来。经验表明，不会发生在2个空间方向上弯曲的球形弯曲；实际上，仅会发生在1个空间方向上弯曲的圆柱形弯曲；当采用合适的切割方法时，也不会产生波浪形。如图3中借助夸大地弯曲的弹簧钢板4所示，可通过磁铁完全消除轻微的圆柱形曲面，其中磁铁将弹簧钢板4稳定地拉至以所需精度制造的基础结构的支撑面12上。如图2和图3所示，如果基础结构未经铣削，那么基础结构的整个面积可作为支撑面12 ;但也可以存在位于周围区域之外的支撑面。在样品的近处区域，所述近处区域至少延伸至相邻的、隔一个相邻的或隔两个相邻的下一个样品，放置样品的弹簧钢板表面的平面性由弹簧钢板本身4决定，而在样品的远处区域，放置样品的弹簧钢板表面的平面性则由基础结构的支撑面12在整个弹簧钢板上的精度决定。
[0029]对于质谱分析，弹簧钢板具有的优势在于，其可导电并从而能够产生均匀电场以使离子加速。
[0030]可采用非常柔和的切割方法(例如水喷射切割或特别是皮秒UV激光切割)用大型乳制板来生产弹簧钢板，以实现大批量、高精度、成本低且基本上无毛刺和应力。皮秒激光切割弹簧钢板不会导致弹簧钢板被加热，因此不会产生卷边，由于无法补偿这类卷边，因此卷边是非常不利的。因此，在实际操作中按这样的方法制成的钢板无需机械抛光。为了避免形成的残余毛刺带来的不利影响，可在基础结构的边缘中铣出沟槽11，任何残余的毛刺可以伸到沟槽11中。
[0031]这种弹簧钢板非常适合一次性使用，从而也可满足IVD诊断性产品法规、或者消除任何物质的残留物(“遗留物”)，但基础结构可重复使用多次。可通过传统方法去除弹簧钢板制造过程中的任何残余物，例如分离剂或润滑剂，直至达到分析任务所需的清洁度为止。如此清洁过的弹簧钢板会用带有侧面引导件的滑入式盒运输，并且在使用后贮存在盒中，与样品放在一起用于后续质控。图4示出不带盖的运输和贮存盒，其中插有数个弹簧钢板4。盒具有侧面引导件14，并且可设有干燥剂。具有20片弹簧钢板的盒的重量约为1公斤，其中每片弹簧钢板0.5毫米厚，用于微量滴定板形式的基础结构；如果使用仅0.3毫米厚的弹簧钢板，则盒的重量约为0.5公斤。用来装20片弹簧钢板的盒的尺寸约为50mm x90mm x 130mmo
[0032]对于非关键性分析方法，弹簧钢板可以多次使用，但是需要彻底清洁。
[0033]可提供无任何表面处理的干净的弹簧钢板，如图4的盒中的弹簧钢板所示；例如，样品制备机器人可确定这些弹簧钢板上的样本点，并进行标记。如图1所示，也可以在弹簧钢板上设置标识号或字母、一维或二维条形码、样本点标记和用于不同类型的分析任务的预涂层。
[0034]如图3所示，为实现平面性的可重复性，有利的是将弹簧钢板轻微地预弯曲，这样可将其放置成凹形侧接触基础结构，而将样品置于其凸形侧。在这种情况下，标记要始终设置在凸形侧上。
[0035]例如，还可以设置可见环来标记样本点。可使用打印、蚀刻或激光雕刻等方法设置这些环。在制作这些环时，还可以添加标识号以及一维或二维条形码标记。除了具有9.0毫米间隔的96环配置外，例如，优选4.5毫米间隔的3毫米直径环；这样可有384个样本点。特别地，对于机器人控制的涂层，也可使用1536个直径为1.5毫米、间隔为2.25毫米的环。
[0036]如果例如使用非接触式喷墨打印机打印的方法设置环，那么需要特别注意所使用的墨水。选择的墨水的成分必须在数月至数年内不会漏出并渗至样本点的表面上。优选使用不会被样品液体润湿的材料制作环，这样环可作为障碍物，防止施加的液体形式的样品蔓延出来。作为使用环的替代方案，还可在整个表面上在样本点之间打印不会被润湿的材料。在等同专利 DE 197 54 987 C2、GB 2 332 273 B 和 US 6, 287, 872 Bl (M.SchUrenberget al.)中已公开了使用亲水-疏水表面结构。
[0037]还可使用本身已知的方法在样本点上预涂基质材料。优选预涂均一厚度的薄层基质材料。例如，目前已知的是，如果表面已有微小的极细石墨颗粒，基质材料CHCA ( α -氰基-4-羟基肉桂酸)在金属底物上会以非常细小和浓密的方式结晶，其晶体大小约为 1 微米(参考 J.Gorka et al.: “Graphite supported preparat1n ofalpha-Cyano-4-Hydroxycinnamic Acid(CHCA)for matrix-assisted laser desorpt1n/1nizat1n mass spectrometry，，，J Am Soc Mass Spectr 23:1949-1954)。还可以通过基质材料升华来预涂非常精细的薄层，例如通过使用模板来仅涂覆样本点。根据喷墨打印机使用的原理，通过非接触式液滴撞击来预涂薄层也是已知的。
[0038]还可以简单地将样本点预涂微核，以帮助基质材料在薄层中结晶。例如，可通过毛毡摩擦涂抹来用石墨颗粒预涂样本点，石墨颗粒会牢固地粘附。然后CHCA会在这些样本点处在薄层中从样品溶液中结晶，从而将分析物分子结合到晶体结构中。其他基质材料可使用其他结晶微核。
[0039]—旦弹簧钢板上的样本点已涂抹有纯的基质材料薄层，例如，可利用上方的特殊微量滴定板进行轻压来施加适当制备好的样品液体。这些微量滴定板配备有多孔过滤器底面和样品制备孔。经过一段较短时间后，分析物分子会牢固地粘附在微晶表面上，然后可用移液器吸去或用滤纸吸去溶液。干燥后，可按已知方式向样品中加入少量溶剂，以使分析物分子通过重结晶的方式结合到晶体中。
[0040]根据本发明的弹簧钢板还可用于通过质谱仪对氨基酸链进行反应高通量定性，如文件DE 10 2013 006 132 A1所述。为此，这些板材需要镀金。目前，技术上已可以将含硫化合物，例如硫醇、硫醚等通过硫/金相互作用结合至镀金表面上，从而以自构方式形成单分子层分子。这些分子可具有反应中心，使用定义的小型区域靶向激光辐射，其它的分子可通过光化学方法共价结合到这些反应中心上。如果共价结合的分子呈适宜的构型，那么可通过光化学方法，再次将这些共价结合的分子与任何其他分子共价结合。因此，例如，在一块弹簧钢板上，可获得包含960，000个小型样品区域的样品阵列，每一样品区域尺寸为100x100微米并且涂覆有与20个氨基酸相同的长度的不同多肽。例如，这些多肽可以是来自人类蛋白质组的具有相应长度的肽链，也可以具有重叠的序列。例如，这些多肽可以特别制成与反应物反应，反应物例如是酶或化学物质(修改阵列)，或可制作配体与之结合(相互作用阵列)，从而确定哪些反应物在哪些位置上与哪些多肽序列反应，或者哪些配体与哪些肽链结合。
[0041]为将本发明拓展至非磁性弹簧钢板，还需一点小小的努力。在这种情况下，必须在磁铁区内在样本载板的背面放置磁性材料，从而产生吸引力。例如，可使用利用粘接剂固定就位的小铁片。如果样本载板在近处区域内具有平面性和所需弹性，那么也适用所述的基本原则。
[0042]本发明的嵌入有弹簧钢板的复合样本载板为多项分析应用提供了起点，虽然本文中不可能对此全部详细描述，但它们均包括在本发明保护范围内。
【主权项】
1.用于利用基质辅助激光解吸电离进行的样品质谱分析的复合样本载板，所述复合样本载板具有尺寸稳定且精确成形的基础结构，弹簧钢板利用磁性固定在所述复合样本载板上，所述弹簧钢板的背向所述基础结构的表面保持样品， 其中 所述弹簧钢板的厚度为0.1至0.8毫米， 在所述基础结构上分布有大量磁铁，所述磁铁将所述弹簧钢板拉到靠在所述基础结构上，从而消除所述弹簧钢板上的任何弯曲。2.根据权利要求1的复合样本载板，其中，所述基础结构在邻近所述弹簧钢板的每个角的地方都有一个磁铁，并在邻近所述弹簧钢板的中心的地方有至少一个磁铁。3.根据权利要求1或2的复合样本载板，其中所述弹簧钢板为轻度预弯的。4.根据权利要求3的复合样本载板，其中所述轻度预弯的弹簧钢板的凹面侧置于所述基础结构上，而凸面侧上放置样品。5.根据权利要求1至4中之一的复合样本载板，其中所述弹簧钢板的厚度为0.2至0.5毫米。6.根据权利要求1至5中之一的复合样本载板，其中所述大量磁铁嵌入在从所述基础结构的周围区域稍微伸出的支撑表面内。7.据权利要求1至6中之一的复合样本载板，其中所述弹簧钢板设置有字母、数字和/或条形码形式的识别标记。8.根据权利要求1至7中之一的复合样本载板，其中所述弹簧钢板设置有可见环以标记样本点。9.根据权利要求8的复合样本载板，其中所述可见环打印在所述弹簧钢板上。10.根据权利要求9的复合样本载板，其中所述打印的可见环包括不会被所用的样品液体润湿的材料。11.根据权利要求6至8中之一的复合样本载板，其中所述弹簧钢板上的样本点以外的区域涂覆有不会被样品液体润湿的材料。12.根据权利要求8至11中之一的复合样本载板，其中所述弹簧钢板上的样本点涂覆有基质层。13.根据权利要求8至11中之一的复合样本载板，其中所述弹簧钢板上的样本点涂覆有结晶微核，以使基质材料能够结晶。14.根据权利要求13的复合样本载板，其中在所述弹簧钢板上使用石墨颗粒作为基质材料α -氰基-4-羟基肉桂酸的结晶微核。
【专利摘要】本发明涉及用于在飞行时间质谱仪中通过基质辅助激光解吸电离(MALDI)来分析有机样本的样本载板结构，样本载板的表面必须具有高度的平面性以获得高的质量精确度。本发明在于，作为样本载板的低成本弹簧钢板设置在尺寸稳定和精确成形的基础结构上，基础结构例如用铝合金制造并使用内嵌磁铁，从而弹簧钢板是可以拆卸的，例如通过使所形成的主体具有商品化微量滴定板的尺寸，来使得该主体在整体上适于用在机器人中。放置样品的表面的平面性在近处区域内由弹簧钢板本身提供，在远处区域中在整个弹簧钢板上由基础结构提供。弹簧钢板是一次性使用的，以满足例如IVD诊断性产品的法规要求。弹簧钢板可设置有标识码、样本点记号和用于各种分析任务的预涂层。
【IPC分类】H01J49/02
【公开号】CN105489466
【申请号】CN201510612372
【发明人】延斯·赫恩多尔夫
【申请人】布鲁克道尔顿有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年9月23日
【公告号】DE102014114426A1, US20160099138