii) диаметр в поперечном сечении абляционной струи составляет порядка 100 мкм;
iii) инжектор представляет собой трубку с внутренним диаметром около 1 мм;
iv) абляционные струи, сформированные каждым лазерным импульсом, содержат частицы образца размерами около 1 мкм или менее; и/или
v) поддерживают расхождение абляционной струи при ее переносе в ICP в пределах внутреннего диаметра просвета инжектора.
34. Лазерно-абляционный масс-цитометр, содержащий:
лазерно-абляционный источник для генерации абляционных струй из образца;
лазер, который излучает лазерный пучок с поверхности;
факел индуктивно связанной плазмы (ICP);
инжектор, выполненный с возможностью связывать лазерно-абляционный источник с ICP, создаваемой факелом ICP;
при этом:
(a) поверхность ориентирована так, чтобы пучок направлялся на образец, содержащийся в лазерно-абляционном источнике; и
при этом инжектор имеет впускной канал инжектора, расположенный в лазерно-абляционном источнике,
причем впускной канал инжектора выполнен с возможностью захвата абляционной струи по мере генерации абляционной струи; и
впускной канал газа, присоединенный к впускному каналу инжектора, причем впускной канал инжектора выполнен с возможностью пропускать газ из впускного канала газа во впускной канал инжектора для переноса захваченной абляционной струи в ICP; или
(b) упомянутый пучок проходит через объектив к образцу, содержащемуся в лазерно-абляционном источнике; и
причем инжектор проходит через отверстие в объективе;
инжектор, имеет впускной канал инжектора, расположенный в лазерно-абляционном источнике,
причем впускной канал инжектора выполнен с возможностью захвата абляционной струи по мере генерации абляционной струи.
35. Цитометр по п. 34,
(а) в котором:
i) впускной канал инжектора имеет форму конуса образца;
ii) диаметр апертуры впускного канала инжектора меньше внутреннего диаметра инжектора; и/или
iii) содержащий прозрачную мишень;
b) выполненный так, что лазерный пучок ориентирован непосредственно к отверстию впускного канала инжектора, при необходимости, выполненный так, что:
i) лазерный пучок выровнен с просветом инжектора, по меньшей мере, в части просвета, ближайшей к впускному каналу инжектора; или
ii) проекция лазерного пучка перпендикулярна осевой линии просвета инжектора, по меньшей мере, в части просвета, ближайшей к впускному каналу инжектора;
c) в котором лазерно-абляционный источник выполнен с возможностью принимать прозрачную мишень, при необходимости:
i) дополнительно содержащий прозрачную мишень; и/или
ii) в котором прозрачная мишень содержит прозрачную подложку и образец;
d) дополнительно содержащий впускной канал потока газа, выполненный с возможностью направлять газ перпендикулярно осевой линии просвета инжектора, по меньшей мере, в части просвета, ближайшей к впускному каналу инжектора; и/или
e) дополнительно содержащий впускной канал потока газа, выполненный с возможностью направлять газ по поверхности прозрачной мишени к апертуре, для помощи в направлении абляционной струи через впускной канал инжектор; при необходимости,
впускной канал инжектора имеет форму конуса образца, дополнительно содержащий впускной канал потока газа переноса, расположенный с возможностью направлять газ в просвет инжектора; или
f) содержащий впускной канал газа чистки под высоким давлением, выполненный с возможностью направлять абляционные струи во впускной канал инжектора; при необходимости,
впускной канал газа чистки под высоким давлением содержит форсунку, апертура которой меньше апертуры впускного канала инжектора.
36. Цитометр по п. 35, (a) (i) в котором конус образца располагается вблизи зоны, где генерируются абляционные струи.
37. Цитометр по п. 35, (a) (i) в котором диаметр апертуры является регулируемым.
38. Цитометр по п. 35, (b) в котором:
a) лазерный пучок отражается от зеркала в объектив; при необходимости,
инжектор проходит через отверстие в зеркале;
b) абляционный источник содержит впускной канал для потока газа захвата; и/или
с) абляционный источник содержит платформу, выполненную с возможностью принимать мишень.
39. Лазерно-абляционный масс-цитометр, содержащий:
фемтосекундный лазер для генерации абляционных струй из образца;
факел индуктивно связанной плазмы (ICP);
инжектор, выполненный с возможностью переноса абляционных струй в ICP, создаваемую факелом ICP;
причем инжектор содержит стенку и просвет, и часть стенки инжектора образована прозрачной подложкой, причем упомянутая прозрачная подложка выполнена с возможностью принимать образец;
причем инжектор содержит впускной канал инжектора для введения газа в просвет,
причем прозрачная подложка располагается между впускным каналом инжектора и факелом ICP.
40. Цитометр по п. 39, в котором:
a) впускной канал инжектора имеет форму конуса образца, причем более узкая часть конуса является апертурой впускного канала инжектора; и/или
b) прозрачная подложка подвижна относительно других частей стенки инжектора, при необходимости, прозрачная подложка может перемещаться в растровом режиме относительно других частей стенки инжектора.
41. Система лазерной абляции, содержащая
a) лазер, способный создавать лазерное излучение;
b) лазерную абляционную ячейку, содержащую прозрачную подложку для удержания анализируемого образца или платформу, выполненную с возможностью принимать прозрачную подложку; и
c) инжектор для переноса абляционной струи в ICP, причем упомянутый инжектор содержит отверстие инжектора,
причем (а), (b) и (с) выполнены так, что лазерное излучение исходит с одной стороны платформы или подложки, и отверстие инжектора находится с другой стороны.
42. Система по п. 41, в которой лазерное излучение проходит через оптическое окно в абляционную ячейку; при необходимости:
a) впускной канал инжектора имеет форму конуса образца, причем более узкая часть конуса является апертурой впускного канала инжектора;
b) отверстие инжектора выполнено так, что абляция области подложки приводит к формированию абляционной струи по ходу поверхности, из которой испускается лазерное излучение; при этом, при необходимости,
поверхностью является линза или зеркало, при необходимости
отверстие инжектора выполнено так, что абляция области подложки приводит к формированию абляционной струи, по меньшей мере, частично в отверстии инжектора;
c) содержащая (i) источник газа переноса для создания потока газа переноса в инжекторе, (ii) источник газа захвата для создания потока газа захвата в абляционной ячейке, или оба (i) и (ii); и/или
d) в которой платформа перемещается в направлениях х-y или х-y-z;или
е) содержащая биологический образец на прозрачной подложке.