CN101542678A - 用于样品中被分析物的分离和maldi分析的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于分离液体样品中的至少一种被分析物并进一步通过激光解吸/电离(LDI)质谱法分析所述被分析物的设备。本发明进一步涉及所述设备用于分离液体样品中至少一种被分析物以及随后通过LDI质谱法确定所述至少一种被分析物的存在和/或数量的用途。本发明还涉及用于分离液体样品中至少一种被分析物和随后通过LDI质谱法确定所述至少一种被分析物的存在和/或数量的方法。

Description

用于样品中被分析物的分离和MALDI分析的设备

技术领域

本发明涉及用于分离液体样品中的至少一种被分析物并进一步通过激光解吸/电离(LDI)质谱法分析所述被分析物的设备。

本发明进一步涉及设备用于分离液体样品中的至少一种被分析物并随后通过LDI检测来测定所述至少一种被分析物的存在和/或数量的用途。

本发明还涉及用于分离液体样品中至少一种被分析物和随后通过LDI质谱法确定所述至少一种被分析物的存在和/或数量的方法。

背景技术

生物分析(bioassays)被用于探测生物样品中被分析物的存在和/或数量。这些生物分析的典型应用是体外诊断方法，其近年来变得更为常见，并且越来越被用于补充或甚至代替更为传统的诊断方法，如触诊、维管形成(vasculation)、诊断成像、内窥镜检查和活检采集。

同样在体外诊断领域中，当今通常使用的许多生物分析是所谓的基于表面的分析。基于表面的分析的实例有例如DNA微阵列、基于微量滴定板的ELISA或放射免疫沉淀分析，等等。

这些和其他生物分析中的主要障碍仍然是样品制备。样品的制备所需的、常常费事的方法通常包括大量关键步骤，例如，比如细胞样品的裂解、蛋白质的变性，等等，其对于所述分析的敏感性和精确性可能潜在地具有消极影响。例如，对于DNA微阵列和基于微量滴定板的ELISA来说，来自样品制备的噪声影响在验证体外诊断测试时仍然是要考虑的因素。

对于某些应用，质谱方法作为可选的方法越来越多地代替其他的生物分析。改善基于质谱法的分析的敏感性和处理能力的努力已经导致了用于生物学相关样品分析的多种质谱仪形式的发展。除了质谱技术方面的革新(激光源、基质材料、检测单元)之外，已经尝试了更有效地和特异性地吸收被分析物的基底，并改进了早期的设计。

质谱法最初进行的生物分子的直接激光解吸/电离一般引起大的生物分子例如多肽和核酸的断裂。为了实现几十到几百kDa的完整生物分子的解吸/电离，已经使用了各种技术。

通常被称为基质辅助激光解吸/电离质谱法(MALDI-MS)的一种特别适合的方法利用在溶液中与能量吸收有机分子(EAM)混合的生物分子，所述能量吸收有机分子被称为基质材料。一般地，所述基质被容许在质谱探针上结晶，所述质谱探针捕获在基质之内的生物分子。

在MALDI-MS中，一般是生物分子的被分析物然后与含有基质的溶液混合，一滴所述液体置于探针的表面上。然后基质溶液与所述生物分子共结晶。探针被插入到质谱仪中，然后激光能量被导向所述探针表面，在此处它解吸并电离所述生物分子而不显著地断裂它们。在MALDI-MS的其他实施方式中，基质首先结晶为薄膜，生物分子稍后添加，或反之亦然。然而，MALDI-MS作为分析工具有局限性。它因而没有提供将样品分级的手段，复杂的生物学液体例如血液在没有先期的准备步骤的情况下不适合于MALDI-MS。

进一步的开发，例如表面增强的激光解吸/电离质谱法(SELDI-MS)已经部分地解决了这些难题。

在SELDI-MS中，探针表面被修饰，使得它在样品制备过程中形成主动参与者。在一个变体中，例如，表面用选择性结合目标被分析物的亲和试剂衍生化。在另一个变体中，表面用结合样品分子的亚群的层析部分来衍生化。在又一种变体中，表面用当激光探测时不解吸的能量吸收分子来衍生化。在又另一种变体中，表面用分子衍生化，所述分子结合被分析物，并且含有在应用激光时被断裂的光解键。

因而SELDI是选择性表面MS靶(target)与MALDI-MS的组合。然而，SELDI不一定包括MS靶上的固定的基质-这种变体一般称为SEND。

例如，在美国专利No.5,118,937、US 5,045,694、US 5,719,060和US 2002/0060290A1中详细地提出了MALDI和SELDI的原理。

SELDI技术已经由Ciphergen Biosystems Inc.以所谓的Protein平台的形式商品化。可以得自Protein的应用指南的是，生物样品的平行分析是可能的，因为单独的层析芯片被容纳在专门的支架中来实现微量滴定样的板形式。在样品在芯片上培养之后，未结合的分子被除去，例如，通过缓冲液洗涤，并且直接在层析表面上进行MALDI-MS测量。基质可以作为MS测量之前的最后的步骤来添加，或早已经共价结合到芯片表面上。

虽然以上描述的SELDI和MALDI方法构成了关于生物样品的高处理量多因素分析的主要进步，但是对于开发可靠的、基于质谱的体外诊断方法仍然存在着应当被克服的障碍。

如开始时所指出的，大多数当今的难题涉及样品处理和制备，以及多因素分析的相当复杂的自动化要求。

例如，如果在SELDI技术中要进行多因素分析，必需产生不同的亲和表面，其必需用不同的样品单独地探测。这意味着方便的多通道化是不可能的。进一步的，样品制备和分析靠近(在时间和空间上)检测单元进行，并通常需要湿化学环境。

由于不同的表面样点(spots)必须被单独地探测，所以SELDI技术通常还需要许多洗涤步骤以及相应理想地显著的自动化程度。

鉴于这种情况，对于这样的设备和方法存在着持续的需求，所述设备和方法容许以方便的方式组合被分析物从生物样品中的分离、而不需要大量的构造元件(extensive constructive elements)。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种设备(device)，其可以用于分离液体样品中的被分析物，并且其可以直接用于通过质谱方法例如MALDI-MS来分析所述被分析物的存在和/或数量。

本发明的一个进一步的目的是提供方法，用于从液体样品分离被分析物并且通过质谱方法例如MALDI-MS测定所述被分析物的存在和/或数量。

本发明的这些和其他目的，它们根据接下来的说明将变得显而易见，通过独立权利要求的主题得以解决。从属权利要求涉及本发明的优选的实施方式。

在一方面本发明涉及用于分离液体样品中至少一种被分析物的设备，包括具有下列的至少一个基底：

-用于加载液体样品的至少一个区域；

-用于转运(transporting)所述液体样品的至少一个区域；

-用于从所述液体样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物的至少一个区域；和

-用于激光解吸电离(LDI)质谱检测的至少一个区域；

其中所述至少一个转运区域包括隆起结构(elevated structures)的阵列，所述隆起结构具有一定的形状、尺寸和所述隆起结构之间的间隔，从而实现了从所述加载区域通过所述分离区域到所述LDI检测区域的所述样品的毛细力驱动的流动。

所述隆起结构可以具有不同的形状，包括圆形、圆柱形、矩形、三角形，等等。

这些隆起结构的高度一般将高于约1μm和低于1000μm。

这些隆起结构的宽度和长度一般将是所述高度乘以因子0.5-1，例如对于10μm高结构为5-10μm。

在用作LDI的平台的所述检测区域上，基柱(pillars)一般将是高度＜50μm，以不损害飞行时间MS测量中的质量分辨率。

在可具有基柱样外观的这些隆起结构之间的间隔被选择，以确保从所述加载区域通过所述分离区域到所述LDI检测区域的液体样品的毛细力驱动的转运。所述间隔一般将在大约0.1到大约1000μm的范围内。

所述分离区域可以邻近于所述加载区域、所述转运区域和/或所述LDI检测区域和/或处于所述加载区域、所述转运区域和/或所述LDI检测区域中。所述分离区域可以提供物理、化学和/或生物学功能性(functionality)以容许从所述液体样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物。

物理功能性可以通过与在转运区域中使用的隆起结构类型相同的隆起结构的形状、尺寸和/或间隔以及分布构形(topography)来提供。

化学功能性可以通过例如不同的涂层来提供。因而，化学功能性可以通过疏水的聚合物涂层来提供。做为选择和/或另外地，化学功能性可以通过离子聚合物涂层例如聚阴离子交换涂层来提供。

生物学功能性将通过所有类型的、将确保与要分离的样品成分的特异性生物相互作用的分子来提供。因而，生物学功能性包括抗体、受体分子、核酸分子和/或小分子抑制物，其被涂覆在所述分离区域中，例如在基柱样结构上。

用于LDI检测的区域包含至少一种金属和/或能够在基质辅助的激光解吸电离质谱法(MALDI-MS)中用作基质材料的至少一种能量吸收分子(EAM)和/或至少一种校准物(calibrant)。

所述LDI检测区域将包含金属或合金，优选选自包括银、金、铂(platin)、钯、铬、钛和铜的组，具有例如铬和/或钛的粘附层。

做为选择和/或另外地，所述LDI检测区域将包含能量吸收分子(EAM)，因为它们一般在MALDI-MS检测中用作基质材料。因而，这些分子可以选自包含苯甲酸、肉桂酸和相关芳香化合物的衍生物的组，例如，2，5-二羟基苯甲酸(2，5-DHB或龙胆酸)、α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)、3，5-二甲氧基-4-羟基肉桂酸(芥子酸，芥子酸或SPA)、烟酸、吡啶甲酸、反式-3-甲氧基-4-羟基肉桂酸(阿魏酸)、2-(4-羟基苯基偶氮)-苯甲酸(HABA)、6-氮杂-2-硫代胸腺嘧啶(ATT)、3-HPA、丁二酸、甘油、4-羟基吡啶甲酸、酒石酸、甘油、2，4，6-三羟基苯乙酮、3-羟基吡啶甲酸、3-氨基喹啉、1，8，9-三羟基-蒽(蒽三酚)、激光染料香豆素120、取代的嘧啶、吡啶和苯胺，例如对硝基苯胺。

所述校准物可以是通常在MALDI-MS中用于参考和校准目的任何分子种类。

所述液体样品可以是环境样品、取自动物或人的样品、来自供应品(provisions)/食品或来自植物。进一步的细节在以下给出。

在另一个实施方式中，本发明涉及测定样品中至少一种被分析物的存在和/或数量的方法，包括步骤：

a)提供用于分离液体样品中至少一种被分析物的设备，其包含具有以下的至少一个基底：

-用于加载液体样品的至少一个区域；

-用于转运所述液体样品的至少一个区域；和

-用于从所述液体样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物的至少一个区域；

其中所述至少一个转运区域包括隆起结构的阵列，所述隆起结构具有一定形状、尺寸和所述隆起结构之间的间隔，从而实现了从所述加载区域通过所述分离区域的所述样品的毛细力驱动的流动；

b)将液体样品加载到步骤a)的所述设备的加载区域上；

c)利用a)的所述设备从所述样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物；

d)通过LDI测定所述至少一种被分析物的存在和/或数量。

要注意的是，在本发明的这个实施方式中，所述设备不必要包含LDI检测区域，所述LDI检测区域具有至少一种金属和/或能够在基质辅助的激光解吸电离质谱法(MALDI-MS)中用作基质材料的至少一种能量吸收分子(EAM)和/或至少一种校准物。尽管如此，然而上面描述的这种LDI检测区域的存在可以构成本发明的一种优选的实施方式。

所述分离区域可以同样邻近于所述加载区域、所述转运区域和/或所述LDI检测区域和/或处于所述加载区域、所述转运区域和/或所述LDI检测区域中，如果所述LDI检测区域存在的话。当然，如上所述所述分离区域可以被物理地、化学地或生物学地功能化。

所述样品的性质也可以与上文的描述相同。

根据本发明的方法可以用于沿着所述转运区域来转运液体样品并在所述至少一个分离区域中分离它。然后，通过将所述设备直接插入到相应的质谱仪中，被分析物的存在和/或数量通过基于LDI的质谱法，例如MALDI-MS被测定。

本发明还涉及前文描述的设备的用途，用于分离液体样品内的被分析物并通过基于LDI的质谱法例如MALDI-MS测定存在和/或数量。所述设备最少包括用于加载所述液体样品的区域、用于转运所述液体样品的区域和用于从所述液体样品的其他成分分离至少一种被分析物的区域。所述转运区域的特征在于它包含隆起结构的阵列，所述隆起结构具有一定形状、尺寸和在所述隆起结构之间的间隔，从而实现从所述加载区域通过所述分离区域的所述液体样品的毛细力驱动的流动。在一个优选的实施方式中这种设备可以包含用于基于激光解吸/电离的质量分离和检测的区域，该区域的特征在于存在至少一种金属成分和/或能够在基质辅助的激光解吸电离质谱法(MALDI-MS)中用作基质材料的至少一种能量吸收分子(EAM)。

因而本发明还涉及这些设备在生物分析中，优选用于体外诊断方法的用途。一种特别优选的应用是这些设备用于对体液的体外诊断方法的用途，所述体液例如血液、血清、血浆和/或尿液，特别的兴趣是指示疾病例如癌症的标志物(markers)或蛋白质组模式(proteomic patterns)的检测。

因而，一个优选的实施方式涉及抽取自人类或动物的血液的分析，以及根据在此要求保护和描述的方法和设备预先纯化样品之后，通过MALDI-MS进行的该血液样品的分析。

附图说明

附图1描绘了转运区域的隆起结构的不同的横切面形状。

附图2描绘了相同形状的但是在结构之间具有不同间隔的隆起结构可以如何在转运区域中进行布置。特定的构形产生了毛细力驱动的流动。同时，建立了沿着箭头的过滤效果。

附图3显示了根据本发明的设备的示意性的设置(outlay)。显示了加载区域、转运区域和LDI检测区域。分离区域通过转运区域的表面修饰和物理设置来形成。

附图4显示了根据本发明的设备的示意性的设置。显示了加载区域、转运区域和LDI检测区域。分离区域通过转运区域的表面修饰和物理设置来形成。转运区域被分成不同的流动路径。通过不同的流动路径内隆起结构的不同的形状、尺寸、间隔和分布，在不同的流动路径内可以实现不同的流动速度。

附图5显示了与附图3类似的设置。同样存在加载区域、转运区域和LDI检测区域。通过转运区域的表面修饰和物理设置形成一个分离区域。存在另外的分离或阻挡区域，其可以通过抗体或层析涂层来功能化。

附图6显示了与附图4类似的设置。存在有加载区域、转运区域和LDI检测区域。通过转运区域的表面修饰和物理设置来形成一个分离区域。存在另外的分离区域，其可以通过抗体或层析涂层来功能化。转运区域被分成不同的流动路径。通过不同的流动路径内隆起结构的不同的形状、尺寸、间隔和分布，在不同的流动路径内可以实现不同的流动速度。

附图7显示了与附图5类似的设置。同样存在加载区域、转运区域和LDI检测区域。通过转运区域的表面修饰和物理设置来形成一个分离区域。存在两个或一个另外的分离区域，其可以通过例如抗体涂层、阳离子交换、阴离子交换或IMAC树脂来功能化。

附图8显示了与附图6类似的设置。存在加载区域、转运区域和LDI检测区域。通过转运区域的表面修饰和物理设置来形成一个分离区域。存在两个另外的分离区域，其可以通过例如抗体涂层和IMAC树脂来功能化。转运区域被分成不同的流动路径。通过不同的流动路径内隆起结构的不同的形状、尺寸、间隔和分布，在不同的流动路径内可以实现不同的流动速度。

附图9显示了一个进一步的实施方式。加载区域(110)连接到转运区域，转运区域延伸贯穿设备的其余部分。转运区域中存在一个分离区域(120)以及两个LDI检测区域(130，140)。在这个实施方式中，远离的LDI区域(140)将给出与邻近的LDI区域(130)相似的质谱，但是没有在分离区域(120)中所除去的成分。

具体实施方式

如上文所阐述的那样，对于一些设备存在着持续的需求，所述设备容许以易于实施的方式分离生物样品，和使得能够通过质谱法对分离的样品进行多通道分析。

本发明提供了解决这种需求的设备和方法。在更详细地描述本发明的这些方面之前，提供了一些一般定义，其在本发明的整个说明书中应用。

如在本说明书和附随的权利要求中使用的，单数形式“a”和“an”也包括了相应的复数，除非上下文明显地表示相反的意思。因而，术语“an被分析物”可以包括多于一种被分析物，即，两种、三种、四种、五种等等被分析物，以及一起具有确定性诊断性质的被分析物谱。

在本发明的上下文中术语“约”表示本领域的技术人员将理解为仍然确保了所讨论的特征的技术效果的精确性区间(interval of accuracy)。该术语一般表示偏离所指出的数值+/-10％或优选+/-5％。

术语“样品”是指一定体积的液体，它是溶液、乳液或悬浮体，人们意图将其用于其任何性质的定性或定量测定，例如成分的存在或不存在、成分的浓度等等。

样品可以是取自生物体例如人类或动物的样品，来自生物圈例如水或泥浆样品，或来自工业加工流体，包括药物、食物或饲料的制造过程的加工流体，来自饮用水的纯化，或来自流出的废液。所述样品可以直接进行定性或定量测定，或在适合的预处理例如，均质化、超声处理、裂解、过滤、沉降、离心、热处理，等等之后进行。

本发明的上下文中典型的样品是体液，例如血液、血浆、血清、淋巴液、尿液、唾液、精液、胃液、痰、泪液，等等。

其他的典型样品是环境流体，例如地表水、地下水、淤泥(sludge)，等等。

工业样品包括加工流体，例如牛奶、乳清、汤、营养溶液、细胞培养基，等等。

虽然本发明的意图是可用于所有种类前述样品，但是体液样品和全血样品构成了优选的样品种类。

对于本发明来说，术语“被分析物”与术语“标志物”同义地使用，并描述存在于样品内并且其存在和/或数量将要通过基于LDI的质量分离和检测方法来确认的任何物质。

在一个实施方式中本发明提供用于分离液体样品中至少一种被分析物的设备，其包含具有以下的至少一个基底：

-用于加载液体样品的至少一个区域；

-用于转运所述液体样品的至少一个区域；

-用于从所述液体样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物的至少一个区域；和

-用于激光解吸电离(LDI)质谱检测的至少一个区域；

其中所述至少一个转运区域包括隆起结构的阵列，所述隆起结构具有一定形状、尺寸和所述隆起结构之间的间隔，从而实现了从所述加载区域通过所述分离区域到所述LDI检测区域的所述样品的毛细力驱动的流动。

因而所述设备的特征在于加载区域、转运区域、激光解吸电离(LDI)检测区域和分离区域的存在。如下文将阐述的那样，分离区域可以邻近于所述加载区域、转运区域和/或LDI检测区域和/或处于所述加载区域、转运区域和/或LDI检测区域中。

术语“基底”的意思是衬底、载体、表面、基质或芯片，在其上布置了加载区域、转运区域、LDI检测区域和/或分离区域。

因而，术语“基底”描述了在其上进行实际的分离和定性和/或定量测定的载体结构。所述基底可以从与加载、转运、分离和/或LDI检测区域相同的材料制得，因而可以从任何下文提及的塑料材料制得。然而，所述基底也可以从与用于生产加载、转运、分离和/或LDI检测区域的材料不同的材料制得。因而，如果前述区域由例如硅制得，则在一个实施方式中基底可以由玻璃覆盖片(glass cover slide)、金属、或与所述设备的预定用途(即，引入质谱仪中)相容的任何其他材料制得。典型的基底材料是硅、玻璃、石英、陶瓷、金属或塑料材料，例如，PMMA或Teflon。

一般地，各个区域(加载区域、转运区域、分离区域和/或LDI检测区域)将在塑料基底上构建，其优选是热塑性的或是具有塑料上层的基底。各个区域不必是物理上分离的，如附图3和6中所描述的那样。基底随后可以利用例如溅射、蒸发、溶胶-凝胶涂覆、薄层沉积(waferdeposition)等等的技术来涂覆或衍生化来得到例如硅、金属或其他材料的涂层。本发明的基底也可以由硅基底制成。

如它们在本说明书、实施例和权利要求的上下文中使用的那样，术语“区域”、“地区”和“位点”定义了在前述基底上液体样品的流动路径的部分。

术语“阵列”描述了隆起结构在表面上有序的规则的布置。

现在将更详细地解释如上所述的不同类型的区域。

加载区域

加载区域被设计用以接受液体样品。因而它可以采用适合于容纳液体样品的任何形状。这些形状包括圆形、椭圆形、矩形，等等。加载区域可以提供凹处或凹坑，从而液体样品不会溢出基底。在任何情况下，加载区域都将被设计以容许液体样品从加载区域到转运区域和其他区域的传送(communication)。

转运区域

转运区域包含隆起结构的阵列，隆起结构具有一定形状、大小和在所述隆起结构之间的间隔，从而实现从所述加载区域沿着转运区域的液体样品成分的毛细力驱动的流动。

因而，本发明涉及这样的设备，通过它们的转运区域的设计，其容许沿着所述转运区域的被动流动(即，不施加外力)。

隆起结构可以采用，例如，基柱样外观并且基本上垂直从基底平面凸出出来。因而它们也可以称为基柱、柱或突出物。

隆起结构可以采用适合于提供样品成分的毛细力驱动的流动的任何形状。因而它们可以是圆形、椭圆形、矩形、三角形，等等。隆起结构的典型外观在附图1中描绘。

隆起结构的高度一般将高于大约1μm，一般低于大约1000μm。在某些优选的实施方式中，隆起结构的高度将高于5μm，甚至更优选高于20μm。

隆起结构的宽度一般将是高度乘以因子0.5-1，例如对于10μm高的结构为5-10μm。

隆起结构将例如具有亚微米(submicrometer)到数百微米的大小，一般5-75μm，具有类似的直径和间隔，基柱的长宽比一般≤2.5。

隆起结构之间的间隔一般将在大约0.1到大约1000μm的范围内。优选的实施方式涉及其中隆起结构之间的间隔在1到100μm的区间内，更优选在1到50μm的区间内的设备。

隆起结构之间的间隔不必在所有方向上都相同，然而这样的布置可以代表一种优选的实施方式。

隆起结构之间的间隔和/或距离可以由本领域技术人员选择，技术人员的选择将基于样品的类型。因而，本领域技术人员将清楚地知道，不同样品的不同粘度将对隆起结构的形状、尺寸和隆起结构之间的间隔提出不同要求，以确保液体样品沿着转运区域的毛细力驱动的流动。

例如，如果小于5.7μm的被分析物将要通过毛细力驱动的流动来转运，那么基柱之间的间隔可以从5.8到6.0μm中选择，容许具有5.7μm直径的球体装配于它们之间，从而球之间的中心间隔是10μm。

隆起结构可以被设计以不仅确保毛细力驱动的流动，而且还展现优选的流动方向。这可以通过利用流动路径的不同部分中不同截面形状的隆起结构、流动路径的不同部分中隆起结构之间的不同间隔、流动路径的不同部分中隆起结构的不同的化学或生物化学表面处理，或流动路径的不同部分中不同的高度水平来实现。

因而，转运区域的流动路径可以再分成不同的区域，其中隆起结构可以具有不同的高度、长度、宽度、性质和/或隆起结构之间的间隔。例如如果隆起结构采用基柱的形式，可以在一个区域内、在具有不同尺寸和间隔的邻近的组中紧密邻近地提供基柱(If for example the elevatedstructures take the form of pillars，the pillars can be provided in one zone in closeproximity in adjacent groups having different dimensions and spacing)。

取决于形状、间隔等等，本领域的技术人员将能够通过设计基柱来提供越来越地强的毛细力来选择优选的流动方向。如果隆起结构之间的间隔被降低，一般将实现这一点。因而，人们可以在转运区域的起始处以大约100μm的基柱间隔作为开始，其将被逐渐缩窄到大约10μm。由于间隔的缩窄将导致提高的毛细力，所以液体样品将被迫进入具有降低的间隔的基柱样结构的方向。本发明的这样的一个实施方式在附图2中示意地示出。

当然，本领域的技术人员知道，持续地降低隆起结构之间的间隔还将产生过滤效果，其可以用于分离液体样品的某些成分，如以下将在分离区域的上下文中说明的那样。

例如，所述设备可以使用转运区域中的第一“密集区域”，其中隆起结构之间的间隔可比较地是小的。这样的区域将作为筛网或栅栏，阻止更大的颗粒例如细胞沿着转运区域通过。接下来，可以存在具有隆起结构的区域，所述隆起结构具有隆起结构之间相对大的间隔。这可以用于暂时地降低液-固相相互作用的时间，例如如果期望样品被暴露于某些表面结合的部分指定的时间以使特定反应进行到合理的完成度。在这个低速区域之后，可以提供另外的、具有隆起结构之间相当狭窄的通道的更大隆起结构的区域。隆起结构的设计和设置因而将对液体样品的分离和流动路径具有影响。

样品的流动路径也可以受到隆起结构的表面的功能化部分的影响。因而可以考虑将颗粒附着或诱捕在隆起结构之间。这些颗粒可以在商业上可获得的或定制的颗粒中选择，例如，微米颗粒或纳米颗粒(micro-ornano-particles)，并且可以具有玻璃、金属或聚合物或这些的组合的核，以及它们可以任选地在它们表面上带有化学或生物学部分，例如蛋白质、抗体、氨基酸、核酸、碳水化合物、羧基部分(carboxylic moiety)、胺部分，等等。

所述颗粒可以化学地或物理地结合到基底，或通过自组装机械地捕获在基柱样结构覆盖的区域之内。取决于液体样品对隆起结构的这些功能化的表面的亲和力，液体样品的流动可以被导向到某些方向。

在另一个实施方式中，隆起结构的性质如形状、尺寸和/或间隔，与额外功能化隆起结构的部分的表面结合，可以用于形成梯度，即，转运区域的部分之上的连续变化，引起逐步的滞留、过滤和/或改变样品的流动速度。

然而，流动方向，例如样品的非期望的回流的防止，不仅受到如上所述的隆起结构的设计和设置的影响，还可以受到外界影响，选自加热、冷却、可见光和/或UV光照射、和/或电流的施加或它们的组合，作用于转运区域的至少一部分上。隆起结构的设计同样可以用于支持和增强这些外力的效果。例如，隆起结构的高度可以被降低，来提高热介导的蒸发。是的，完全正确。(但是作为最重要的情况，所述设备是意图不使用外部资源而分离样品)。

转运区域也可以包含一个、两个或更多个流动路径，其每一个可以例如连接到特定的LDI检测区域。这种设备将适合于用一个单独的样品从一个加载区域开始进行平行的多个分析(多通道化)。在这种情况下，每个转运区域可以例如包含具有不同形状、尺寸和/或隆起结构之间间隔的隆起结构。类似地，每个流动路径可以被进一步功能化，通过例如使用不同的化学涂层或生物分子。转运区域的不同的流动路径可以被分隔，例如通过高于所述隆起结构的壁，以避免溢出和由此在不同的流动路径之间的交叉污染。如果隆起结构之间的距离足够大以避免毛细力驱动的流动，则不同的流动路径也可以仅通过隆起结构的缺少来分隔。

制造如上所述的在基底上的隆起结构存在着不同的可能性。这些包括硅光刻(silicon lithography)，电镀(electro-plating)，压花，铸造(casting)，例如PMMA、聚碳酸酯、聚烯烃(polyoleofines)如Zeonor或Topas以及导电的相应的碳填充的材料的注射模塑。其他方法包括硅的切割或DRIE蚀刻(参见下文)。

一般地，制造过程包括硅母版(silicon master)的制造，从该硅母版的镍模具的电镀，以及就像对于例如音乐CD所做的那样，从模具通过注射模塑对大量聚合物基底的复制。因而，所述硅母版以半导体工业的精确性来制造，随后用音乐CD行业的生产经济性来复制。

这种隆起结构的制造因而可以以其最简单的形式进行，通过基底上沉积的光敏感性均聚物或预聚物(mono-or pre-polymer)的直接固化，采用透过其来照射光以引发固化的掩模，并此后清洗掉未固化的区域(厚膜光刻工艺(thick film photo-resist process))。

另一种直接方法是通过正本(original)到聚合物中的复制。所述正本可以在硅中通过DRIE工艺(深反应离子蚀刻，Deep Reactive Ion Etch)来制造，其中可以制造高长宽比的结构。生产这种正本的其他途径可以例如是通过基底的或在基底上的激光加工、放电法、自由形状制造(FreeForm Manufacturing，FFM)、电化学或化学蚀刻、气相蚀刻、机械加工、厚膜光刻工艺或它们的组合，所述基底例如是硅、玻璃、石英、陶瓷、金属或塑料例如PMMA、聚碳酸酯、polyoleofines或Teflon的基底。

复制的最直接的方法之一是在具有所需负像形状(negative shape)的正本上浇铸均聚物或预聚物。生产聚合物复制品的其他途径可包括热塑性或热固性材料的注射模塑或压花。

如果正本在某些方面经受不住复制过程，则可以首先从正本制造在合适的材料中的中间复制品(模板(stamper))。这种模板方法的实例可以用于首先将导电层沉积在正本的上面，此后通过电镀从正本形成负像。某些电镀材料例如镍非常适合于模板的拷贝的重复的和非破坏性的生产。这提供了从负像到正像改变极性、以及产生一系列的相同的模板用于复制品的大量生产的可能性。模板制造的其他实例可以是在精选的聚合物中，在浇铸、压花或注射模塑过程中给出正本的负像形状。重复地和非破坏性地生产模板的拷贝的同样的可能性对于聚合物模板也是成立的。

适合于隆起结构的注射模塑的聚合物包括，例如，聚碳酸酯和环状的polyoleofines，例如Zeonor和Topas。

根据本发明的隆起结构可以以不同的方法产生。以上列出了一些常见的方法，但是还可能的是，从独立的部件制得所述结构，其在例如基柱形成之后在适合的基底上进行组装。

要理解的是，转运区域可以不必物理上不同于加载区域和/或LDI检测区域。因而，转运区域的隆起结构可以已经存在于加载区域中，并且它们也可以延伸到LDI检测区域中。

上文已经阐述的是，转运区域的隆起结构的形状、尺寸和隆起结构之间的间隔的选择不仅通过提供样品的毛细力介导的流动可对流动方向有影响，而且可对施加到加载区域的液体样品的分离有影响。

现在将更详细地说明通过分离区域可以被用于分离液体样品内的被分析物的原理。

分离区域

分离区域涉及沿着液体样品的流动路径的所述设备的区域，其中实现至少一种被分析物从样品的其他成分中的分离。

为此，分离区域可以邻近于加载区域、转运区域和/或LDI检测区域设置和/或处于加载区域、转运区域和/或LDI检测区域中。

从加载区域穿过转运区域到LDI检测区域的液体样品的全部流动路径因而可以由如上所述的隆起结构形成，并通过隆起结构的设计同时可以是整个分离区域。

然而，分离区域也可以仅位于(部分)加载区域中，它可以仅位于(部分)LDI检测区域中，或者它可以仅位于(部分)分离区域中。

在又一个实施方式中，可以存在沿着转运区域的各种分离区域，分离区域的布置的进一步的组合对于本领域的技术人员将是显而易见的，特别是鉴于以下描述的优选的实施方式。

分离区域可以通过物理、化学或生物学功能性来提供被分析物从所述液体样品的其他成分中的分离。

通过物理功能性的分离已经在前文在转运区域设计的上下文中部分地描述。因而，提供从加载区域到LDI检测区域的液体样品的毛细力驱动的流动的隆起结构也可以用于从样品分离被分析物，通过例如过滤和驻留样品的相对大的颗粒物质。这可以通过隆起结构的合适的形状、尺寸和隆起结构之间间隔的选择来实现。

例如，液体样品的颗粒物质的屏障可以由结构之间的间隔阻止颗粒物质沿着设备的转运区域转运的隆起结构组成。因而，红细胞从全血中的柔和的分离，即，分离红细胞而没有所述细胞的显著破裂，可以用基柱样结构的梯度来实现，其中在分离区域的长度上基柱间隔从约7μm降低到约1μm。其他颗粒物质包括但不限于细胞、血小板、巨噬细胞、细菌、病毒颗粒和匀化的固体组织。

这还使得以下变得清楚：分离区域例如可以已经以之前描述的隆起结构的形式紧挨着加载区域或位于加载区域中，从而液体样品的颗粒物质进入流动路径或更远下游(further downstream)的其他分离区域的任何穿透都被阻止。

术语“物理功能性”因而包括涉及除主要是化学或生物学的那些之外的反应和相互作用的功能性。实例是具有不同形状、尺寸、间隔、表面构形、表面密度，即每单位面积隆起结构的数量、所述隆起结构的表面的湿润行为或它们的组合的前述的隆起结构，以及影响样品成分的流动、滞留、粘附或排斥的其他功能性。因而，分离区域可以由电极制得，以分离带电的样品成分。

上文已经提及的是，根据本发明的设备的转运区域可以提供具有例如不同流动速度的不同的流动路径。当然，由于具有不同流动速度的不同流动路径可以通过不同形状、尺寸和隆起结构之间间隔的隆起结构实现，所以这样的不同流动路径对特定液体样品也将具有不同的分离特征。因而通过在单个设备中设计都源于同一加载区域的、隆起结构具有不同形状、尺寸和/或间隔的流动路径，可以在单个设备上从单个样品平行地进行许多分离方法(多通道化)。

还可以利用化学功能性实现从样品的其他成分中分离被分析物。术语“化学功能性”包括用于实施或促进被分析物从液体样品的分离所需要的任何化学化合物或部分。可以用于该目的的一组化学化合物是例如涂层，其展现出与样品中一种或多种成分结合或相互作用的一定的特异性亲和力或能力。这些成分可以例如是疏水性涂层，其可以从脂肪族烃，特别是C₁-C₁₈脂肪族烃或包含例如官能团如苯基的芳香族烃来制得。这样的疏水表面可以优选的用于分析盐促进的相互作用。对于分析盐促进的相互作用有用的其他材料包括亲硫的相互作用吸收，如可从Pierce，Rockford，Illinois获得的

其他的化学功能性包括亲水性的涂层，例如金属氧化物如二氧化钛，氧化硅，亲水聚合物如葡聚糖，线形或支化脂肪族聚合物，聚乙二醇，琼脂糖，纤维素，肝素，聚-L-赖氨酸(poly-L-lysin)和它们的衍生物，环氧化物，洗涤剂，生物物质如聚合物，碳水化合物，大分子或它们的组合，等等。聚合物可以被衍生化来实现高密度的例如羧基、铵或IMAC基团。

分离区域还可以在功能化之前被给予亲水性处理，例如，通过使基底经历氧化处理，例如，气体等离子处理(gas plasma treatment)。

化学功能性还包括例如用分子部分覆盖转运区域、加载区域和/或LDI检测区域内的隆起结构，其中所述分子部分容许基于它们的电荷分离液体样品的某些成分。类似地，这种化学功能性可以沿着样品的流动路径沉积在不包含隆起结构的基底区域上。在这种情况下，必需确保的是，该部分不具有损害通向下一个转运/分离区域的毛细管驱动的流动的尺寸。

因而，在一个实施方式中，人们可以用一般用于阳离子或阴离子交换层析的树脂涂覆转运区域的一部分的隆起结构。类似地，人们可以用通常用于疏水性相互作用层析的树脂涂覆转运区域、加载区域和/或LDI检测区域的隆起结构的某些部分。

本领域的技术人员熟悉这样的树脂，并将能够根据需要选择所需的化学分离原理。阴离子交换基质包括仲胺、叔胺或季胺的基质。人们还可以使用常见的阴离子层析树脂的分子实体(molecular entities)，例如可从Amersham获得的Q-Sepharose、DEAE-Sepharose。在这种情况下相关的部分是季胺。在阳离子交换层析的情况下，人们可以使用吸收材料，例如硫酸根阴离子的基质、羧酸根阴离子或磷酸根阴离子的基质。

其他的化学功能性包括一般用于固定的金属亲和捕获(immobilizedmetal affinity capture，IMAC)的配位共价相互作用吸收材料。在这方面，人们可以考虑在分离区域中使用基于次氮基三乙酸的表面。其他的化学修饰对于本领域的技术人员而言将是清楚的。

下面，将针对从血液分离红细胞来讨论分离区域的化学功能性，这构成了本发明的优选的应用之一。然而，本领域的技术人员将理解这些原理也适用于其他样品。

在本发明中具有特别的相关性的一组化学化合物是展现出对血液样品中的一种或多种成分的特异性亲和力、或与血液样品中的一种或多种成分结合或相互作用的能力的化合物或成分。

红细胞分离试剂构成了一个说明性的实例。这样的试剂可以是能够聚集或结合红细胞的任何物质，例如凝集素。优选的试剂是带正电的材料，例如聚阳离子，包括，例如，聚-L-赖氨酸氢溴酸盐；聚(二甲基二烯丙基铵)氯化物(Merquat TM-100、Merquat TM 280、Merquat TM550)；聚-L-精氨酸盐酸盐；聚-L-组氨酸；聚(4-乙烯基吡啶)，聚(4-乙烯基吡啶)盐酸盐；交联的聚(4-乙烯基吡啶)甲基氯化物季盐；聚(4-乙烯基吡啶-共聚-苯乙烯)；聚(4-乙烯基吡啶鎓聚(氟化氢))；聚(4-乙烯基吡啶鎓-P-甲苯磺酸盐)；聚(4-乙烯基鎓吡啶-三溴化物)；聚(4-乙烯基吡咯烷酮-共聚甲基丙烯酸2-二甲氨基乙酯)；聚乙烯吡咯烷酮，交联的聚乙烯吡咯烷酮，聚(三聚氰胺-共聚-甲醛)；部分甲基化的海美溴铵；聚(Glu，Lys)1∶4氢溴酸盐；聚(Lys，Ala)3∶1氢溴酸盐；聚(Lys，Ala)2∶1氢溴酸盐；琥珀酰化的聚-L-赖氨酸；聚(Lys，Ala)1∶1氢溴酸盐；和聚(Lys，Trp)1∶4氢溴酸盐。在这方面最优选的聚阳离子材料之一是聚(二甲基二烯丙基铵)氯化物(Merquat TM-100)。

所述红细胞分离试剂可以在分离区域中以任何适合的数量使用。取决于分离区域的设计，因而它可以涂覆在上述的隆起结构上或平面基底上。

因而，通过选择转运区域的隆起结构的特定形状、尺寸和隆起结构之间间隔的组合并对转运区域的地区施加化学功能性，例如可以将样品流动精细调整到某个方向，和同时实现某些被分析物的分离以及样品的某些成分的去除。举例来说，样品流动可以通过精细调节直径、高度、形状、横截面、间隔、表面构形、表面花纹和每单位面积的隆起结构的数量来调整。此外，隆起结构可以被表面涂覆来确保隆起结构表面的一定的湿润行为。

此外，转运区域的另一个部分或整个设备可以用亲水性的涂层来涂覆，通过例如使隆起结构的这一部分经受氧化处理，即气体等离子处理来进行。它还可以用亲水物质例如氧化硅，或亲水聚合物例如葡聚糖、聚乙二醇、肝素和它们的衍生物、洗涤剂等等来涂覆。利用这样的特定组合，人们将能够同时将流动导入某个方向以及从样品中分离某些成分。

如果额外地通过例如在流动路径之间包括分隔壁或无基柱区域来在设备的转运区域内提供不同的流动路径，以及如果用不同的化学功能性涂覆所述流动路径，同一样品的不同性质的多通道分析将是可能的。

作为对物理和/或化学官能性的替换选择或除物理和/或化学官能性外，分离区域可以以生物学功能性为特征。

术语“生物学功能性”包括样品中的成分和分离区域之上和/或之中的试剂之间的所有生物学相互作用，例如催化、结合、internationalization、活化或其他生物特异性结合相互作用。可以用于生物学功能性的适合的典型试剂包括但不限于抗体、抗体片段和其衍生物、单链抗体、蛋白A、蛋白G、抗生蛋白链菌素、碳水化合物、凝集素、DNA、RNA、适体、修饰的核酸、受体、配体、小分子抑制物，等等。

举例来说，转运区域、加载区域和/或LDI检测区域的隆起结构或基底的平面区域可以被修饰以携带在多克隆抗体、单克隆抗体、氨基酸、核酸、碳水化合物、羧基部分(carboxylic moieties)等等中选择的分子。凝集素的一个实例是伴刀豆球蛋白A，其可以用于结合样品中的糖蛋白。

本领域的技术人员当然还知道，可以在转运区域、加载区域和/或LDI检测区域的不同地区内使用不同的分离技术。因而，转运区域的隆起结构可以例如在一个区域中被布置为它们如上所述通过选择隆起结构的合适的形状、尺寸和隆起结构之间的间隔来提供对例如红细胞的过滤功能。在第二区域中，转运区域的隆起结构可以被修饰以提供基于化学功能性的分离区域，通过例如用IMAC树脂涂覆隆起结构。在第三区域中，转运区域的隆起结构可以用特异于目标蛋白质的抗体涂覆。

如果血液样品被置于加载区域中，红细胞将通过毛细力产生的侧向转运首先被滤出。在第二步骤中，对特异性IMAC树脂具有亲和力的成分被保留，如果例如已知它们对于进一步的分析是有害的。在以后的步骤中，然后可以通过抗体固定蛋白质。如果如以下将显示的那样，LDI检测区域也将存在于该分离区域中，则人们可以检测结合到所述抗体的蛋白质的存在和/或数量，而无需液体样品处理期间的任何重要操作步骤。

因而，本领域的技术人员将清楚地知道，不同的分离原理例如疏水性涂层、亲水性涂层、离子交换涂层、或例如IMAC的原理、生物学功能性如核酸探针、抗体、受体等，可以在转运区域、加载区域和/或LDI检测区域的不同地区内被组合，来确保无任何外部影响液体样品的显著的分离。

液体样品通过不同的分离区域的运动将由毛细力提供，所述毛细力通过转运区域的隆起结构的大小、尺寸和隆起结构之间的间隔来产生。如上所述，设想的是，单个设备可以包含转运区域的不同的泳道(lanes)，其由例如壁来分隔。每个泳道可以含有具有不同分离原理的流动路径。因而，所述不同的泳道将容许同一液体样品的多通道分析，而不需要添加洗涤缓冲液或自动化吸移设备。如果每个泳道进一步包含不同的分离原理，则多通道分析的程度甚至可以进一步提高。任选地，所述设备可以被设计用于并经历样品添加之后的缓冲液添加或类似的洗涤步骤。

激光解吸电离检测区域

如上所述，本发明的设备的一个特征是它们包含用于通过激光解吸电离检测的至少一个区域。为了确保通过基于激光解吸电离的机制如质谱法来检测被分析物，需要样点(spot)是本领域的技术人员公知的。

用于LDI检测的区域包括至少一种金属和/或能够在基质辅助的激光解吸电离质谱法(MALDI-MS)中用作基质材料的至少一种能量吸收分子(EAM)和/或至少一种校准物。

因而本领域的技术人员将清楚地知道，质谱仪分析中的品质可以通过利用包含金属成分如金和/或银的LDI检测样点来提高。其他适合的金属或合金包括铂、钯、铬、钛和铜，具有例如铬和/或钛的粘附层。

这些金属可以通过在转运区域的隆起结构上或在基底的平面区域上溅射金属例如金来沉积在LDI检测区域中。因而，如同分离区域，LDI检测区域可以邻近于转运区域和/或位于转运区域中，并且它可以与一个或多个分离区域重合，意味着LDI检测区域也可以包含前述类型的隆起结构。

金属将容许质谱仪分析中解吸/电离期间的电荷转移，因而将改善整个分析的品质。

对于在LDI检测区域中使用金属，另外地或作为选择，LDI检测区域的特征在于适合于与基质相关的激光解吸电离质谱法(MALDI-MS)的能量吸收分子的存在。

因而，LDI检测区域的至少部分可以被制备为具有附着的MALDI-MS基质物质。这样的基质物质包括，例如，α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)、3，5-二甲氧基-4-羟基肉桂酸(SPA)或2，5-二羟基苯甲酸(DHB)。其他基质物质可以是4-羟基吡啶甲酸、酒石酸或甘油。

这些基质材料可以通过常见的技术沉积在LDI样点中。本领域的技术人员非常熟悉这样的技术，并且也知道可以用于MALDI基质目的的其他聚合材料。在这方面参考US 2003/0207460A1，其作为EAM基质材料提及了许多单体和聚合物，其特别适合于在要被检测的被分析物在基质中共结晶之前沉积在LDI检测区域中。例如，在特定样点中在沉积被分析物之前，α-氰基-4-甲基丙烯酰氧基-肉桂酸和甲基丙烯酸十八烷基酯的共聚合本发明的情况中是一种合适的基质材料。进一步的实例对于本领域的技术人员将是显而易见的。某些实例是苯甲酸、肉桂酸和相关的芳香化合物的衍生物，例如，2，5-二羟基苯甲酸(2，5-DHB或龙胆酸)、α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)、3，5-二甲氧基-4-羟基肉桂酸(芥子酸，芥子酸或SPA)、烟酸、吡啶甲酸、反式-3-甲氧基-4-羟基肉桂酸(阿魏酸)、2-(4-羟基苯基偶氮)-苯甲酸(HABA)、6-氮杂-2-硫代胸腺嘧啶(6-aza-2-thiothymine，ATT)、3-HPA、丁二酸、甘油、2，4，6-三羟基苯乙酮、3-羟基吡啶甲酸、3-氨基喹啉、1，8，9-三羟基-蒽(蒽三酚)、激光染料香豆素120、取代的嘧啶、吡啶和苯胺，例如对硝基苯胺。

所述基质材料可以共价地或非共价地附着到基底和/或可在LDI检测区域内存在的隆起结构上。

在一个可选择的实施方式中，所述LDI检测区域由校准物，即校准标准物的存在来限定。一般地，人们可以使用适合作为MALDI-MS中的参考和校准标准物的任何类型的分子。以下给出了生物学校准标准物的具体实例。

在一个优选的实施方式中，LDI检测区域可以另外具有校准标准物，所述校准标准物已经与基质材料一起(或没有基质材料)沉积在特定地区中。因而，人们可以将校准标准物沉积在LDI检测区域中。这可以是共价的或非共价的附着。如果被分析物到达LDI检测区域和如果进行MALDI，校准标准物将与被分析物一起被电离和解吸，从而被分析物谱的分析将可以基于已知的校准标准物的谱。做为选择，可以存在独立的LDI区域，不邻近转运或分离区域，具有附着的一种或多种校准标准物。然后从具有样品组分的LDI区域以及从具有一种或多种校准物的LDI区域进行LDI。可以使用的典型的校准标准物在以下的表1中描述：

表1：校准标准物

上文已经提及，在具有隆起结构的区域中对样品流动的精确控制可以通过调整隆起结构的形状、尺寸和隆起结构之间的间隔以及例如表面修饰来实现。通过精细调整具有隆起结构的这种区域中样品的流动速度，也可以控制LDI检测区域中的结晶速率。

从上文描述显而易见的是，本领域的技术人员清楚地知道，LDI检测区域可以邻近于转运和/或分离区域和/或位于转运和/或分离区域中。

如果例如抗体沉积在转运区域的一部分的隆起结构上并从而产生分离区域，则这种抗体可以具有把要通过质谱法分析的成分捕捉出来的功能，即，该抗体分离区域也是LDI检测区域。做为选择，所述抗体可以具有把分析之前要除去的成分捕捉出来的功能，在该后一种情况中，分离区域可以不与LDI检测区域重合，LDI检测区域于是将位于抗体分离区域的下游。

例如，在基于MS的诊断领域中某些临床研究在MS分析之前作为样品制备的一部分除去白蛋白，因为它以足够高的浓度存在于血清中来主宰质谱，而其他的则捕获白蛋白并进行MS，因为白蛋白在其自身上带有与诊断相关的肽。

对于在LDI检测区域中金属成分和/或MALDI基质成分的前述用途，存在可行的不同的组合和变体。因而，在一个示范性的过程中，人们从将薄的金层溅射到转运区域的隆起结构以产生LDI检测区域开始。随后，具有官能团的烷烃硫醇化合物被容许在表面上形成自组装的单分子层(monolayer)。所述官能团然后用于与例如葡聚糖或聚乙二醇的进一步化学修饰。这种修饰产生了基于金属的LDI检测样点以及用于某些样品成分的化学功能性。

除将薄金层溅射在隆起结构上以产生LDI检测区域之外或在将薄金层溅射在隆起结构上以产生LDI检测区域之后，人们可以如上所述制备MALDI基质物质的薄膜。做为选择，LDI检测区域通过仅沉积MALDI基质来产生。随后，具有官能团的烷烃硫醇化合物被容许在表面上形成自组装的单分子层。所述官能团然后用于与例如葡聚糖或聚乙二醇的进一步化学修饰。

因而本发明的特征在于提供设备，其在基底上含有用于液体样品的至少一个加载区域、至少一个转运区域和至少一个LDI检测区域。液体样品通过转运区域从加载区域到LDI检测区域的流动由隆起结构介导(mediated)，所述隆起结构具有一定形状、尺寸和隆起结构之间的间隔以确保液体样品的毛细力驱动的被动流动。流动速度和流动方向可以通过修改隆起结构的形状、尺寸和/或隆起结构之间的间隔来选择。

此外，根据本发明的设备包括分离区域，其可以依靠物理的、化学的和生物学的功能性来实现液体样品内独特的被分析物的分离或液体样品内某些成分的去除。本领域的技术人员将知道化学、生物学和物理功能性之间的区别并不总是可能的，相互作用例如样品中的成分和基底上的试剂之间的相互作用可以同时涉及化学、物理和生物学元素。尽管如此，物理功能性将主要地同样由可在转运区域、加载区域和/或LDI检测区域中发现的隆起结构的形状、尺寸和/或隆起结构之间的间隔来介导。因而隆起结构的参数将形成物理约束，例如过滤屏障或栅栏，其可以从液体样品中除去例如颗粒物质。化学和生物学功能性涉及在任何加载区域、转运区域和/或LDI检测区域中隆起结构的修饰、或不包含这种隆起结构的任何加载区域、转运区域和/或LDI检测区域的部分的修饰，以容许期望的被分析物的分离或样品的不希望的其他成分的去除。当然，人们可以使用物理、生物学和化学功能性的不同的组合，从而产生容许施加一个单一样品和随后对其进行多通道分析的设备。

在下文中，将更详细地描述一些优选的实施方式。

附图3描绘了本发明的一个实施方式。它由也可以称作样品施加区域的加载区域组成。这个样品施加区域与转运区域紧密接触，该转运区域由具有被设计以确保样品的毛细管转运的基柱的基柱区域组成。所述基柱在附图3中被示意性地描绘。

液体样品通过由基柱结构产生的毛细力经过转运区域转运到LDI检测区域。这个LDI检测区域可以包含与转运区域相同的基柱样结构、具有更短的基柱样结构，或可以是基本上平面的。LDI检测区域可以是金属涂覆的，和/或它可以具有结合到其表面的MALDI基质，具有或者没有校准标准物。此外，该设备可以包括标识码(ID码)用于样品跟踪目的。

如果液体样品被施加到加载区域，液体样品将通过毛细管作用被被动地转运到LDI检测区域。一旦它到达LDI检测区域，样品可以被容许进行蒸发，并因而与已经例如沉积在LDI检测区域中的基质材料共结晶，然后整个设备可被插入MALDI质谱仪中。

取决于基柱样结构的大小、形状、尺寸和基柱样结构之间的间隔以及样品的性质，转运区域本身可以已经通过滞留颗粒物质或更大的结构来容许分离，例如在样品是血液的情况下的红细胞。

附图4显示了本发明的一个进一步的实施方式。与附图3中描绘的设备相比，转运区域被分成五个不同的子区域，其可以由薄壁或无基柱区域来分隔，阻止液体从一个泳道溢流到另一个泳道。每个泳道可以包含具有不同形状、长度、宽度和高度以及结构间的不同间隔的隆起结构。因而，各泳道可以具有不同的流动速度。当然，由于不同的隆起结构的不同密度，这样的泳道还将提供五个不同的分离区域，其可以用于从液体样品中滤出不同尺寸的颗粒。

除不同的形状、尺寸和隆起结构之间的间隔之外，所述泳道可以另外通过如上所述的化学和/或生物学修饰来功能化。这样，所述设备容许根据不同的原理平行地分离液体样品。当液体样品被添加到相同的加载区域，液体可以直接透入五个不同的泳道，不需要自动化的吸移装置。进一步的，这个方面中的设备可以用于根据不同的原理纯化液体样品，而不需要使用例如洗涤缓冲液等等。

在附图5中显示了又一个实施方式。在此，分离区域位于转运区域中，非常接近于LDI检测区域。虽然转运区域的隆起结构元件当然也可以有助于液体试样的物理分离，但是分离区域可以提供在转运区域的不同地区中的分离。因而，标明的分离区域可以包括与转运区域的其余部分相比具有更高密度的隆起结构，从而产生进一步的过滤屏障。另外或作为选择，分离区域可以用例如阴离子树脂或抗体来涂覆。取决于分离区域的功能性，某些类型的分子可以被保持在分离区域内。如果例如分离区域包含强阴离子交换树脂，液体样品的带正电的多肽可以穿透进一步到达LDI检测区域。在本发明的这个实施方式中，带负电的蛋白质的不需要的物种因而将被保留在分离区域内。另一方面，如果目的是检测液体样品中带负电的蛋白质，则LDI检测区域可以移到分离区域内，或反之亦然。

附图6显示了附图4和附图5的组合。因而，所述设备包括多个流动路径，取决于它们的功能性的类型其可以提供不同的物理分离屏障并另外提供用于化学或生物学相互作用的亲和表面。

附图7是本发明的的又一个实施方式，附图8也一样，两者都描绘了前述原理的进一步的细节。因而，同样，液体样品通过隆起结构提供的毛细力沿着转运区域被转运到LDI检测区域。转运区域可以包含不同原理的分离区域，例如，聚合物涂层或抗体涂层。取决于要检测的被分析物是保持在分离区域中还是通过分离区域，LDI检测区域可以与分离区域重合，或它们可以位于分离区域的下游或上游。附图8显示了平行分析如何通过引入不同的流动路径来进一步增加。

要理解的是，前文描述的实例和附图不被看作是限制性的。本领域的技术人员明显能够想象对在此举出的原理的进一步的修改。

在另一个方面中本发明还涉及用于测定样品中至少一种被分析物的存在和/或数量的方法，包括步骤：

a)提供用于分离液体样品中至少一种被分析物的设备，其包含具有以下的至少一个基底：

-用于加载液体样品的至少一个区域；

-用于转运所述液体样品的至少一个区域；和

-用于从所述液体样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物的至少一个区域；

其中所述至少一个转运区域包括隆起结构的阵列，所述隆起结构具有一定形状、尺寸和所述隆起结构之间的间隔，从而实现了从所述加载区域通过所述分离区域的所述样品的毛细力驱动的流动；

b)将样品加载到步骤a)的所述设备的加载区域上；

c)利用a)的所述设备从所述样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物；

d)通过基于LDI的方法例如MALDI-MS测定所述至少一种被分析物的存在和/或数量。

要理解的是，关于加载区域、转运区域和分离区域的设计的前述原理同样地应用于测定样品中被分析物的存在和/或数量的方法中所用的设备。

还要理解的是，如果设备的一种实施方式是优选的，则当设备在测定样品中至少一种被分析物的存在和/或数量的方法中使用时，这还应用于所述设备。

因而，所述转运区域同样可以特征在于，使用具有一定形状、尺寸和隆起结构之间的间隔的隆起结构以确保从加载区域进入特定方向的样品的毛细力驱动的流动被动地发生。

然而，对于测定样品中被分析物的存在和/或数量的目的，在LDI检测区域包含金属成分和/或适合于MALDI-MS的EAM分子和/或校准物的意义上，所述设备不必必须包含指定的预先建立的LDI检测区域。因而，所述设备可以被原样插入质谱仪中以进行分析。

因而人们可以使用如上所述的没有指定的预先建立的LDI检测区域的设备，并将液体样品施加到该设备。液体样品然后将通过隆起结构产生的毛细力经过转运区域被转运。

转运区域本身将确保一定的流动路径并且同时鉴于隆起结构的形状、尺寸和间隔可能已经提供了物理分离。另外，如果所述隆起结构或基底的其他部分如上所述被化学地或生物学地功能化，则被分析物进入某些方向的运动以及样品分离的特异性可以被提高。

所述设备当然还可以包括如上所述的分离区域，所述分离区域可以邻近于加载区域和/或转运区域和/或位于加载区域和/或转运区域中。如上所述，分离区域可以完全地与加载和/或转运区域重合，或可以仅形成它们的部分。

因而，分离区域也可以由前述的隆起结构组成，此外它可以通过化学或生物学修饰来功能化以提供不同的分离原理。

当然，所述设备还可以提供各种分离原理的不同的流动路径以及不同的分离区域，以允许针对不同的被分析物对同一样品进行平行研究。

一旦样品通过了加载、转运和分离区域，人们然后可以优选地在感兴趣的位置添加基质材料，其适合于MALDI-MS，并随后将设备放入质谱仪中，用于样品中被分析物的存在的定性和/或定量测定。

类似地，例如，人们可以将某些金属例如金和银溅射到感兴趣的区域中。本领域的技术人员当然还会考虑同时使用金属和适合于MALDI-MS的基质材料。

还可以设想以液体形式将MALDI-MS基质材料添加到液体样品中，使它随同样品转运。随后，所述设备可以进行蒸发，然后可以在这些区域中进行MALDI-MS。本领域的技术人员将清楚地知道，校准标准物可以如上所述地共同施用或预先施加。

虽然测定样品中特定成分的存在和/或数量的方法可以使用不包含预先建立的LDI检测区域的设备来进行，但是包含了这种预先建立的LDI检测区域的如上所述的设备的使用可以是优选的。在这种情况下，如上所述，LDI检测区域将包含金属成分和/或适合于MALDI-MS的基质成分和/或校准物。

在一个优选的实施方式中，多种试剂、缓冲液等等可以顺序地添加到流动路径中。

本发明进一步涉及包含至少一个基底的设备用于分离液体样品中至少一种被分析物以及随后通过MALDI-MS确定所述至少一种被分析物的存在和/或数量的用途，所述基底具有：

-用于加载液体样品的至少一个区域；

-用于转运所述液体样品的至少一个区域；和

-用于从所述液体样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物的至少一个区域；

其中所述至少一个转运区域包括隆起结构的阵列，所述隆起结构具有一定形状、尺寸和所述隆起结构之间的间隔，从而实现了从所述加载区域通过所述分离区域的所述样品的毛细力驱动的流动。

技术人员理解的是，关于加载区域、转运区域、分离区域和预先建立的LDI检测区域的设计，在设备的情况下已经描述的所有上述修饰同样地适用。

本发明的设备和方法可以有利地用于例如体外诊断目的。一些优选的实施方式涉及体液的生物标志物的体外诊断分析，所述体液例如尿液、血液、血浆、精液等等。然而如上所述的设备和方法也可以用于对样品例如环境样品、废水等等的其他诊断或分析目的。

因而，本发明在一个实施方式中涉及上文描述的设备和方法在体外诊断方法情境中的用途，用于分离液体样品的至少一种被分析物以及随后通过MALDI-MS确定所述至少一种被分析物的存在和/或数量。

针对该目的的诊断测定的实例包括但不限于疾病的检测和分期。诊断鉴定物可以是标志物，几种标志物的组合，或例如蛋白质组模式。潜在感兴趣的疾病包括各种癌症(例如，前列腺、肺、结肠、乳腺、卵巢癌、非小细胞癌、头和颈部癌、淋巴瘤等等)、心脏和神经疾病，例如多发性硬化、阿尔茨海默病和感染性疾病(infection disease)(例如感染(sepsis))。利用本发明的方法和设备，一种血液样品可以一次筛查多种不同的疾病状态。

在这些测试的情境中，人们可以使用本发明的设备和方法来检测常见的疾病标志物，例如肿瘤疾病(PSA、前列腺癌的端粒酶、卵巢癌的CA-125)、慢性的代谢失调，例如血糖、血酮、尿糖(糖尿病)、血液胆固醇(动脉粥样硬化、肥胖症，等等)的标志物；其他特定疾病的标志物，例如，急性病，如冠状动脉梗塞标志物(例如，肌钙蛋白-T)、甲状腺功能的标志物(例如，促甲状腺激素(TSH)的测定)、细菌或病毒感染的标志物(感染vs.SIRS，特异性病毒抗体的检测)；等等。

诊断测定的另一个重要的领域涉及妊娠和生育力，例如妊娠测试(缺少人绒膜促性腺激素(hCG)的测定)、排卵测试(缺少促黄体生成激素(LH)的测定)、生育力测试(缺少促卵泡激素(FSH)的测定)等等。

与单一标志物(如上文所列的那些)的检测同样重要的是特定疾病或疾病阶段区分性肽或蛋白质模式的检测和分析，如例如Adam等.(Cancer Research(2002)，62，3609-3614)、Petricoin等.(Urol.Oncol.(2004)，22，322-328)和Liotta等.(Nature(2003)，425)所描述的那样。这样的模式可以用于各种疾病领域，例如上文列出的那些中的敏感的和选择的诊断。

跟踪治疗(follow-up therapy)是一个相关的应用领域，包括，例如，化学治疗的剂量监视、患者放射反应、转移行为(metastatic behavior)、对感染的宿主反应、心力衰竭和梗塞程度。

研究和开发活动，如蛋白质组、蛋白质组模式发现和分析、用于例如成像或治疗的生物标志物或靶发现、以及药物发现和开发，形成了本发明的其他感兴趣的应用领域。

另一个重要的领域是药物测试的领域，用于容易和快速的检测表明药物滥用的药物和药物代谢物；例如尿液样品等等中的特定药物和药物代谢物(例如，THC)的检测。

特别优选的是在体外诊断测试的情境中利用这样的设备和方法，用于测定前述的标志物之一的存在和/或数量。

然而，本领域的技术人员也将清楚地知道，所述设备和方法也可以用于大量其他应用，例如检测废水或工业加工流体中的毒素。

例如如果要控制食物的质量，样品可以是来自牛奶的加工链的原材料。样品还可以是屠宰场的搅匀的肉，或磨粉厂的花。然后在根据本发明的设备上和/或用根据本发明的方法利用MALDI-MS测量样品的特征。

在工业过程的情境中，需要考虑的是许多这样的过程涉及要在数天或数周的时期内进行监测的复杂液体。这些过程包括啤酒酿造、通过发酵和/或使用细胞培养物的重组精细药物(recombinant fine pharmaceuticals)的生产以及用于洗衣粉的酶的生产。同样，这些过程的液体可以通过根据本发明的设备和方法来控制。

以下将针对优选的体外诊断测试应用来说明本发明的一些优点。但是本领域的技术人员将理解，这些优点也适用于如上文所述的其他应用。

本发明的优点之一是包含转运和分离区域并且容许SELDI/MALDI-MS多通道化的设备的使用，其中所述转运和分离区域包含前述的隆起结构。现有技术公开了SELDI在用于特定选择条件的一个层析表面上进行。然而，本发明容许提高效率，不仅因为样品通过毛细力在提供特异性的表面之上被牵引通过，还因为单个样品制备物可以同时地进行许多层析方案，而基本上不需要单独的样品预处理或自动化。

这降低了样品制备的变化性(variability)，因为需要更少的样品制备步骤。进而，这种降低的样品制备变化性提高了SELDI/MALDI-MS测量的特异性和精确性，就诊断应用而言其是决定性因素之一。

然而，本发明还容许通过不同的分离原理提高一个设备内的多通道分析的水平。因而，不仅通过在设备的转运区域中包含超过一个流动路径，而且通过在一个相同的流动路径中包含超过一个LDI区域，可以实现多通道化。

举例来说，全血样品可以用结合/停止红细胞的分离区域来分离，并且在更远下游用结合白蛋白的一个分离区域分离。沿着这样的流动路径可以包含四个LDI检测区域。一个可以位于红细胞结合/停止区域(用于红细胞的MALDI-MS分析)，一个处在两个分离区域之间，一个处在白蛋白分离区域中(用于与白蛋白相关的肽的MALDI-MS分析)，和一个在白蛋白分离区域的下游，用于白蛋白耗尽的血浆的分析。

本发明的设备和方法的优点还包括高精度、给出明确限定的流动和结合特性、低成本和简单性。举例来说，不需要盖、外部的泵或电触点来驱动流动，虽然这样的措施可以在本发明的进一步的实施方式中存在。洗涤步骤也不是必需的。

进一步的，本发明的设备容易制造，因为注射模塑的微结构极好地适合于样品制备和MALDI-MS。

除了这些方面之外，常见的SELDI和MALDI技术的某些缺点也被克服。如已经阐述的那样，经典SELDI和MALDI-MS技术的大多数问题与样品处理和制备、自动化问题和层析平台相关。由于现有技术的方法或者需要单独提供不同的层析表面或者需要在后添加基质材料和校准物，所以本发明提供了某些优点。来源于向每个样品样点添加基质的变化性可以通过在根据本发明的设备的预先建立的LDI检测区域上加入基质材料来减轻，产生更为标准化与基质的样品结晶。

其它优点包括所述设备的每日处理量。本文建议的设备容许样品的简单邮寄和贮存。

在现有技术的SELDI平台中需要几个不同的层析表面的情况下，必须制备样品的独立的等分试样并置于各表面类型上。所有的样品制备通常靠近检测单元进行并且需要湿化学实验室。利用本发明的设备和方法，对于设备准备不需要通常需要湿化学环境的生物处理器单元。

通过简化样品制备和除去许多准备步骤例如缓冲液交换，可以获得更为受控的和更少噪声的样品制备。

进一步的，提出的设备是低成本的一次性部件。

现在将通过设想的实施例进一步说明本发明。

设备的制造实施例

-利用适合的技术制造正本，例如，厚膜刻蚀加工，利用SU-8，一种正性环氧基树脂，或利用DRIE Bosch过程的硅酮蚀刻。

-通过利用经碳或玻璃填充的环氧树脂铸造、或通过例如铜或镍的电镀，将该正本转移到在刚性材料例如金属中的模具。

-将所述模具安装在注射模塑仪器中，一侧位于模腔中。

-在高温用熔融的热塑性聚合物填充模腔，对于聚碳酸酯例如为300℃，使用大约70℃的模具温度，在200Bar的压力下。

-在冷却合适的时间以使片材料低于玻璃化转化温度(例如，PC 100C)之后，从模具上除下所述部件。

-用导电金属例如金和化学/生物化学功能性涂层修饰表面。

附图9公开了根据本发明的设备。所述设备具有样品加载区域(110)、由转运区域(120)所创建的一个流动路径，该转运区域由隆起的基柱样结构组成。这个转运区域与分离区域重合，因为其包含在所述隆起结构上的抗体涂层。所述抗体特异性地结合血清白蛋白，防止它沿着设备进一步传送。

该设备进一步包括两个LDI检测区域(130)和(140)。值得注意的是，整个设备包括提及的隆起结构，从而将被转运通过分离区域(120)的液体样品将被进一步转运到第二LDI检测区域(140)。位于分离区域(120)内的LDI检测区域(130)也用抗体覆盖。根据该设备的设计，到达第二LDI检测区域(140)的液体样品将具有降低的血清白蛋白数量。相比之下，LDI检测区域(130)将主要含有血清白蛋白，其通过隆起结构上和之间存在的抗体被捕获。

为了分析血液样品，人们将在第一步骤中在设备的样品加载区域上施加20μl的血清。然后该设备将在室温下水平地培育五分钟。LDI检测区域将或者具有已经放置的SPA MALDI基质，或者人们将向LDI区域添加1μl饱和的SPA基质溶液。随后，所述设备将被插入质谱仪中，通过MALDI-MS将获得每个LDI区域的谱。

上文已经针对本发明的某些优选的实施方式描述了本发明。然而，这不应按照任何限制性的方式来理解。本领域的技术人员将明显地能够设想构成上述本发明基础的所述原理的进一步的修改。

Claims (19)

1.用于分离液体样品中至少一种被分析物的设备，其包含具有以下的至少一个基底：

-用于加载液体样品的至少一个区域；

-用于转运所述液体样品的至少一个区域；

-用于从所述液体样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物的至少一个区域；和

-用于激光解吸电离(LDI)质谱检测的至少一个区域；

其中所述至少一个转运区域包括隆起结构的阵列，所述隆起结构具有一定形状、尺寸和/或所述隆起结构之间的间隔，从而实现了从所述加载区域通过所述分离区域到所述LDI检测区域的所述样品的毛细力驱动的流动。

2.根据权利要求1的设备，

其中所述隆起结构具有基柱样形状，所述基柱结构之间的间隔在约0.1到1000μm的范围内、优选在约0.1到100μm的范围内，所述基柱结构的高度高于约1μm，优选高于10μm。

3.根据权利要求1的设备，

其中所述至少一个分离区域邻近于所述加载区域、所述转运区域和/或所述LDI检测区域设置或设置在所述加载区域、所述转运区域和/或所述LDI检测区域中。

4.根据权利要求3的设备，

其中所述分离区域进一步包含物理、化学和/或生物学功能性，以容许从所述样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物。

5.根据权利要求4的设备，

其中所述物理功能性由具有一定形状、尺寸和间隔的所述隆起结构提供，来容许从所述样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物。

6.根据权利要求4的设备，

其中所述化学功能性由疏水性的、亲水性的、IMAC和/或离子性质的涂层来提供，来容许从所述样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物。

7.根据权利要求4的设备，

其中所述生物学功能性容许通过基于亲和力的相互作用从所述样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物。

8.根据权利要求1的设备，

其中所述用于LDI检测的区域包括至少一种金属和/或能够在基质辅助激光解吸电离质谱法(MALDI-MS)中用作基质材料的至少一种能量吸收分子(EAM)和/或至少一种校准物。

9.根据权利要求8的设备，

其中所述用于LDI检测的区域包含选自包括金、银、铂、钯、铬、钛和铜的组的至少一种金属或合金。

10.根据权利要求8的设备，

其中所述用于LDI检测的区域包含选自下组的至少一种基质，该组包含苯甲酸、肉桂酸的衍生物和相关的芳香化合物，例如，2，5-二羟基苯甲酸(2，5-DHB或龙胆酸)、α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)、3，5-二甲氧基-4-羟基肉桂酸(芥子酸，芥子酸或SPA)、烟酸、吡啶甲酸、反式-3-甲氧基-4-羟基肉桂酸(阿魏酸)、2-(4-羟基苯基偶氮)-苯甲酸(HABA)、6-氮杂-2-硫代胸腺嘧啶(ATT)、3-HPA、丁二酸、甘油、4-羟基吡啶甲酸、酒石酸、甘油、2，4，6-三羟基苯乙酮、3-羟基吡啶甲酸、3-氨基喹啉、1，8，9-三羟基-蒽(蒽三酚)、激光染料香豆素120、取代的嘧啶、吡啶和苯胺，例如对硝基苯胺。

11.测定样品中至少一种被分析物的存在和/或数量的方法，包括步骤：

a)提供用于分离液体样品中至少一种被分析物的设备，其包含具有以下的至少一个基底：

-用于加载液体样品的至少一个区域；

-用于转运所述液体样品的至少一个区域；和

-用于从所述液体样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物的至少一个区域；

其中所述至少一个转运区域包括隆起结构的阵列，所述隆起结构具有一定形状、尺寸和/或所述隆起结构之间的间隔，从而实现了从所述加载区域通过所述分离区域的所述样品的毛细力驱动的流动；

b)将样品加载到步骤a)的所述设备的加载区域上；

c)利用a)的所述设备从所述样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物；

d)通过MALDI-MS测定所述至少一种被分析物的存在和/或数量。

12.根据权利要求11的方法，

其中所述隆起结构具有基柱样形状，所述基柱结构之间的间隔在约0.1到1000μm的范围内、优选在约0.1到100μm的范围内，所述基柱结构的高度高于约1μm，优选高于10μm。

13.根据权利要求11的方法，

其中所述设备进一步包括用于LDI检测的至少一个区域，所述区域包括至少一种金属和/或能够在基质辅助激光解吸/电离质谱法(MALDI-MS)中用作基质材料的至少一种能量吸收分子(EAM)和/或至少一种校准物。

14.根据权利要求13的方法，

其中所述用于LDI检测的区域包含选自包括金、银、铂、钯、铬、钛和铜的组的金属或合金。

15.根据权利要求13的方法，

其中所述用于LDI检测的区域包含选自下组的基质，所述组包含苯甲酸、肉桂酸的衍生物和相关的芳香化合物，例如，2，5-二羟基苯甲酸(2，5-DHB或龙胆酸)、α-氰基-4-羟基肉桂酸(CHCA)、3，5-二甲氧基-4-羟基肉桂酸(芥子酸，芥子酸或SPA)、烟酸、吡啶甲酸、反式-3-甲氧基-4-羟基肉桂酸(阿魏酸)、2-(4-羟基苯基偶氮)-苯甲酸(HABA)、6-氮杂-2-硫代胸腺嘧啶(ATT)、3-HPA、丁二酸、甘油、4-羟基吡啶甲酸、酒石酸、甘油、2，4，6-三羟基苯乙酮、3-羟基吡啶甲酸、3-氨基喹啉、1，8，9-三羟基-蒽(蒽三酚)、激光染料香豆素120、取代的嘧啶、吡啶和苯胺，例如对硝基苯胺。

16.根据权利要求11的方法，

其中所述至少一个分离区域邻近于所述加载区域、所述转运区域和/或所述LDI检测区域设置或设置在所述加载区域、所述转运区域和/或所述LDI检测区域中。

17.根据权利要求16的方法，

其中所述分离区域进一步包含物理、化学和/或生物学功能性，以容许从所述样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物。

18.包含至少一个基底的设备用于分离液体样品中的至少一种被分析物以及随后通过LDI检测、优选通过MALDI检测确定所述至少一种被分析物的存在和/或数量的用途，其中所述基底具有：

-用于加载液体样品的至少一个区域；

-用于转运所述液体样品的至少一个区域；和

-用于从所述液体样品的其他成分中分离所述至少一种被分析物的至少一个区域；

其中所述至少一个转运区域包括隆起结构的阵列，所述隆起结构具有一定形状、尺寸和/或所述隆起结构之间的间隔，从而实现了从所述加载区域通过所述分离区域的所述样品的毛细力驱动的流动。

19.根据权利要求18的用途，

其中所述设备进一步包括用于LDI检测的至少一个区域，所述区域包含至少一种金属和/或能够在基质辅助激光解吸电离质谱法(MALDI-MS)中用作基质材料的至少一种能量吸收分子(EAM)。

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