一种微流控在线富集MALDI‑TOF检测装置及方法与流程

本发明属于质谱领域，具体涉及一种微流控在线富集MALDI-TOF检测装置及方法。

背景技术：

复杂生物样品中，诸多低丰度物质携带大量疾病生物标记物，因此也成为了近年来生物、化学等领域的关注热点。MALDI-TOF是复杂生物样品中组分检测的一种高效高分辨率技术，全称为Matrix Ass i sted Laser Desorpt ion Ioni zat ion Time of Fl ight Mass Spectrometry，即基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱。这一技术今年来发展迅速，整体技术手段已十分成熟，已广泛被用于药物开发、生物分析、化学检测等多个领域，同时也在向其他各个领域进一步普及。

对于复杂生物样品的MALDI-TOF的检测，首先要将复杂生物样品预处理，经材料富集，冲洗，将样品洗脱，再将洗脱液点靶，添加基质，使样品与基质形成共结晶，再将靶板放入样品室中，进入真空环境，激光照射，样品与基质发生电荷转移、解析附等一系列过程，使样品分子电离，进入到飞行时间质谱中分离检测。由此可见，在进入真空环境之前的预处理步骤十分繁琐，不便于快速检测，以及高通量大规模筛查。同时目前商品化的MALDI-TOF靶板主要采用重复使用靶板，并且多为手工清洗，又进一步加大了工作量，耗时且易有残留。

鉴于上述缺陷，本发明通过研究创新，意在设计研制一种能够有效便捷进行复杂生物样品预处理的过程，省去富集，洗脱，除盐等繁琐操作。能够有效节省检测时间，提高检测效率，增强检测准确性。

技术实现要素：

为解决上述缺陷，本发明提供了一种微流控在线富集MALDI-TOF检测装置及方法，简化前处理过程，省去富集、洗脱、除盐等繁琐操作，节省检测时间，提高检测效率。

本发明提供的一种微流控在线富集MALDI-TOF检测装置包括：

MALDI-TOF靶板，所述MALDI-TOF靶板上设有若干靶点，所述靶点上设有富集材料层；

微流控盖板，其正面一侧设有若干微流控通道以及与所述微流控通道贯通的收容腔，所述收容腔与所述靶点配合用于形成收容流动相的密封腔；所述微流控盖板内设有流动相出口，用于排除富集后废液；

微流控装置，与所述微流控盖板上的微流控通道贯通用于上样及富集流动相。

本发明中，所述MALDI-TOF靶板根据样品室情况可控调节，其形状与样品室契合；所述富集材料组成根据具体检测目标物受控调节；

微流控盖板，留有微流控通道的盖板，其形状尺寸与MALDI-TOF靶板契合；

微流控装置，用于上样及在线富集流动相控制。

本发明中，所述靶板制备材质可为任何导电材料，优选为导电塑料或不锈钢。

本发明中，所述靶板上靶点大小为1mm～5mm。

本发明中，所述靶板上靶点数量为3～200个。

本发明中，富集材料为功能化多孔材料，表面功能化基团对于不同富集目标可受控调整。

本发明中，富集材料材料整体尺寸大于微流控通道。

本发明中，微流控盖板通道尺寸为0.5μm～500μm。

本发明中，微流控盖板富集后末端设有流动相出口，用于排出排出富集后废液。

本发明中，微流控装置与微流控盖板相配合，对于上样量，流动相流速等参数可控。

本发明中，微流控装置为任何可以形式实现所述微流控效果装置，优选为微量恒流注射泵。

本发明的检测方法具体如下：将所述微流控盖板盖于MALDI-TOF靶板对应目标靶点位置，经微流控装置上样，目标物直接吸附于富集材料表面，经流动相冲洗，排出废液；取下微流控盖板，在靶点上直接滴加质谱检测基质，形成共结晶薄膜；放入质谱样品室，直接检测。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1、结合微流控与MALDI-TOF技术，进行在线富集，提高检测效率；

2、利用富集材料对目标物进行特异性富集，提高检测分辨率，清楚部分干扰；

3、省去洗脱样品及除盐等繁琐预处理步骤，简化实验步骤，提高效率；

4、非人工上样，利用微流控操作，便于重复性实验，提高检测重复性。

附图说明

图1是本发明微流控在线富集MALDI-TOF检测装置结构示意图。

图2是本发明微流控盖板示意图。

元件标号说明

MALDI-TOF靶板 1

富集材料层 2

微流控盖板 3

微流控通道 4

流动相出口 5

微流控装置 6

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

以下说明详细描述了本发明的可实施方式以及指导本领域技术人员如何实现本发明的再现。为了指导本发明的技术方案，已简化或省略的一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变形或将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变形。由此，本发明并不局限于下属可选实施方式，而仅有权利要求和他们的等同物限定。

请参阅图1和图2所示，本发明提供一种微流控在线富集MALDI-TOF检测装置，其包括：MALDI-TOF靶板1，所述MALDI-TOF靶板上设有若干靶点，所述靶点上设有富集材料层2；

微流控盖板3，其正面一侧设有若干微流控通道4以及与所述微流控通道贯通的收容腔，所述收容腔与所述靶点配合用于形成收容流动相的密封腔；所述微流控盖板3内设有流动相出口5，用于排除富集后废液；

微流控装置6，与所述微流控盖板上的微流控通道贯通用于上样及富集流动相。

本发明提供的微流控在线富集MALDI-TOF靶板包括：MALDI-TOF靶板根据样品室情况可控调节，其形状与样品室契合；

富集材料层的富集材料组成根据具体检测目标物受控调节；

微流控盖板，留有微流控孔道的盖板，其形状尺寸与MALDI-TOF靶板契合；

微流控装置，用于上样及在线富集流动相控制。

本发明中，所述靶板制备材质可为任何导电材料，优选为导电塑料或不锈钢。靶板上靶点大小为1mm～5mm。靶点数量为3～200个。

本发明中，富集材料为功能化多孔材料，表面功能化基团对于不同富集目标可受控调整。富集材料材料整体尺寸大于微流控通道。

本发明中，微流控盖板通道尺寸为0.5μm～500μm。富集后末端设有流动相出口，用于排出排出富集后废液。

本发明中，微流控装置与微流控盖板相配合，对于上样量，流动相流速等参数可控。任何可以形式实现所述微流控效果装置皆视为可行装置，优选为微量恒流注射泵。

本发明还包括一种微流控在线富集MALDI-TOF的检测方法，该方法包括以下步骤：

1)将所述微流控盖板盖于MALDI-TOF靶板上，所述微流控盖板上的收容腔与靶点位置对应，所述收容腔与所述靶点配合用于形成收容流动相的密封腔；

2)启动微流控装置上样，样品中的目标物直接吸附于靶点上的富集材料层表面，同时启动微流控装置进行流动相冲洗；

3)所述流动相出口排出富集后废液；

4)取下微流控盖板，在靶点上直接滴加质谱检测基质，形成共结晶薄膜；

5)将步骤4)之后形成的装置放入质谱样品室检测。

具体的，请参阅图1至图2所示，本发明微流控在线富集MALDI-TOF靶板包括：

MALDI-TOF靶板1，靶板上均匀排布数量尺寸可控的一系列靶点，该靶点上以填充特异性富材料2。微流控靶板3所覆盖靶点数根据需要平行试验的数目决定，由微流控装置6带动通过微流控靶板上通道4进入经样品富集后，从出口5排出废液。经材料选择性富集后撤去靶板盖板，添加基质形成共接警薄膜，放入MALDI-TOF质谱样品室中，进行上样检测。

所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。