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专利名称：质谱检测用的一次性靶板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于MALDI-T0F质谱检测用的一次性靶板。通过一次性靶板的使用来实现MALDI-ToF质谱的快速安全检测，属于质谱检测领域。
背景技术：
MALDI-TOF MS Mi Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight Mass Spectrometry的英文缩写，即基质辅助激光解吸附电离飞行时间质谱，它是近年来发展起来的一种软电离新型有机质谱，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吸离子化的问题，是分析难挥发的有机物质的重要手段之一。MALDI-T0F在世界范围内得到了突飞猛进的发展，并广泛应用于生物技术和制药企业的药物开发、科研领域的生物分析和化学检测以及安全部门的核辐射、化学物质和生物病原体的监测等。MALDI-T0F的原理是当用一定强度的激光照射样品与基质形成的共结晶薄膜， 基质从激光中吸收能量，样品解吸附，基质-样品之间发生电荷转移使得样品分子电离，电离的样品在电场作用下加速飞过飞行管道，根据到达检测器的飞行时间不同而被检测，即测定离子的质量电荷之比(M/Z)与离子的飞行时间成正比来检测离子。MALDI-T0F-的中心技术就是依据样品的质荷比(m/z)的不同来进行检测，并测得样品分子的分子量。根据 MALDI-T0F的原理，MALDI-T0F具有灵敏度高、准确度高、分辨率高、图谱简明、质量范围广及速度快等特点，在操作上制样简便、可微量化、大规模、并行化和高度自动化处理待检生物样品，而且在测定生物大分子和合成高聚物应用方面有特殊的优越性。近年来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。 如应用MALDI-T0F测定蛋白质酶解的肽质量指纹图谱(PMF)、源后裂解(PSD)碎片离子图谱、并结合质谱网络数据库检索，可获得多肽、蛋白质的序列。应用MALDI-T0F对基因组单核苷酸多态性(SNPs)进行分析检测，可区分和鉴别相对分子质量达7，000左右(含20多个碱基)、仅存在1个碱基差别的不同DNA。特别值得指出的是，MALDI-T0F已成为生命科学领域蛋白质组研究中必不可缺的重要关键技术之一。MALDI-T0F可以解决当前蛋白组学中以下几种潜在的挑战，即生物标记物的发现、 分子诊断研发、蛋白质高通量分析和蛋白质组图谱，但绝不局限于此，MALDI-TOF MS应用于生物标记物的发现和在分子层次上对疾病机理进行揭示，从而被应用于分子诊断、目标治疗以及个性化用药，将为人们更完整地提示生长、发育和代谢调控等生命活动的规律和严重疾病的发生机理，为人类进行疾病的诊断防治和新药开发提供重要的理论基础。采用 MALDI-TOF MS进行血清等生物样品分离、多肽谱快速扫描和疾病特征峰测序，研究人类重要生理和病理过程中重要生物标志物谱实验确证和分析技术，可获得若干与人类重大疾病相关的重要生物标志物谱，应用于重大疾病的早期预警和病程判断。如用于发现恶性肿瘤血清标志物谱，创建具有自主知识产权的我国常见恶性肿瘤人群的“血清质谱多肽谱”，获得肿瘤早期预警、病程判断的质谱数据标准，发展用于“血清质谱多肽谱”疾病相关数据挖临床并推向市场。无论对于科研领域、医疗系统，还是生物市场皆具有广阔的前景。MALDI-T0F由于具备快速分析、操作简易、自动化、样品用量少和高通量等特点，可直接检测血清、血浆、尿液、脑脊液、关节腔滑液、支气管洗脱液、细胞裂解液、组织提取物和各种分泌物，应用MALDI-T0FS形成规模化的重大疾病、重要生物资源的蛋白质组学、蛋白质组指纹图谱或质谱肽图研究技术平台，可建立具有独立知识产权的蛋白质组数据库，发现疾病的相关蛋白谱和具有重要应用前景的生物标记分子谱，以揭示疾病的发生机制，作为早期诊断、分子分型、疗效及预后判断的依据，并找出可能成为新药设计的分子靶点，为疾病提供新的治疗方案。基于MALDI-T0F的蛋白质组图谱、质谱肽图、生物标记物谱等分析诊断的发展将是分子医学领域的一场革命，它不仅提供了一种新的诊断方法，并且具有很高的可行性，它可在数分钟时间内从微量血液中测出上万个结果并对其进行分析。由于目前国内MALDI-T0F的检测主要采用的是重复使用的靶板，手工清洗靶板的方法不仅耗时，繁琐，易有残留物，并且无法有效的进行大规模，高通量的分析工作。同时， 由于这种靶板需要重复使用，因此一般是金属靶板。金属靶板由于长期使用中反复清洗和擦拭而在表面留有深浅不一的划痕，这会使样品与基质形成的共结晶厚度不均，影响图谱结果质量。另外，普通金属靶板一般价格为几千元，并随着产品的公司和型号而略有变化浮动，其昂贵的成本已经无法适应大规模、高通量的质谱检测。随着MALDI-T0F在科学研究以及临床诊断上的日益广泛的运用，目前急需一种价格便宜、免清洗且质量稳定的一次性靶板，以能够在MALDI-T0F上实现大规模、高通量的质谱检测，为研究工作以及疾病的快速诊断提供有力支撑。技术内容本实用新型针对MALDI-T0F检测中靶板清洗过程繁琐且容易导致污染物残留的问题，通过综合一次性芯片和普通靶板的优点，创造性发明了用于MALDI-T0F检测的一次性靶板。该实用新型的思路在于使用成本低廉，性能稳定可靠的一次性塑料靶板来代替金属靶板，应用于MALDI-T0F检测，从而使大规模，高通量的检测时间缩短，并避免了金属靶板清洁过程中操作不当等原因带来的结果不可信的问题；同时拥有普通金属靶板的承载样品与基质的混合物的功能和样品定位功能。因此，本实用新型的目的是提供一种用于MALDI-T0F检测中承载并定位样品的靶板。其结构包括(1)直径l-3mm的样品靶环；(2)与样品室匹配的短角，其形状与MALDI-T0F样品室底部相契合；(3)由导电塑料制成的靶板主体；(4)由疏水性材料制成的靶板表面覆膜；(5)质谱检测基质，与样品形成共结晶薄膜。在一个实施方案中，样品的定位作用是通过靶环和靶板上的数字与英文字母的关联来实现的，其中靶板左侧的横排标识为A-H，靶板上方的竖列标识为1-12，通过不同的横排和竖列标识的组合，以定位不同的样品。在一个实施方案中，所述塑料靶板通过金属化或半导体化主体的表面或者整体后
4拥有导电能力，其中塑料优选聚乙烯塑料或聚丙烯塑料(PE)、聚苯烯塑料(PVC)等。在另一实施方案中，覆膜可以采用贴膜或涂料的方式完成，例如贴上聚丙烯，聚乙烯之类的疏水性材料所指的薄膜，或是涂上含氧烷基聚合物类的疏水涂料。其中，覆膜的作用是针对样品来间接提高检测结果准确度。术语“MALDI-T0F”，是指基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱。术语“基质”，会与样品形成共结晶薄膜，从激光中吸收能量传递给样品生物分子， 在电离过程中将质子转移到样品生物分子或从样品生物分子中得到质子，而使样品生物分子电离。有益效果1)本实用新型减少了 MALDI-T0F检测中靶板清洗和加入基质两个步骤，大大节省了检验时间，提高了 MALDI-T0F的检验效率。2)本实用新型省略了 MALDI-T0F检测中靶板清洗过程，有效避免了由清洗过程中的操作不当带来的检验结果不可信的问题。3)增加了疏水性表面覆膜，有效的富集了样品，降低了样品量需求并提高了图谱结果质量。4)基质，覆膜，样品靶环均可根据不同样品需求更改，扩大了适用范围的同时还提高了对样品的针对性。5)大大降低了使用成本，适和大规模使用。

图1 靶板主体的俯视图，其中靶板左侧的横排标识为A-H，靶板上方的竖列标识为1-12，通过不同的横排和竖列标识的组合，以定位不同的样品。图2 靶板主体和样品室底部的契合关系示意图。其中上图为靶板主体，下图为样品室底部。图3 —次性靶板点样后的质谱效果图。图4 金属靶板点样后的质谱效果图。
具体实施方式
实施例1 一次性靶板的点样以及质谱检测效果将制好的样品用移液器吸取一定量后直接点到一次性靶板上，等到样品变干后将一次性靶板放入MALDI-T0F质谱仪中开始检验，检验完成后将一次性靶板丢弃即可，下一批样品使用新的一次性靶板。质谱检测效果如图3所示。实施例2 金属靶板的点样以及质谱检测效果将制好的样品用移液器吸取一定量后直接点到普通靶板上，再将调配好的基质点到样品上，等到样品和基质的混合物变干后将靶板放入MALDI-T0F质谱仪中开始检验。质谱检测效果如图4所示。结果如图3、4所示一次性靶板和金属靶板最终具有相同的质谱检测峰，二者不存在明显差异，完全符合MALDI-T0F的质谱检测区分度要求。另外，使用金属板，检验完成后需要将靶板分别用乙醇，水清洗，再用实验室清洁的柔软纸巾擦拭，待完全干燥后继续下一批样品的测试。由于样品和基质的混合物的干燥时间要长于样品干燥时间；并且需要额外的清洗，擦拭和干燥时间，导致普通靶板的实验间隔比一次性靶板的实验间隔多30分钟，极大地降低了仪器使用效率，不利于大通量的检测。
权利要求1.一种用于MALDI-T0F检测中承载并定位样品的靶板，其结构包括(1)直径l_3mm的样品靶环；(2)与样品室匹配的短角，其形状与MALDI-T0F样品室底部相契合；(3)由导电塑料制成的靶板主体；(4)由疏水性材料制成的靶板表面覆膜；(5)质谱检测基质，与样品形成共结晶薄膜。
2.权利要求1的靶板，其中塑料选自聚乙烯塑料、聚丙烯塑料、或聚苯烯塑料。
3.权利要求1的靶板，其中表面覆膜可以采用贴膜或涂料的方式完成。
4.权利要求3的靶板，其中贴膜是贴上聚丙烯或聚乙烯的疏水性薄膜。
5.权利要求3的靶板，其中涂料是涂上含氧烷基聚合物的疏水性薄膜。
专利摘要本实用新型提供一种用于MALDI-TOF检测中承载并定位样品的靶板，其结构包括(1)直径1-3mm的样品靶环；(2)与样品室匹配的短角，其形状与MALDI-TOF样品室底部相契合；(3)由导电塑料制成的靶板主体；(4)由疏水性材料制成的靶板表面覆膜；(5)质谱检测基质，与样品形成共结晶薄膜。本实用新型减少了MALDI-TOF检测中靶板清洗和加入基质两个步骤，大大节省了检验时间，提高了MALDI-TOF的检验效率，大大降低了使用成本，适和大规模使用。
文档编号G01N27/64GK202230053SQ20112027023
公开日2012年5月23日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者李云鹏, 李燕, 邢双艳, 马庆伟 申请人:马庆伟