一种用于基质辅助激光解析电离质谱成像技术的喷雾装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及基质辅助激光解析电离质谱，具体地说是一种用于基质辅助激光解析电离质谱成像技术的喷雾装置，包括：毛细管喷雾器和基质容器。喷雾器和基质容器相互独立，通过接口连接。其特征在于：毛细管喷雾器带有一个可调节气流的入口和一个外延形的毛细管喷嘴。毛细管喷嘴为外延形双重套管，外层套管通气，内层套管通溶液。基质容器带有一个可调节气流的入口。本装置具有“灵活性、喷雾好、雾滴细、基质覆盖均匀且薄、重复性好、节约基质”等特点，可满足质谱成像技术的“高准确性、高重复性和高灵敏度”要求。
【专利说明】
一种用于基质辅助激光解析电离质谱成像技术的喷雾装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及基质辅助激光解析电离质谱，具体地说是一种用于基质辅助激光解析电离质谱成像技术的基质喷雾装置。
【背景技术】
[0002]基质辅助激光解析电离质谱是近年来发展起来的一种软电离有机质谱，通过引入基质分子，使待测分子不产生碎片，解决了非挥发性和热不稳定性生物大分子解析离子化的问题，目前已成为检测和鉴定多肽、蛋白质、多糖、核苷酸、糖蛋白、高聚物以及多种合成聚合物的强有力工具，也是分析难挥发的有机物质的重要手段之一。质谱成像是一种新型的分子成像技术，它通过基质辅助激光解析电离质谱直接扫描覆盖有基质的生物组织样品，获得组织切片上每个点的质谱图，将质谱图中的每个化合物的质荷比离子信号强度以及它们在切片上的二维坐标组合起来，绘制成二维离子密度图，即质谱成像图。这些图可代表化合物在组织或细胞中的分布。该技术无需将组织中的多肽、蛋白质等分子提取出来，也无需对目标化合物进行染色，基于生物质谱技术、蛋白质组学和代谢组学的分子成像技术，可将疾病发生部位、进程与相关分子紧密关联起来，对于研究疾病发生、发展、愈后评价以及新药筛选、药物药理和毒副作用评价具有重要的参考价值。
[0003]样品制备是质谱成像技术的关键，主要为基质及其溶剂选择、基质浓度、基质覆盖技术。要获得高质量质谱信号，基质溶液在均匀地覆盖于切片表面的过程中，应尽可能满足以下条件:1，组织切片上的蛋白无扩散或移位现象;2，基质与蛋白形成良好的共结晶；3，晶体的尺寸必须小于质谱成像的分辨率。因此基质覆盖在组织切片的时间不宜过长，溶剂量不宜太多，当原位上的蛋白与基质形成共结晶后，溶剂即蒸发完为最佳状态。基质覆盖的方法目前主要有自动化基质喷雾仪及毛细管滴加法。自动化基质喷雾仪喷雾均匀，每个基质斑点紧密排列紧密，但改仪器耗件造价高昂，仪器喷头需每次更换，因此毛细管滴加法是目前各个实验室较为通用的，而毛细管滴加法不能产生雾滴，基质溶液与样品形成共结晶不均匀，基质液滴太大，在组织切片上干燥时间较长，所以蛋白移位的情况比较明显，该方法不适合于面积较大的生物组织样本或者多组织样本。
[0004]综上所述，开发一种造价低、喷雾好、雾滴细、基质覆盖均匀且薄、重复性好、节约基质的基质喷雾器是目前质谱成像技术研究发展的当务之急。
【实用新型内容】
[0005]针对以上缺陷并考虑到质谱扫描生物组织成像实验所用的溶剂容易挥发，基质浓度高，容易形成结晶等因素，我们依据自动化基质喷雾仪的原理，充分考虑流体力学，设计了本专利涉及的基质喷雾装置。
[0006]本实用新型涉及的喷雾装置包括:包括毛细管喷雾器和基质容器;基质容器为一用于装填液体的密闭容器，密闭容器上设有一与外部气源相连管路接口；毛细管喷雾器包括一毛细管和一套管，套管为一端密闭、另一端开口的管状结构，毛细管穿套于套管内，毛细管穿的一端穿过套管壁面伸入至基质容器中下部或内部装填液体的液面之下;于套管上设有一与外部气源相连管路接口；毛细管的另一端位于套管的开口端内部。
[0007]毛细管的另一端与套管的开口端的朝向相同；所述毛细管的另一端位于套管的开口端内部是指毛细管的另一端所处平面与套管的开口端所处平面间留有一定的间距。
[0008]套管的开口一端为圆锥台形，毛细管位于圆锥台形内部的轴线上，圆锥台形的上底面为套管的开口端面。
[0009]基质容器上部设有液体加入口；套管的密闭端与液体加入口密闭连接，由套管的密闭端将液体加入口密封;或于液体加入口上设有密封盖，套管的密闭端与密封盖固接。
[0010]毛细管的一端穿过套管密闭端从液体加入口伸入至基质容器中下部或内部装填液体的液面之下;或毛细管的一端穿过套管密闭端和密封盖从液体加入口伸入至基质容器中下部或内部装填液体的液面之下。
[0011 ]喷雾器的出口喷嘴处为外延形双重套管结构，外层圆形套管通气，内层套管通溶液，套管圆锥台形端部高15.0-25.0mm，下底面直径为2.0-3.0mm，上底面直径为0.5-1.0mm，内层为毛细管，其套管圆锥台形端部轴线与套管密闭端的轴线成90°-120°角，毛细管一端垂直向下经过套管密闭端进入基质容器，毛细管下开口距离容器基质底部5.0-10.0_。
[0012]套管密闭端或密封盖为圆形，其与圆形液体加入口密闭连接时，接口是磨砂口，或是螺旋口。其毛细管为不锈钢材质，内径为0.5—1.5mm。
[0013]本喷雾装置的工作原理是:通过基质容器的入气口引入一定压力(0.005Mpa_
0.02Mpa)的气体，基质溶液受压通过毛细管在喷嘴处喷出。通过毛细管喷雾器的入气口引入一定压力(0.005Mpa-0.04Mpa)的气体，该高速气流经过喷嘴，将毛细管喷出的溶液击碎成雾状。
[0014]本喷雾装置的特点主要是:可独立调节气量的双路导气管，双重套管的外延形毛细管喷嘴。因为本喷雾装置采用两路气体作为喷雾动力，可以通过调节两路气体的压力大小来调节喷雾面积和雾滴大小。
[0015]毛细管喷嘴设计为外延形，可引导气流向溶液喷出的方向运动，达到吹碎溶液液滴的目的。另外，喷雾出口的口径很小(可以根据需要设计毛细管内径为0.1-0.5mm),也能显著减小雾滴大小，产生较好的雾化效果。喷雾面积扩大和雾滴的变小改善了基质覆盖的效果，节省了基质溶液的消耗量。喷雾的雾滴较小时，形成的结晶较小并且分布均匀。
[0016]本喷雾装置各部件(除毛细管外)可以采用玻璃，也可以用塑料制成。毛细管喷雾器和基质容器的接口形式可以为磨砂口，也可以为螺旋口。
[0017]本实用新型有益效果
[0018]1.—种用于基质辅助激光解析电离质谱成像技术的基质喷雾装置，具有造价低、灵活性、喷雾好、雾滴细、基质覆盖均匀且薄、重复性好、节约基质等特点。
[0019]2.—种用于基质辅助激光解析电离质谱成像技术的基质喷雾装置，可是实现组织切片上的蛋白无扩散或移位现象，基质与蛋白形成良好的共结晶，满足质谱成像技术的“高准确性、高重复性和高灵敏度”要求。
【附图说明】
[0020]图1为喷雾装置的平面结构示意图。[0021 ]图中标号1.喷嘴;2.毛细管喷雾器通气口； 3.毛细管喷雾器和基质容器的接口；4.基质容器通气口；5.毛细管进液口 ；6.基质容器
【具体实施方式】
[0022]喷雾装置包括毛细管喷雾器和基质容器，为玻璃制品，毛细管喷雾器和基质容器为密闭连接，接口为磨砂口。基质容器为用于装填基质溶液的密闭容器，密闭容器上设有一与外部气源相连管路接口，经基质容器通气口引入0.02Mpa的高纯氮气;毛细管喷雾器包括1.0mm内径的毛细管和一套管，套管为一端密闭、另一端开口的管状结构，毛细管穿套于套管内，毛细管的一端穿过套管壁面伸入至基质容器内部基质溶液的液面之下，另一端位于套管的开口端内部，与套管的开口端的朝向相同，套管的开口一端为圆锥台形，套管圆锥台形端部高20.0mm，下底面直径为2.5mm，上底面直径为1.0mm，套管圆锥台形端部轴线与套管密闭端的轴线成100°角，毛细管位于圆锥台形内部的轴线上，圆锥台形的上底面为套管的开口端面。喷雾器的出口喷嘴处为外延形双重套管结构，外层圆形套管通气，内层套管通溶液。套管上设有一与外部气源相连管路接口，为毛细管喷雾器通气口，经毛细管喷雾器通气口引入0.04Mpa的高纯氮气，该气流经过喷嘴，将毛细管喷出的基质溶液击碎成雾状。
【主权项】
1.一种用于基质辅助激光解析电离质谱成像技术的喷雾装置，其特征在于:包括毛细管喷雾器和基质容器;基质容器为一用于装填液体的密闭容器，密闭容器上设有一与外部气源相连管路接口 ；毛细管喷雾器包括一毛细管和一套管，套管为一端密闭、另一端开口的管状结构，毛细管穿套于套管内，毛细管穿的一端穿过套管壁面伸入至基质容器中下部或内部装填液体的液面之下；于套管上设有一与外部气源相连管路接口；毛细管的另一端位于套管的开口端内部。2.根据权利要求1所述的喷雾装置，其特征在于:毛细管的另一端与套管的开口端的朝向相同；所述毛细管的另一端位于套管的开口端内部是指毛细管的另一端所处平面与套管的开口端所处平面间留有一定的间距。3.根据权利要求1所述的喷雾装置，其特征在于:套管的开口一端为圆锥台形，毛细管位于圆锥台形内部的轴线上，圆锥台形的上底面为套管的开口端面。4.根据权利要求1所述的喷雾装置，其特征在于:基质容器上部设有液体加入口；套管的密闭端与液体加入口密闭连接，由套管的密闭端将液体加入口密封;或于液体加入口上设有密封盖，套管的密闭端与密封盖固接。5.根据权利要求4所述的喷雾装置，其特征在于:毛细管的一端穿过套管密闭端从液体加入口伸入至基质容器中下部或内部装填液体的液面之下;或毛细管的一端穿过套管密闭端和密封盖从液体加入口伸入至基质容器中下部或内部装填液体的液面之下。6.根据权利要求3所述的喷雾装置，其特征在于:喷雾器的出口喷嘴处为外延形双重套管结构，外层圆形套管通气，内层套管通溶液，套管圆锥台形端部高15.0-25.0mm，下底面直径为2.0-3.0mm，上底面直径为0.5_1.0mm，内层为毛细管，其套管圆锥台形端部轴线与套管密闭端的轴线成90°-120°角，毛细管一端垂直向下经过套管密闭端进入基质容器，毛细管下开口距离容器基质底部5.0-10.0mm。7.根据权利要求4所述的喷雾装置，套管密闭端或密封盖为圆形，其与圆形液体加入口密闭连接时，接口是磨砂口，或是螺旋口。8.根据权利要求1所述的喷雾装置，其毛细管为不锈钢材质，内径为0.5-1.5mm。
【文档编号】G01N1/28GK205562465SQ201521028046
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2015年12月10日
【发明人】李俐
【申请人】中国科学院大连化学物理研究所