CN105190829A - 用于质谱流式细胞术的样品分析 - Google Patents

用于质谱流式细胞术的样品分析 Download PDF

Info

Publication number
CN105190829A
CN105190829A CN201480009995.6A CN201480009995A CN105190829A CN 105190829 A CN105190829 A CN 105190829A CN 201480009995 A CN201480009995 A CN 201480009995A CN 105190829 A CN105190829 A CN 105190829A
Authority
CN
China
Prior art keywords
injector
ablation
plume
laser
icp
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201480009995.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105190829B (zh
Inventor
亚历山大·罗伯达
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fuluda Canada Co
Original Assignee
Fuluda Canada Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuluda Canada Co filed Critical Fuluda Canada Co
Publication of CN105190829A publication Critical patent/CN105190829A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105190829B publication Critical patent/CN105190829B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1404—Handling flow, e.g. hydrodynamic focusing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N15/14—Optical investigation techniques, e.g. flow cytometry
    • G01N15/1434—Optical arrangements
    • G01N15/1436—Optical arrangements the optical arrangement forming an integrated apparatus with the sample container, e.g. a flow cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02—Details
    • H01J49/04—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components
    • H01J49/0459—Arrangements for introducing or extracting samples to be analysed, e.g. vacuum locks; Arrangements for external adjustment of electron- or ion-optical components for solid samples
    • H01J49/0463—Desorption by laser or particle beam, followed by ionisation as a separate step
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/02—Details
    • H01J49/10—Ion sources; Ion guns
    • H01J49/105—Ion sources; Ion guns using high-frequency excitation, e.g. microwave excitation, Inductively Coupled Plasma [ICP]
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/01—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials specially adapted for biological cells, e.g. blood cells
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
    • G01N15/10—Investigating individual particles
    • G01N2015/1006—Investigating individual particles for cytology
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J49/00—Particle spectrometers or separator tubes
    • H01J49/26—Mass spectrometers or separator tubes
    • H01J49/34—Dynamic spectrometers
    • H01J49/40—Time-of-flight spectrometers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
  • Electron Tubes For Measurement (AREA)

Abstract

本发明涉及用于使用激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)分析样品的方法和设备。本发明提供了这样的方法和设备，其中单独的烧蚀羽流被区别性地捕获并转移至ICP，随后通过质谱流式细胞术分析。

Description

用于质谱流式细胞术的样品分析
相关申请的交叉引用
本申请要求2013年4月17提交的美国临时申请号61/812,893的权益，其全部内容通过引用被并入本文。
技术领域
本发明涉及用于细胞分析的借助于质谱流式细胞术的激光烧蚀装置和方法。
发明背景
与电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联合的激光烧蚀可用于标记有元素标签的生物样品(细胞、组织等)的成像。每个激光脉冲产生来自样品的烧蚀物质的羽流，其可被转移以被电离用于通过质谱分析仪的进一步分析。然后，从样品上的每个位置的激光脉冲获得的信息可用于基于其被分析的内容物而对样品成像。然而，这种技术在其分别辨认产生自针对样品的每个激光烧蚀脉冲的烧蚀物质的单独羽流的能力上具有局限性。
发明概述
在一个方面，本发明提供了激光烧蚀质谱流式细胞术分析方法，包括：将激光束的脉冲导向样品以便产生对于每个脉冲的样品的羽流；区别性地捕获对于每个脉冲的每个羽流；将区别性地捕获的羽流转移至ICP；以及在ICP中电离区别性地捕获和转移的羽流并产生用于质谱流式细胞术分析的离子。
在相关的方面，本发明提供了激光烧蚀质谱流式细胞仪，包括：用于产生来自样品的烧蚀的羽流的激光烧蚀源和适合于将激光烧蚀源与质谱流式细胞仪的ICP耦合的喷射器；所述喷射器具有定位在激光烧蚀源内的入口，所述入口被配置为用于当烧蚀羽流产生时捕获烧蚀羽流；以及耦合至喷射器的入口的进气口，用于在其间传送气体以便将所捕获的烧蚀羽流转移进ICP。
为了说明而非限制性的目的，还公开了本发明的以下示例性的方面。
方面1.公开了一种使用激光烧蚀质谱流式细胞仪的激光烧蚀质谱流式细胞术分析方法，所述方法包括：a)将激光束的脉冲导向样品的多个位点以便产生对于每个脉冲的样品的烧蚀羽流；b)区别性地捕获每个烧蚀羽流；c)将每个区别性地捕获的烧蚀羽流转移至电感耦合等离子体(ICP)；以及d)在ICP中电离区别性地捕获和转移的烧蚀羽流中的每个，从而产生用于质谱流式细胞术分析的离子。
方面2.如方面1的方法，其中所述激光烧蚀质谱流式细胞仪包括：用于产生来自样品的烧蚀羽流的激光烧蚀源；用于产生ICP的ICP源；和适合于将烧蚀羽流转移至ICP的喷射器；所述喷射器具有定位在激光烧蚀源内的喷射器入口，所述喷射器入口被配置为用于捕获烧蚀羽流；以及耦合至喷射器的入口的进气口，所述进气口被配置为将气体从所述进气口传送至所述喷射器入口以便将所捕获的烧蚀羽流转移进所述ICP。
方面3.如方面2的方法，其中所述喷射器入口被配置为用于当烧蚀羽流产生时捕获所述烧蚀羽流的全部或部分。
方面4.如方面1-3的任一项的方法，其中所述烧蚀羽流通过对准置于基底上的包含样品的靶的激光脉冲来产生。
方面5.如方面1-3的任一项的方法，其中所述烧蚀羽流通过穿过包含所述样品的透明靶引导的激光脉冲来产生。
方面6.如方面5的方法，其中所述透明靶包含所述样品被放置于其上的透明基底。
方面7.如方面2-6的任一项的方法，其中所述喷射器入口具有采样锥体的形式，其中所述锥体的较窄部分是喷射器入口的孔。
方面8.如方面7的方法，其中所述采样锥体定位在产生烧蚀羽流的区域附近。
方面9.如方面8的方法，其中所述采样锥体定位在远离靶的表面约100微米处。
方面10.如方面7-9的任一项的方法，其中所述孔的直径a)是可调整的；b)尺寸被设置为阻止当所述烧蚀羽流传入所述喷射器时对所述烧蚀羽流的干扰；和/或c)约等于所述烧蚀羽流的横截面直径。
方面11.如方面7的方法，其中所述孔的直径为约100微米。
方面12.如方面4-12的任一项的方法，还包括将气流引入进喷射器入口和靶之间的区域，以有助于引导羽流通过喷射器入口。
方面13.如方面13的方法，其中所述气流横向于所述靶并且至少在喷射器内腔的邻近所述喷射器入口的部分中横向于喷射器内腔的中心线。
方面14.如方面12或13的方法，其中所述靶是透明靶。
方面15.如方面12-14的任一项的方法，其中所述气流包含氩气。
方面16.如方面12-15的任一项的方法，还包括将转移气流引入喷射器以便朝向ICP转移所述羽流。
方面17.如方面16的方法，其中所述气流为约每分钟0.1升且所述转移流为约每分钟0.9升。
方面18.如方面16或17的方法，其中所述转移流包含氩气。
方面19.如方面1-4、7-13或15-18的任一项所述的方法，其中所述样品在基底上，且所述烧蚀羽流通过从与所述样品相同的一侧被导向所述样品的激光脉冲来产生。
方面20.如方面2-19的任一项的方法，其中所述进气口被配置成将强力冲洗气流导向形成烧蚀羽流的区域附近，以朝向所述喷射器入口引导所述烧蚀羽流。
方面21.如方面20的方法，其中所述进气口包括具有小于喷射器入口的直径的孔的喷嘴。
方面22.如方面1-21的任一项的方法，其中所述激光束来自飞秒激光器。
方面23.如方面1的方法，其中所述烧蚀羽流通过穿过包含透明基底和所述样品的透明靶引导的激光脉冲来产生。
方面24.如方面23的方法，其中激光烧蚀质谱流式细胞仪包括：用于产生来自样品的烧蚀羽流的激光器；电感耦合等离子体(ICP)焰炬；适合于将烧蚀羽流转移至由ICP焰炬产生的ICP的喷射器；其中所述喷射器包括壁和内腔，且所述喷射器壁的一部分包括透明基底；其中所述喷射器包括用于将气流引入内腔流动的喷射器入口，且其中所述透明基底位于所述喷射器入口和所述ICP焰炬之间；所述样品附着至透明基底的内腔侧；所述烧蚀羽流以横向于喷射器内腔的方向形成并且全部在所述喷射器内腔中形成；以及每个烧蚀羽流被穿过喷射器内腔朝向ICP流动的气体区别性地捕获。
方面25.如方面24的方法，其中所述靶的位置在分析期间是固定的。
方面26.如方面25的方法，其中将激光束的脉冲导向样品的多个位点包括将激光束移动至遍布静止样品的感兴趣的位点。
方面27.如方面26的方法，其中激光束以用于成像的光栅模式移动。
方面28.如方面24的方法，其中所述靶的位置在分析期间是变化的。
方面29.如方面28的方法，其中，在分析期间，激光束保持静止而所述靶是移动的。
方面30.如方面4-29的任一项的方法，其中所述靶的位置在分析期间是固定的。
方面31.如方面30的方法，其中，在分析期间，激光束保持静止而所述靶是移动的。
方面32.如方面4-29的任一项的方法，其中所述靶的位置在分析期间是移动的。
方面33.如方面1-32的任一项的方法，其中激光束脉冲产生1微米的烧蚀斑。
方面34.如任一前述方面的方法，其中所述烧蚀羽流的横截面直径是100微米的规模。
方面35.如任一前述方面的方法，其中所述喷射器是具有约1mm内径的管。
方面36.如任一前述方面的方法，其中通过每个激光脉冲形成的烧蚀羽流包含具有约1μm或更小的尺寸的样品颗粒。
方面37.如前述方面的任一项的方法，其中当所述烧蚀羽流转移至ICP时，所述烧蚀羽流的传播保持在喷射器内腔的内径内。
方面38.一种激光烧蚀质谱流式细胞仪，包括：用于产生来自样品的烧蚀羽流的激光烧蚀源；从表面发射激光束的激光器，所述表面被定向为将光束指向激光烧蚀源中包含的样品；电感耦合等离子体(ICP)焰炬；适合于将激光烧蚀源与由ICP焰炬产生的ICP耦合的喷射器；所述喷射器具有定位在激光烧蚀源内的喷射器入口，所述喷射器入口配置为用于当烧蚀羽流产生时捕获所述烧蚀羽流；以及耦合至所述喷射器的所述喷射器入口的进气口，所述进气口被配置为将气体从所述进气口传送至所述喷射器入口以便将所捕获的烧蚀羽流转移进所述ICP。
方面39.如方面38的流式细胞仪，被配置为使得激光束被直接定向为朝向所述喷射器入口的开口。
方面40.如方面39的流式细胞仪，被配置为使得激光束至少在内腔的邻近喷射器入口的部分处与喷射器的内腔对齐。
方面41.如方面39的流式细胞仪，被配置为使得激光束的投影至少在内腔的邻近喷射器入口的部分中横向于喷射器内腔的中心线。
方面42.如方面38-41的任一项的流式细胞仪，其中所述激光烧蚀源适合于接纳透明靶。
方面43.如方面42的流式细胞仪，还包括透明靶。
方面44.如方面42或43的流式细胞仪，其中所述透明靶包括透明基底和所述样品。
方面45.如方面38-44的任一项的流式细胞仪，其中喷射器入口的孔的直径小于喷射器的内径。
方面46.如方面38-44的任一项的流式细胞仪，其中喷射器入口具有采样锥体的形式。
方面47.如方面46的流式细胞仪，其中所述采样锥体定位在产生烧蚀羽流的区域附近。
方面48.如方面46的流式细胞仪，其中所述孔的直径是可调整的。
方面49.如方面45-48的任一项的流式细胞仪，包括透明靶。
方面50.如方面38-49的任一项的流式细胞仪，还包括被配置为至少在所述内腔的邻近所述喷射器入口的部分处以横向于所述喷射器的内腔的中心线的方向引导气体的气流入口。
方面51.如方面38-50的任一项的流式细胞仪，还包括被配置为引导气体穿过所述透明靶的表面朝向所述孔以有助于引导所述烧蚀羽流穿过喷射器入口的气流入口。
方面52.如方面51的流式细胞仪，其中所述喷射器入口具有采样锥体的形式，所述流式细胞仪还包括被定位配置为引导气体进入喷射器内腔的转移气流入口。
方面53.如方面38的流式细胞仪，包括被配置为引导所述烧蚀羽流进入喷射器入口的强力冲洗进气口。
方面54.如方面53的流式细胞仪，其中所述强力冲洗进气口包括具有小于喷射器入口的孔的孔的喷嘴。
方面55.一种激光烧蚀质谱流式细胞仪，包括：用于产生来自样品的烧蚀羽流的飞秒激光器；电感耦合等离子体(ICP)焰炬；适合于转移烧蚀羽流至由ICP焰炬产生的ICP的喷射器；其中喷射器包括壁和内腔，且喷射器壁的一部分包括透明基底，所述透明基底适合于接纳所述样品；其中所述喷射器包括用于将气体引入内腔的喷射器入口，其中所述透明基底位于所述喷射器入口和所述ICP焰炬之间。
方面56.如方面55的流式细胞仪，其中透明基底相对于喷射器壁的其他部分是可移动的。
方面57.如方面56的流式细胞仪，其中透明基底可相对于喷射器壁的其他部分以光栅模式移动。
方面58.一种激光烧蚀系统，包括：a)能够产生激光照射的激光器；b)包括用于容纳待分析的样品的透明基底的激光烧蚀室或被配置为接纳透明基底的台；和c)用于将烧蚀羽流运载至ICP的喷射器，所述喷射器包括喷射器开口，其中(a)、(b)和(c)被配置成使得激光照射始于所述台或基底的一侧而所述喷射器开口在另一侧。
方面59.如方面58的系统，其中激光照射穿过光学窗口传送进烧蚀室。
方面60.如方面59的系统，其中所述喷射器开口被配置成使得所述基底的一个区域的烧蚀产生形成在发出激光照射的表面的下游的烧蚀羽流。
方面61.如方面60的系统，其中所述表面是透镜或反射镜。
方面62.如方面61的系统，其中所述喷射器开口被配置成使得所述基底的一个区域的烧蚀产生至少部分地形成在所述喷射器中的烧蚀羽流。
方面63.方面58-62的任一项的系统，包括(a)用于在喷射器中产生转移流的转移气体源，(b)用于在烧蚀室中产生捕获流的捕获气体源，或(a)和(b)两者。
方面64.如方面58-63的任一项的系统，其中所述台以x-y或x-y-z方向移动。
方面65.如方面58-63的任一项的系统，包括透明基底上的生物样品。
方面66.如方面7-11的任一项的方法，其中激光束穿过所述孔。
方面67.如方面66的方法，其中所述烧蚀羽流朝向发出激光束的表面扩展。
方面68.一种激光烧蚀电感耦合等离子体质谱系统，包括：用于产生来自样品的烧蚀羽流的激光烧蚀源；发射激光束的激光器，其中所述光束穿过物镜被传送至激光烧蚀源中包含的样品；电感耦合等离子体(ICP)焰炬；和适合于将激光烧蚀源与由ICP焰炬产生的ICP耦合的喷射器；其中喷射器穿过所述物镜中的开口；所述喷射器具有定位在激光烧蚀源内的喷射器入口，所述喷射器入口被配置为当烧蚀羽流产生时捕获所述烧蚀羽流。
方面69.如方面68的系统，其中激光束从反射镜反射至物镜。
方面70.如方面69的系统，其中所述喷射器穿过所述反射镜中的开口。
方面71.如方面68-70的任一项的系统，其中所述烧蚀源包括用于捕获气流的入口。
方面72.如方面68-71的任一项的系统，其中所述烧蚀源包括被配置成接纳靶的台。
方面73.一种激光烧蚀电感耦合等离子体质谱系统，被配置为根据本文公开的任何方法使用。
附图简述
本领域技术人员将理解以下描述的附图仅用于说明目的。这些附图不意图以任何方式限制本申请人教导的范围。
图1是激光烧蚀质谱流式细胞仪的示意图。
图2是图1的激光烧蚀源的一个实施方案的图解视图，示出了通过被配置为用于将羽流转移进喷射器的孔对激光烧蚀羽流取样。
图3是与图2相似的备选配置的视图，羽流被直接采样到喷射器中。
图4和图5是图1的激光烧蚀源的另外的多种实施方案的图解视图，示出了激光烧蚀羽流在喷射器内的产生和取样。
图6是与图2相似的另外的构造的视图，但示出了被垂直于羽流形成方向导入以引导羽流转移进喷射器的“强力冲洗”流。
图7示出了这样的实施方案，其中正在研究的样品被来自顶侧的激光照射。
图8示出了这样的实施方案，其中鞘流的一部分作为弃流(sacrificialflow)丢弃，而包含捕获流和羽流物质的鞘流的核心部分进入。
图9示出了一种设置，其中通过物镜传送的羽流被取样进入喷射器。
图10示出了一种设置，其中通过物镜和反射镜传送的羽流被取样进入喷射器。
具体实施方式
应该理解，除非上下文另有明确指明，所用的与本教导有关的关于各种元件的措辞“一个(a)”或“一个(an)”，包括“一个或更多个”或“至少一个”。
本发明涉及激光烧蚀联合电感耦合等离子体质谱法(LA-ICP-MS)。LA-ICP-MS已被描述用于测量生物材料中的内源性元素，且更近期地，被描述用于通过检测元素标记的抗体来成像。参见，例如，通过引入并入本文的Antonov,A.和Bandura,D.,2012，美国专利公布2012/0061561；Seuma等人，"CombinationofimmunohistochemistryandlaserablationICPmassspectrometryforimagingofcancerbiomarkers"2008,Proteomics8:3775-3784；Hutchinson等人"ImagingandspatialdistributionofB-annyloidpeptideandmetalionsinAlzheimer'splaquesbylaserablation—inductivelycoupledplasma—massspectrometry"Analyticalbiochemistry2005,346.2:225-233；Becker等人"Laserablationinductivelycoupledplasmamassspectrometry(LA-ICP-MS)inelementalimagingofbiologicaltissuesandinproteonnics."2007,JournalofAnalyticalAtomicSpectrometry22.7:736-744；Binet等人，"Detectionandcharacterizationofzinc-andcadmium-bindingproteinsinEscherichiacolibygelelectrophoresisandlaserablation-inductivelycoupledplasma-massspectrometry"AnalyticalBiochemistry2003,318:30-38；Quinn，等人，"Simultaneousdeterminationofproteinsusinganelement-taggedimmunoassaycoupledwithICP-MSdetectionJournalofAnalyticalAtomicSpectrometry"2002,17:892-96；Sharma，等人，"Sesbaniadrummondiicellcultures:ICP-MSdeterminationoftheaccumulationofPbandCuMicrochemicalJournal"2005,81:163-69；和Giesen等人"Multiplexedimmunohistochemicaldetectionoftumormarkersinbreastcancertissueusinglaserablationinductivelycoupledplasmamassspectrometry"2011,Anal.Chem.83:8177-8183，其各自被通过引用并入本文。
本发明提供了激光烧蚀质谱流式细胞术分析方法和用于进行该方法的设备，其中将激光束的脉冲导向样品以产生对于每个脉冲的样品的羽流；区别性地捕获对于每个脉冲的每个羽流；将每个区别性地捕获的羽流转移至ICP；并在ICP中电离每个区别性地捕获和转移的羽流并产生用于质谱流式细胞术分析的离子。在多个实施方案中，激光烧蚀质谱流式细胞仪可具有用于产生来自样品的烧蚀羽流的激光烧蚀源，和适合于将激光烧蚀源与质谱流式细胞仪的ICP耦合的喷射器。在一些实施方案中，喷射器可具有定位在激光烧蚀源内的入口，使得所述入口可被配置为用于当烧蚀羽流产生时捕获烧蚀羽流。进气口可耦合至喷射器的入口以在其间传送气体以将所捕获的烧蚀羽流转移进ICP。
在一方面，本发明提供了激光烧蚀质谱流式细胞仪，其具有(i)激光烧蚀源；(ii)适合于将激光烧蚀源与由ICP源产生的ICP耦合的喷射器；和(iii)质谱分析仪。
还称为“烧蚀室”的激光烧蚀源在烧蚀期间容纳样品。通常，烧蚀室包括透激光窗(lasertransparentwindow)，以允许激光能量撞击样品。任选地，烧蚀室包括容纳待分析的样品的台。在一些实施方案中，台是x-y或x-y-z方向可移动的。在本文的附图和实施例中，激光烧蚀源有时被示为开放式的设置。然而，这样的配置仅用于说明，并且将认识到，存在用于防止来自周围环境的污染或渗透的合适的附件的一些形式。例如，配置有进气口和/或光学端口的室可被设置在激光烧蚀源周围以提供适合于捕获并转移烧蚀羽流的封闭环境以便ICP质谱分析。进气口和光学端口被定位成使得激光束、样品、羽流扩展和喷射器的方向适合于本文公开的方法和设备。将理解，烧蚀室通常是气密性的(设计的出口和端口除外)。
用于根据本发明的激光烧蚀的激光器通常分为三类：飞秒脉冲激光器、深UV脉冲激光器和具有为烧蚀材料的高吸收选择的波长的脉冲激光器(“波长选择性激光器”)。深UV和精确波长激光器(wavelengthspecificlaser)将可能以纳秒或皮秒脉冲运行。每类激光器有其缺点和优点，并且可基于特定的应用来选择。在一些实施方案中，激光器是被配置为以10和10000Hz之间的脉冲率运转的飞秒脉冲激光器。飞秒激光器是已知的(参见，例如，Jhanis等人，"Rapidbulkanalysisusingfemtosecondlaserablationinductivelycoupledplasmatime-of-flightmassspectrometry"J.Anal.At.Spectrom.,2012,27:1405-1412).
飞秒激光器允许对于几乎所有材料的激光烧蚀，对于激光烧蚀的唯一的必备条件是足够的功率密度。当光束被紧密地聚焦至，例如，1微米的直径且持续时间(聚焦时间)短时，这甚至可用相对低的脉冲能量来实现。深UV激光器还可烧蚀一大类材料，因为大多数常用的材料吸收深UV光子。波长选择性激光烧蚀可利用具有实现基底材料的吸收的精准激光波长的激光器。精准波长激光器的益处可能是激光器和光学系统的成本和简易性，虽然针对于范围更受限的基底材料。合适的激光器可具有不同的操作原理，例如，举例来说，固态激光器(例如是Nd：YAG激光器)、准分子激光器、光纤激光器和OPO激光器。
飞秒激光器的光线的有用特性是，仅在达到阈值功率密度时被吸收。因此，会聚型飞秒激光器(convergingfemtosecondlaser)的光线可穿过材料的较厚部分，而不被吸收或造成任何损害，且仍在聚焦发生的表面上烧蚀该材料。然后，当样品层被烧蚀时，聚焦可逐步移动进材料内部。纳秒激光脉冲可被基底部分地吸收，但仍然可发挥烧蚀作用，因为焦点处的能量密度将是最高的(只要它对于烧蚀是足够的)。
激光脉冲可使用孔成形，使用光束均化器均匀化(如需要的话)，使用例如，物镜聚焦，以产生小于10μm的期望的光斑尺寸。示例性的光斑尺寸包括0.10-3μm(例如，约0.3μm)、1-5μm(例如，约3μm)、1-10μm(例如，约1μm、约2μm、约3μm、约4μm或约5μm)，小于10μm，以及小于5μm范围内的直径(或尺寸等同的其他形状的烧蚀区域)。在具体的实施方案中，激光系统被配置为以足够聚焦的激光脉冲运行以烧蚀约1μm级，例如，100nm至1μm的样品区域。这种小规模的烧蚀产生非常少量的羽流物质，这继而确保保持小的羽流尺寸。更小的羽流更可能保留在捕获流的中部而不接触烧蚀室或喷射器气体导管的壁。1微米规模的烧蚀还意味着，烧蚀表面和羽流膨胀减慢并变成被周围气体控制的区域之间的距离是非常短的。该距离可从几微米至几百微米范围变化。在本发明的一些形式中，捕获流存在于羽流停止膨胀的地方。因此，为了说明而非限制的目的，若干幅附图示出了烧蚀表面和具有捕获流的区域之间的距离，被示为约100微米。
虽然1微米(或更低)规模的烧蚀对于某些应用(例如，成像)是有利的，但是当产生更大的烧蚀斑，诸如约5微米至约35微米直径的范围，例如5-15微米、10-20微米、15-25微米、20-30微米和25-35微米范围的烧蚀斑时，本发明的方法和仪器也是有用的。在产生大烧蚀斑的一些应用中，仅一部分的羽流物质被捕获。
在一些实施方案中，激光器位于激光烧蚀源外，且激光束(激光能量)例如，通过光学窗口进入激光烧蚀源。如本文所用，激光束可被描述为从一个表面(例如，激光透镜或反射镜)发射，该表面可被定向以将光束引导至特定的位置或位置类型。为了便于本发明的描述，可认为被引导的光束具有特定的取向；光束的取向可以指与光束平齐并越过实际光束(例如当光束撞到不透明表面时)延伸的假想线。如从上下文中将明显的，提及激光束的取向或位置有时是指，如果正在使用激光器则无功率输入的激光源将产生的光束的方向或位置。
用于本发明的质谱分析仪可基于操作者的需要或特定应用选择。示例性类型的质谱分析器包括基于四极、飞行时间、扇形磁场(magneticsector)、高分辨率、单接收器或多接收器的ICP质谱仪。通常，飞行时间质谱仪用于以从快速激光烧蚀ICP设置期望的输送持续时间记录快速瞬时事件。
当烧蚀羽流的颗粒进入保持在ICP源或ICP焰炬内的等离子体(电感耦合等离子体ICP)时，离子产生。
质谱流式细胞仪可用于透明基底上的生物样品的分析或成像。在成像的实施方案中，通常激光器可以以指向样品的称为“感兴趣的斑”或“烧蚀位置或区域”的不同位置的连续的脉冲列(trainofpulse)或脉冲串(burstofpulse)来运转。脉冲可指向固定模式的斑，例如用于二维成像的光栅。可选择地，可烧蚀不同位置处的多个单独的斑(例如，对应于单个细胞)。在一些实施方案中，激光器发射产生来自相同像素点(即靶上的相同位置)的羽流的脉冲串。由该脉冲串中的单独脉冲产生的烧蚀羽流预期融合为一个羽流并将以使得它们将区别于由另一个像素点产生的羽流的方式在仪器内行进。为了区分不同的像素点，脉冲串(可以是仅一个脉冲或100个脉冲的像素点询问)之间的持续时间被保持大于特定限值，该特定限值由来自单个像素点的离子信号(在检测器处)的时间扩展(timespreading)确定。
如以下所述，本发明的一个特征是，烧蚀羽流在允许每个单独的样品羽流被区别性地分析的程序中从羽形成位点转移至ICP。羽流至少部分通过导管或喷射管(“喷射器”)从形成区域转移至ICP。该管可通过例如，钻通适当的材料以产生用于传输羽流的内腔(例如，具有圆形、矩形或其它横截面的内腔)形成。有时喷射管具有0.2mm至3mm范围内的内径。在一些实施方案中，喷射管道具有更小的直径，例如，当与微流体设备整合或被并入微流体设备时。在一些实施方案中，喷射器的内径沿着喷射器的长度变化。例如，喷射器可在端部逐渐变细。有时喷射器具有1厘米至100厘米范围内的长度。在一些实施方案中，长度不超过10厘米(例如，1-10厘米)，不超过5厘米(例如，1-5厘米)，或不超过3cm(例如，0.1-3厘米)。非限制性地，喷射器可由金属(例如，钢)、石英、玻璃、蓝宝石(sapphire)或其他材料形成。在一些实施方案中，沿着从烧蚀源至ICP的整个距离，或几乎整个距离，喷射器腔是直的。在一些实施方案中，喷射器内腔对于整个距离不是直的，而是改变方向。例如，导管可制成平缓的90度弯曲。当喷射器入口处的轴将直指向上时，该构造允许羽流最初在垂直平面中移动，而当其靠近ICP焰炬时(通常被水平地定向以利用对流冷却)水平移动。在一些实施方案中，喷射器对于离孔至少0.1厘米、至少0.5厘米或至少1厘米的距离是直的，羽流通过所述孔进入或形成。
如本文所用的，喷射器内腔的“中心线”是通过内腔的中心，并延伸出内腔的假想线，任选地是沿对称轴的线，并且是对于定向有用的参照。例如，激光束、羽流膨胀的方向和中心线可彼此对齐。在另一实例中，羽流扩展方向可相对于中心线是横向的(例如，正交)。
根据本发明的教导，每个单独的样品羽流可通过质谱分析仪区别性地分析。在一个方面，装置被配置为使得羽流在烧蚀室(烧蚀源)和喷射器中的扩展小于在ICP源和质谱分析仪中发生的扩展。在一个方面，可通过在一个时间段内将每个烧蚀羽流转移至ICP而区别性分析羽流，所述时间段在羽流到达ICP和质谱分析仪的离子检测的累计输送时间内。这可通过气流捕获每个样品羽流，并在使得在转移时间段期间(即，烧蚀羽流从烧蚀的位点转移至等离子体)的羽流拓展和在离子输送时间段(即，离子从等离子体转移至质谱分析仪)的拓展之间的比等于或小于1的转移设置下实现。
通常，ICP离子源为了分析检测的目的可有效地气化并电离的样品粒径限制在约10μm级或更少。通过1微米规模下的激光烧蚀产生的颗粒小于1微米，并且非常适合于ICP离子源。对于分散颗粒的分析(诸如可使用仪器，FluidigmCanada有限公司，来进行)，这些颗粒可被电离和分析性检测的一般速度，可以是当颗粒正在被气化和离子化时样品在等离子体中的输送时间的累计拓展或扩展和在ICP和其由质谱分析仪检测之间的离子输送时间的拓展或扩展的函数。通常，累计的时间拓展或扩展可以是约200μs持续时间的程度。因此，对于空间上分隔的10μm或更小的颗粒，分析每个不同的颗粒可通过在200μs级的时间段内将每个颗粒转移至ICP来实现。在一些实施方案中，颗粒在小于200μs或小于150μs内被转移至ICP。因此，在可通过激光烧蚀进行生物样品成像的样品引入系统中，激光系统可被配置为以足够聚焦的激光脉冲运转以烧蚀约1μm级的样品区域，诸如，例如飞秒脉冲激光器的应用。关于这种设置，由每个激光脉冲形成的烧蚀羽流可包括具有通常约1μm或更小的尺寸的样品微粒。在如本文描述的某些条件下，这些颗粒可被捕获并被转移以满足所要求的转移时间段，且随后，每个不同的羽流可被ICP有效地被气化和电离。
另外，虽然运行具有连续的脉冲系列的激光器，诸如在光栅化通过样品表面以便二维成像的情况下，每个羽流的辨认和每个后续羽流之间的空间分离可保持在形成羽流的区域和ICP离子源中的气化与电离点之间。例如，当羽流通过导管诸如图1中所示的喷射管运载时，在羽流进入ICP的等离子体之前，羽流中的颗粒可在径向方向上向外扩展和膨胀。羽流中产生的颗粒的扩展可取决于当羽流形成时和当羽流在输送至ICP期间演变时的羽流的扩散系数、载体流的速度特征和颗粒密度的分布。例如，1μm的飞秒激光器的烧蚀斑尺寸可产生具有约100μm或更小的初始横截面直径的羽流，然后羽流在其输送期间进一步扩展。羽流的扩展程度还可以是烧蚀颗粒的尺寸的函数；较大的颗粒往往具有较低的分散扩展，但具有由于接触喷射管的内壁产生的更高的动量潜在损失。因此，在扩展的程度呈现任何具有挑战性的影响之前，期望最小化羽流扩展和/或在足以气化和电离的时间内将羽流转移至ICP。
因此，在各种实施方案中，激光器用于烧蚀1μm样品斑并有效地转移羽流使得扩展保持在喷射管的内径内的用途可通过本文所述的和附图中的示例性设置来实现。
对于给定的激光烧蚀系统和给定的样品，在激光烧蚀之后，烧蚀羽流膨胀直到它们达到称为“取样体积”的特征性体积。配置该系统以最小化取样体积并增加气流运载羽流远离采样体积的速度是期望的。小的取样体积和快速的气流的组合减少羽流转移进喷射器的扩展时间。取样体积可通过当羽流在任何方向膨胀的速度将基本上低于周围气体介质的音速(～10倍)的时刻的羽流的封围(envelope)描述。非限制地，示例性的取样体积可在10-6mm3-10mm3范围内。通常，取样体积在0.001mm3-1mm3范围内。捕获流，当存在时，流入取样体积的至少一部分，并运载羽流的至少一部分进入喷射器，于是羽流通过转移流被转移至IPC。期望的是，当捕获流进入取样体积时的捕获流的速度可以是大的(例如，>1m/s、>10m/s、>100m/s、或>500m/s)。在一些实施方案中，当捕获流进入取样体积时的捕获流的速度可通过测量捕获流进入喷射器(例如，通过喷射器孔)的速度来估计。在一些实施方案中，该测量的速度是>1m/s、>10m/s、>100m/s、或>500m/s。与本发明相比而言，如果羽流未被迅速扫除，其将继续膨胀并扩散，不被期望地充满整个烧蚀室。
在一个方面，本发明提供了这样的激光烧蚀设置，其中激光束指向靶。在一个实施方案中，靶包括基底和基底上放置的样品。在一个实施方案中，基底是透明的且靶是透明靶。
在一个方面，本发明提供了用于“穿过靶”烧蚀的激光烧蚀构造(在图2的上下文中以下讨论的，但不限于图2)。在这种构造中，激光束的脉冲被引导穿过透明靶且样品羽流(“烧蚀羽流”或“羽流”)在光束下游形成进入喷射器。还参见图3-5。由于去除了羽流的直线路径中的光学元件(窗口、物镜)，穿过靶照射对于优化输送时间拓展是有利的。在一个方面，本发明提供了激光烧蚀系统，包括(a)能够产生激光照射的激光器；(b)可被引入透明靶的激光烧蚀室(或激光烧蚀源)和具有开口的喷射器，烧蚀羽流可通过所述开口进入喷射器，其中激光照射始于透明靶的一侧的表面，而喷射器开口在另一侧上。贯穿本公开内容包括实施例描述了可被包括在该系统中的其他特征。
在图1中，激光烧蚀质谱流式细胞仪包括可连接至喷射器，诸如由石英或其他常规合适的材料制造并被安装以便将样品递送进还称为ICP焰炬的电感耦合等离子体(ICP)源的激光烧蚀源的管。ICP焰炬的等离子体可气化并电离样品以形成可被质谱分析仪接收的离子。
在根据图2的多种实施方案中，感兴趣的样品可通过使用与透明靶相容的样品形式被配置用于激光烧蚀。样品可放置在透明基底上，整合到透明基底中，或可形成为透明靶。合适的透激光基底(lasertransparentsubstrate)可包括玻璃、塑料、石英以及其他材料。通常基底基本是平面或平坦的。在一些实施方案中，基底是弯曲的。在某些实施方案中，基底是0.1mm至多达3mm厚。在一些实施方案中，基底被编码(参见，例如，通过引用并入本文的Antonov,A.和Bandura,D.,2012，美国专利公布2012/0061561)。在这种构造中，激光束的脉冲被引导通过透明靶且样品羽流(“烧蚀羽流”或“羽流”)在光束下游形成进入喷射器。
喷射器，或喷射管，可具有被配置为捕获烧蚀羽流的入口；诸如形成为图2中所示的采样椎体具有的小的开口或孔的入口。在该构造中，样品锥体可定位在形成羽流的区域或区附近。例如，采样锥体的开口可位于距透明靶10μm至1000μm，诸如离透明靶约100μm定位。因此，烧蚀羽流可至少部分地在锥体的扩展区域内产生和形成。在一些实施方案中，孔的直径和/或间距的尺寸(包括角度)是可调整的以允许在各种条件下优化。例如，对于具有100μm尺度的横截面直径的羽流，孔的直径尺寸可以是100μm的级别，具有足够的间隙以当羽流通过时防止对羽流的阻碍。
喷射器可连续在采样锥体的下游，用于以促进羽流的移动并保留对每个后续羽流的空间辨认作为激光脉冲的功能的设置接收烧蚀羽流。因此，可引入气流以有助于指导羽流通过采样锥体的孔，以区别性地捕获(捕获流)每个羽流，同时另外的气流可被引入喷射器以便将每个区别性地捕获的羽流朝着ICP转移(转移流或鞘流)。转移流或鞘流的另一个功能是防止羽流中产生的颗粒接触喷射器的壁。气体可以是，例如，并不限于，氩气、氙气、氦气、氮气或这些气体的混合物。在一些实施方案中，气体是氩气。捕获流气体和转移流气体可以是相同的或不同的。
被本公开内容引导以选择或确定适合于本发明的气体速度在本领域普通技术人员的能力内。通过喷射器的总气流通常由ICP电离源的要求来决定。激光烧蚀设置需要提供将符合这些要求的气流。例如，在图2以及示出了多种配置的其他图中，喷射管已被常规地描述为1mm内径，连同约1升/分钟(0.1升/分钟捕获流加0.9升/分钟转移流)的累计气体流速。将预期到，更小或更大直径的喷射器，连同相应地选择的气体流速可应用于多种几何形状，展现出相似的预期结果。用于保持喷射管内的非湍流气体动态以保持对每个单独的烧蚀羽流的辨认的条件是期望的。
如本文所述，在特定的元件配置(例如，进气口位置、孔、喷射器性能和其他元件的特定配置)下，捕获流和转移流的速度被选择为在某个时间段内导致每个烧蚀羽流被转移至ICP，所述时间段在所述羽流在ICP和其由质谱分析仪检测之间的累计转移时间内。这可通过气流捕获每个样品羽流并在使得羽流在转移时间段期间的拓展和在离子输送时间段期间的拓展之间的比等于或小于1的转移配置下实现。即，输送信号的时间拓展(或时间扩展)是重要的。ICP-MS设备(诸如ICP-TOF仪器，FluidigmCanada有限公司)通过信号的固有拓展表征。在激光烧蚀的情况下，与ICP-MS本身的时间扩展比较，注入单一羽流的行为可以是或可以不是快速的。羽流在等离子体之前的传播取决于烧蚀室和羽流递送通道(喷射器)的设计。期望的是，激光烧蚀室及其样品递送系统(喷射器)不将初始烧蚀羽流传播得多于其余仪器的固有拓展性。该条件确保由烧蚀羽流产生的检测信号的峰是其对于所选择的仪器能够达到的那样尖锐的(在时间上)。如果羽流的传播比ICP-MS中的传播长得多，则来自单一脉冲的激光烧蚀事件的发生在检测器处将宽得多。但是，如果在激光烧蚀区的传播比仪器传播小，则总传播将由仪器传播控制。因此，人们可使用校准珠(calibrationbead)测量仪器传播，然后测量来自单一激光脉冲的总传播，并比较两个数字。如果来自激光烧蚀的传播比来自仪器的传播小得多，则总传播将小于仪器传播的2倍。
典型的仪器的时间拓展可实验性地测量，例如使用标记的细胞或校准珠。任何一次单一珠进入质谱流式细胞仪(例如，ICP-TOF仪器)，该珠穿过等离子体中的气化和电离，然后穿过质谱分析仪直到它的信号到达检测器。检测到瞬时事件，并用于记录有关特定珠的信息，诸如瞬时信号的宽度(其表示来自单个事件的时间跨度)和从ICP源开始并在检测器结束的扩展值。
在一些实施方案中，装置被配置为对于界定在样品和质谱分析仪的离子检测器之间的路径允许在10和1000微秒之间的时间扩展。
通常的捕获流速度在0.1至1Lpm范围内。最佳捕获流速度可实验性地确定，但通常处于该范围的下限(例如，约0.1Lpm)。通常转移流速度在0.1至1Lpm范围内。最佳转移流量可实验性地确定，但通常处于该范围的较高限(例如，约0.9Lpm)。在一些实施方案中，捕获流速度比转移流速度低。在某些情况下，例如，如果捕获流速度约为1Lpm，则转移流速度可以是0。通常转移流速度在0.4-1Lpm的范围内(例如，0.4、0.6、0.8或1Lpm)。
为了说明性目的，在图2中示出的构造中，为捕获通过采样锥体的羽流供应的气体的流速可以是约0.1升/分钟，而约0.9升/分钟的转移流可穿过1mm内径喷射管传送。气流和它们的引入方向可被优化以便有效捕获并转移每个烧蚀羽流使得每个羽流保持它的辨别性。
在根据图3的多种实施方案中，可省略图2的采样锥体，使得开放式的喷射器可定位在孔的位置。在这种构造中，约1升/分钟的供应气体的累计流速可以以能够区别性地捕获并转移每个烧蚀的羽流并直接进入喷射器的方式引入。在一些实施方案中，透明靶的表面和喷射器入口之间的距离是500μm或更少，诸如小于约200μm、小于约100μm或小于约50μm。在图3的构造中，不存在分开的捕获流和转移流。而是，单一气流引导羽流通过孔并朝向ICP转移区别性地捕获的羽流。在这种设置中，气流经常在0.2升/分钟至2升/分钟的范围内。
在多种实施方案中，烧蚀羽流可在喷射管内直接形成，其形成方向被取向为横向，如图4和图5中所示。关于按照图2描述的相似透明靶的构造，每个烧蚀的羽流可通过气流(约1升/分钟)来捕获并向下游拖至ICP。由于图4中所示的透明靶处于相对于喷射管的固定位置，每个烧蚀斑的位置可以是不同的以提供扫描功能。例如，入射烧蚀激光束可移动至遍及静态样品的多个感兴趣的斑或以光栅模式移动以提供更大的成像能力。通常在光栅式操作中，当烧蚀的位置根据固定模式变化时，脉冲激光器连续地运行。可选择地，在多种实施方案中，激光束可保持静止，而靶可被配置为便于移动以提供如图5中所示的不同的烧蚀斑。
在根据图6的多种实施方案中，可引导激光束从与样品相同侧入射到靶上。在这种情况下，可以将样品放置在基底上，且激光束的每个脉冲可产生在入射激光的方向上膨胀的烧蚀羽流。激光可大约垂直于基底或可以取向为其他角度，其将导致被拉伸的烧蚀斑(例如，椭圆形而不是圆形)。激光角度的限制是光线本身会聚于锥体中。将光束聚焦至1微米规模要求锥体角是相当宽的(经常表述为在大数值孔径下操作)。这意味着，激光束的显著倾斜可影响将激光聚焦至缩小斑(tightspot)的能力。
图6示出了“强力冲洗”的使用。“强力冲洗”气流可被定位在羽流形成的区域附近(例如，约100μm的距离之外)。来自“强力冲洗”的气流可推动烧蚀羽流，或将羽流重定向为朝向喷射管的入口端，当羽流形成或产生时，有效地捕获每个羽流。关于如根据以上实施例描述的相似构造，喷射管可装备有气流(在该展示中为约0.9升/分钟)以捕获并朝向ICP转移羽流。在多种实施方案中，例如，“强力冲洗”流可通过这样的气流(约0.1升/分钟)实现，所述气流被穿过狭窄喷嘴(例如，约100μm直径)递送以便产生适合于将每个后续烧蚀羽流重定向到喷射管中的气体射流。强力冲洗气体流的源头(例如，喷嘴)可称为“进气口”，因为它是强力冲洗气流朝向羽流的入口。可选择地，强力冲洗气流的源头可称为“端口”。例如，“强力冲洗”气流可在距激光烧蚀斑50μm至200μm的距离处(形成羽流的区域)从喷嘴涌出。将清楚的是，如在本上下文中所用的，“喷嘴”并不指任何特定的结构，而指强力冲洗气体涌出的出口。如图6中所示，强力冲洗喷嘴的直径比喷射器的内径(或等同的横截面尺寸)小。例如，喷嘴的直径可以是喷射器直径的10％至50％。在一些实施方案中，强力冲洗引导羽流进入锥形的喷射器入口。
图7示出了这样的实施方案，其中正在研究的样品被来自顶侧的激光照射。激光通过物镜来聚焦，然后穿过光学窗口，并最终通过锥形导管进入密封的烧蚀室。导管的锥形形状允许激光传递至靶，同时提供便于捕获气体离开该室的导管。捕获气体携带烧蚀羽流的内含物，然后融入鞘流。通过选择气体通道的尺寸和流速，人们可确保捕获流被鞘流包围，并且烧蚀羽流的插入保持在喷射器气流的轴线附近。羽流的这种位置促进羽流以减少的时间扩展最快地转移。
图8示出了与图7的构造类似的构造，并且示出了更强的鞘流可用来包围气流中心的具有羽流物质的气流。图8示出了鞘流的一部分被作为弃流丢弃，而包含捕获流和羽流物质的鞘流的核心进入短的导管，所述短的导管将所述流供应到ICP中。
图8示出的利用弃流的技术可应用于以上描述的其他构造。在这样的实施方案中，可认为喷射器具备具有不同内径的两个部分。弃流构造的主要益处是，捕获流和羽流物质停留在气流的速度变化曲线接近平坦，即被捕获的羽流的不同部分以相似速度行进的管的中心附近。
图9示出了激光束照射样品的顶部的另一个实施方案。这里羽流被取样到为大约垂直于靶设置的取样导管中。羽流材料被还充当鞘流的捕获流包围。图9中羽流捕获的气体动力学类似于图3的羽流捕获的气体动力学，其中使用了穿过靶的照射。由于图9中的激光还垂直于靶定位(如气体导管一样)，物镜和光学窗口具有针对气体导管的开口。穿过物镜后，导管被弯曲以携带样品远离光路并将其移至ICP离子源中。
图10示出了这样的设置，其中激光烧蚀和羽流取样与图9中示出的实施方案类似。然而，为了避免气体导管进一步向下游弯曲，转而使用反射镜使激光弯曲。此处的光学窗口，物镜长度和反射镜都具有便于携带捕获气体和羽流物质的气体导管通过的开口。
如将被本领域技术人员所理解的，虽然本教导是结合多种实施方案描述的，但是并不意图本教导局限于这些实施方案。相反，本教导包括多种替代方案、修改和等同方式。例如，附图中示出的各种实施例，喷射管已通常被描述为具有1mm内径，连同约1升/分钟(0.1加上0.9升/分钟)的累计气体流速。将预期到的是，更小或更大直径的喷射器，连同对应地选择的气体流速，可应用于多种几何形状，呈现出相似的预期效果。然而，用于在喷射器管内保持非湍流或者接近非湍流气体动态以保持每个单独的烧蚀羽流的辨别性的条件可能是期望的。
此外，在升高的激光脉冲速度的一些情况下，一个以上的烧蚀羽流可被区别性地捕获并在以上所讨论的累计运送时间扩展内被转移至ICP。例如，在10kHz的重复率下，脉冲激光器可在200μs内产生两个烧蚀羽流，其随后可被转移至ICP以便电离。从两个独立的羽流产生的离子可作为单一的独立离子包被质谱分析仪分析。因此，虽然激光保持在相同烧蚀斑上，或虽然在连续斑点的迹线上的移动激光比率小于重复率，但是烧蚀羽流，和随后的离子可分别提供同一烧蚀斑处的累计质量分析或提供沿着踪线的平均质量分布。应注意，可采用高达几MHz的激光重复率，产生代表许多激光脉冲的平均值的信号。激光还可被成串激发(firedinbursts)以提供在单个取样位置(或像素点)的数据流之间的空隙。
将理解，本发明的方法和装置可与多种类型的样品中的任何一种，例如，生物样品一起使用。在一种方法中，样品是细胞物质，诸如组织切片、细胞单层、细胞制剂等。样品可以是多达100微米厚度的切成薄片的生物组织，毫米级厚度的组织样品，或未切片的组织样品。在一个实例中，可使用薄的组织切片(诸如石蜡包埋的切片)。为了说明的目的，一些组织切片具有10纳米至-10微米的厚度。在某些情况下，样品是一组细胞，或从一组细胞中选择的一个或更多个细胞。参见，例如，通过引用并入本文的Antonov,A.和Bandura,D.,2012，美国专利公布2012/0061561。
在一些实施方案中，例如，通过引用并入本文的美国专利公布US2010/0144056中所描述的，生物材料标记有元素标签。包含感兴趣的细胞、蛋白、细胞物质的生物样品可标记有一个或多个不同的金属缀合的抗体(metalconjugatedantibody)。
虽然为了清楚和理解的目的，已经以某些细节描述了前述发明，但是相关领域的技术人员将理解，在他们已熟悉了本公开内容后，可作出形式和细节上的各种变化，而不偏离所附权利要求中本发明的真正范围。因此，本发明并不限于以上提出的方法学或结构的确切部件或细节。除了在方法本身中是必要或固有的程度上，不意在限制或暗示本公开内容中描述的方法或过程的步骤或阶段的特定顺序。在许多情况下，方法的步骤的顺序可变化，而不改变所描述的方法的目的、效果或重要性。本文引用的所有出版物和专利文件被通过引用并入本文，如同每一个这类出版物或文件被明确并单独地指明被通过引用并入本文一样。对出版物和专利文件(专利、已公布的专利申请、和未公布的专利申请)的引用不意在承认任何这样的文件是相关的现有技术，也不意在构成对该文件的内容或日期的任何承认。

Claims (73)

1.一种激光烧蚀质谱流式细胞术分析方法，所述方法使用激光烧蚀质谱流式细胞仪，所述方法包括：
a)将激光束的脉冲导向样品的多个位点以便产生对于每个脉冲的样品的烧蚀羽流；
b)区别性地捕获每个烧蚀羽流；
c)将每个区别性地捕获的烧蚀羽流转移至电感耦合等离子体(ICP)；和
d)在所述ICP中电离区别性地捕获和转移的烧蚀羽流中的每一个，从而产生用于质谱流式细胞术分析的离子。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述激光烧蚀质谱流式细胞仪包括：
激光烧蚀源，其用于产生来自样品的烧蚀羽流；
ICP源，其用于产生所述ICP；和
喷射器，其适合于将所述烧蚀羽流转移至所述ICP；
所述喷射器具有定位在所述激光烧蚀源内的喷射器入口，
所述喷射器入口被配置为用于捕获所述烧蚀羽流；和
与所述喷射器入口耦合的进气口，所述进气口被配置成将气体从所述进气口传送至所述喷射器入口以将所捕获的烧蚀羽流转移进所述ICP。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述喷射器入口被配置为用于在所述烧蚀羽流产生时捕获所述烧蚀羽流的全部或部分。
4.如权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述烧蚀羽流通过对准置于基底上的包含样品的靶的激光脉冲来产生。
5.如权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中所述烧蚀羽流通过穿过包含所述样品的透明靶引导的激光脉冲来产生。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述透明靶包含透明基底，所述样品被放置于所述透明基底上。
7.如权利要求2-6中的任一项所述的方法，其中所述喷射器入口具有采样锥体的形式，其中所述锥体的较窄部分是所述喷射器入口的孔。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述采样锥体定位在产生所述烧蚀羽流的区域附近。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述采样锥体定位在离所述靶的表面约100微米处。
10.如权利要求7-9中的任一项所述的方法，其中所述孔的直径
a)是可调整的；
b)尺寸被设置为阻止当所述烧蚀羽流传入所述喷射器时对所述烧蚀羽流的干扰；和/或
c)约等于所述烧蚀羽流的横截面直径。
11.如权利要求7所述的方法，其中所述孔的直径为约100微米。
12.如权利要求4-12中的任一项所述的方法，还包括将气流引入进所述喷射器入口和所述靶之间的区域，以有助于引导所述羽流通过所述喷射器入口。
13.如权利要求13所述的方法，其中所述气流横向于所述靶并且至少在喷射器内腔的邻近所述喷射器入口的部分中横向于所述喷射器内腔的中心线。
14.如权利要求12或13所述的方法，其中所述靶是透明靶。
15.如权利要求12-14中的任一项所述的方法，其中所述气流包含氩气。
16.如权利要求12-15中的任一项所述的方法，还包括将转移气流引入所述喷射器以便朝向所述ICP转移所述羽流。
17.如权利要求16所述的方法，其中所述气流为约每分钟0.1升且所述转移流为约每分钟0.9升。
18.如权利要求16或17所述的方法，其中所述转移流包含氩气。
19.如权利要求1-4、7-13或15-18中的任一项所述的方法，其中所述样品在基底上，且所述烧蚀羽流通过从与所述样品相同的一侧被导向所述样品的激光脉冲来产生。
20.如权利要求2-19中的任一项所述的方法，其中所述进气口被配置成将强力冲洗气流导向至形成所述烧蚀羽流的区域附近，以朝向所述喷射器入口引导所述烧蚀羽流。
21.如权利要求20所述的方法，其中所述进气口包括具有小于所述喷射器入口的直径的孔的喷嘴。
22.如权利要求1-21中的任一项所述的方法，其中所述激光束来自飞秒激光器。
23.如权利要求1所述的方法，其中所述烧蚀羽流通过穿过包含透明基底和所述样品的透明靶引导的激光脉冲来产生。
24.如权利要求23所述的方法，其中所述激光烧蚀质谱流式细胞仪包括：
激光器，其用于产生来自样品的烧蚀羽流：
电感耦合等离子体(ICP)焰炬；
喷射器，其适合于将烧蚀羽流转移至由所述ICP焰炬产生的ICP；
其中所述喷射器包括壁和内腔，且所述喷射器的壁的一部分包括所述透明基底；
其中所述喷射器包括用于将气流引入所述内腔流动的喷射器入口，并且
其中所述透明基底位于所述喷射器入口和所述ICP焰炬之间；
所述样品附着至所述透明基底的内腔侧；
所述烧蚀羽流以横向于所述喷射器内腔的方向形成，且全部在所述喷射器内腔中形成；和
每个烧蚀羽流被穿过所述喷射器内腔朝向所述ICP流动的气体区别性地捕获。
25.如权利要求24所述的方法，其中所述靶的位置在分析期间是固定的。
26.如权利要求25所述的方法，其中将激光束的脉冲导向样品的多个位点包括将所述激光束移动至遍布静止样品的感兴趣的位点。
27.如权利要求26所述的方法，其中所述激光束以用于成像的光栅模式移动。
28.如权利要求24所述的方法，其中所述靶的位置在分析期间是变化的。
29.如权利要求28所述的方法，其中在分析期间，所述激光束保持静止而所述靶是移动的。
30.如权利要求4-29中的任一项所述的方法，其中所述靶的位置在分析期间是固定的。
31.如权利要求30所述的方法，其中，在分析期间，所述激光束保持静止而所述靶是移动的。
32.如权利要求4-29中的任一项所述的方法，其中所述靶的位置在分析期间是移动的。
33.如权利要求1-32中的任一项所述的方法，其中所述激光束脉冲产生1微米的烧蚀斑。
34.如任一项前述权利要求所述的方法，其中所述烧蚀羽流的横截面直径是100微米的规模。
35.如任一项前述权利要求所述的方法，其中所述喷射器是具有约1mm内径的管。
36.如任一项前述权利要求所述的方法，其中通过每个激光脉冲形成的所述烧蚀羽流包含具有约1μm或更小的尺寸的样品颗粒。
37.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中当所述烧蚀羽流转移至所述ICP时所述烧蚀羽流的传播保持在所述喷射器内腔的内径内。
38.一种激光烧蚀质谱流式细胞仪，包括：
激光烧蚀源，其用于产生来自样品的烧蚀羽流；
从表面发射激光束的激光器，所述表面被定向为将所述束导向所述激光烧蚀源中包含的样品；
电感耦合等离子体(ICP)焰炬；
喷射器，其适合于将所述激光烧蚀源与由所述ICP焰炬产生的ICP耦合；
所述喷射器具有定位在所述激光烧蚀源内的喷射器入口，
所述喷射器入口被配置为用于当所述烧蚀羽流产生时捕获所述烧蚀羽流；和
耦合至所述喷射器的所述喷射器入口的进气口，所述进气口被配置为将气体从所述进气口传送至所述喷射器入口以便将所捕获的烧蚀羽流转移进所述ICP。
39.如权利要求38所述的流式细胞仪，被配置成使得所述激光束被直接定向为朝向所述喷射器入口的开口。
40.如权利要求39所述的流式细胞仪，被配置成使得所述激光束至少在所述内腔的邻近所述喷射器入口的部分处与所述喷射器的内腔对齐。
41.如权利要求39所述的流式细胞仪，被配置成使得所述激光束的投影至少在所述内腔的邻近所述喷射器入口的部分中横向于所述喷射器内腔的中心线。
42.如权利要求38-41中的任一项所述的流式细胞仪，其中所述激光烧蚀源适合于接纳透明靶。
43.如权利要求42所述的流式细胞仪，还包括透明靶。
44.如权利要求42或43所述的流式细胞仪，其中所述透明靶包括透明基底和所述样品。
45.如权利要求38-44中的任一项所述的流式细胞仪，其中所述喷射器入口的孔的直径小于所述喷射器的内径。
46.如权利要求38-44中的任一项所述的流式细胞仪，其中所述喷射器入口具有采样锥体的形式。
47.如权利要求46所述的流式细胞仪，其中所述采样锥体被定位在产生烧蚀羽流的区域附近。
48.如权利要求46所述的流式细胞仪，其中所述孔的直径是可调整的。
49.如权利要求45-48所述的流式细胞仪，包括透明靶。
50.如权利要求38-49所述的流式细胞仪，还包括气流入口，所述气流入口被配置为至少在所述内腔的邻近所述喷射器入口的部分处以横向于所述喷射器的内腔的中心线的方向引导气体。
51.如权利要求38-50所述的流式细胞仪，还包括被配置为引导气体穿过所述透明靶的表面朝向所述孔以有助于引导烧蚀羽流穿过所述喷射器入口的气流入口。
52.如权利要求51所述的流式细胞仪，其中所述喷射器入口具有采样锥体的形式，所述流式细胞仪还包括被定位配置为引导气体进入所述喷射器的内腔的转移气体流入口。
53.如权利要求38所述的流式细胞仪，包括被配置为引导烧蚀羽流进入所述喷射器入口的强力冲洗进气口。
54.如权利要求53所述的流式细胞仪，其中所述强力冲洗进气口包括具有小于所述喷射器入口的孔的孔的喷嘴。
55.一种激光烧蚀质谱流式细胞仪，包括：
飞秒激光器，其用于产生来自样品的烧蚀羽流；
电感耦合等离子体(ICP)焰炬；
喷射器，其适合于将烧蚀羽流转移至由所述ICP焰炬产生的ICP；
其中所述喷射器包括壁和内腔，且所述喷射器壁的一部分包括所述透明基底，所述透明基底适合于接纳所述样品；
其中所述喷射器包括用于将气流引入所述内腔的喷射器入口，
其中所述透明基底位于所述喷射器入口和所述ICP焰炬之间。
56.如权利要求55所述的流式细胞仪，其中所述透明基底相对于所述喷射器壁的其他部分是可移动的。
57.如权利要求56所述的流式细胞仪，其中所述透明基底能够相对于所述喷射器壁的其他部分以光栅模式移动。
58.一种激光烧蚀系统，包括：
a)能够产生激光照射的激光器；
b)包括用于容纳待分析的样品的透明基底的激光烧蚀室或被配置为接纳透明基底的台；和
c)用于将烧蚀羽流运载至ICP的喷射器，所述喷射器包括喷射器开口，
其中(a)、(b)和(c)被配置成使得所述激光照射始于所述台或基底的一侧，而所述喷射器开口在另一侧。
59.如权利要求58所述的系统，其中所述激光照射穿过光学窗口传送进所述烧蚀室。
60.如权利要求59所述的系统，其中所述喷射器开口被配置成使得所述基底的一个区域的烧蚀产生形成在发出所述激光照射的表面的下游的烧蚀羽流。
61.如权利要求60所述的系统，其中所述表面是透镜或反射镜。
62.如权利要求61所述的系统，其中所述喷射器开口被配置成使得所述基底的一个区域的烧蚀产生至少部分地形成在所述喷射器中的烧蚀羽流。
63.如权利要求58-62中的任一项所述的系统，包括(a)用于在所述喷射器中产生转移流的转移气体源，(b)用于在所述烧蚀室中产生捕获流的捕获气体源，或(a)和(b)两者。
64.如权利要求58-63所述的系统，其中所述台以x-y或x-y-z方向移动。
65.如权利要求58-63所述的系统，包括所述透明基底上的生物样品。
66.如权利要求7-11中的任一项所述的方法，其中所述激光束穿过所述孔。
67.如权利要求66所述的方法，其中所述烧蚀羽流朝向发出所述激光束的表面扩展。
68.一种激光烧蚀电感耦合等离子体质谱系统，包括：
激光烧蚀源，其用于产生来自样品的烧蚀羽流；
发射激光束的激光器，其中所述束穿过物镜被传送至所述激光烧蚀源中包含的样品；
电感耦合等离子体(ICP)焰炬；和
喷射器，其适合于将所述激光烧蚀源与由所述ICP焰炬产生的ICP耦合；
其中所述喷射器穿过所述物镜中的开口；
所述喷射器具有定位在所述激光烧蚀源内的喷射器入口，
所述喷射器入口被配置为当所述烧蚀羽流产生时捕获所述烧蚀羽流。
69.如权利要求68所述的系统，其中所述激光束从反射镜反射至所述物镜。
70.如权利要求69所述的系统，其中所述喷射器穿过所述反射镜中的开口。
71.如权利要求68-70所述的系统，其中所述烧蚀源包括用于捕获气流的入口。
72.如权利要求68-71中的任一项所述的系统，其中所述烧蚀源包括被配置为接钠靶的台。
73.一种激光烧蚀电感耦合等离子体质谱系统，被配置为根据本文公开的任何方法使用。
CN201480009995.6A 2013-04-17 2014-04-17 用于质谱流式细胞术的样品分析 Active CN105190829B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361812893P 2013-04-17 2013-04-17
US61/812,893 2013-04-17
PCT/CA2014/050387 WO2014169394A1 (en) 2013-04-17 2014-04-17 Sample analysis for mass cytometry

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105190829A true CN105190829A (zh) 2015-12-23
CN105190829B CN105190829B (zh) 2018-04-03

Family

ID=51730644

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480009995.6A Active CN105190829B (zh) 2013-04-17 2014-04-17 用于质谱流式细胞术的样品分析

Country Status (8)

Country Link
US (6) US9589779B2 (zh)
EP (2) EP3690923A1 (zh)
JP (1) JP6230693B2 (zh)
CN (1) CN105190829B (zh)
CA (2) CA3191952A1 (zh)
RU (1) RU2637795C2 (zh)
SG (2) SG10201808165YA (zh)
WO (1) WO2014169394A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109668818A (zh) * 2018-12-26 2019-04-23 宁波大学 基于激光烧蚀的细胞分析装置及方法
CN109791868A (zh) * 2016-08-02 2019-05-21 富鲁达加拿大公司 激光烧蚀系统
CN111954917A (zh) * 2018-09-11 2020-11-17 株式会社Lg化学 接口单元
WO2020228475A1 (en) * 2019-05-15 2020-11-19 Shanghai Polaris Biology Co., Ltd. Sample transport apparatus for mass spectrometry
CN113218846A (zh) * 2021-03-18 2021-08-06 上海交通大学 一种面向于单细胞质谱流式分析的icp装置

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG11201507853QA (en) 2013-03-22 2015-10-29 Eth Zuerich Laser ablation cell
US9589779B2 (en) 2013-04-17 2017-03-07 Fluidigm Canada Inc. Sample analysis for mass cytometry
CN105658310A (zh) 2013-09-13 2016-06-08 斯坦福大学托管董事会 使用质量标签和次级离子质谱术的组织复用成像
GB201403625D0 (en) * 2014-02-28 2014-04-16 Asrepresented By The Sec Dep Of Health And Human Services The Multiplexed imaging of tissue samples by mass cytometry
EP3195346B1 (en) * 2014-09-18 2020-05-06 Universiteit Gent Laser ablation probe
WO2016109603A1 (en) * 2014-12-29 2016-07-07 Fluidigm Canada Inc. Mass cytometry apparatus and methods
US9963667B2 (en) 2014-12-31 2018-05-08 Fluidigm Canada Inc. Structured biological samples for analysis by mass cytometry
US20160260598A1 (en) * 2015-02-04 2016-09-08 Fluidigm Canada Inc. Laser enabled imaging mass cytometry
EP3274719B1 (en) 2015-03-25 2021-02-24 The Board of Trustees of the Leland Stanford Junior University Single cell analysis using secondary ion mass spectrometry
WO2016172215A1 (en) 2015-04-23 2016-10-27 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Method for multiplexed sample analysis by photoionizing secondary sputtered neutrals
JP2020506736A (ja) * 2016-12-22 2020-03-05 アドバンスト オステオトミー ツールズ − エーオーティー アーゲー レーザデバイスおよび組織特徴解析方法
US11092519B1 (en) * 2017-02-06 2021-08-17 Elemental Scientific Lasers, Llc System and method for automated sampling and analysis
JP7078382B2 (ja) * 2017-11-22 2022-05-31 藤太郎 今坂 飛行時間型質量分析装置及び質量分析方法
EP3779399A4 (en) * 2018-04-18 2021-11-24 S.T.Japan Inc. LASER ABLATION DEVICE AND ANALYZER
CN113678227A (zh) 2018-06-18 2021-11-19 富鲁达加拿大公司 高分辨率成像设备和方法
EP3850329A4 (en) * 2018-09-10 2022-06-22 Fluidigm Canada Inc. AUTOFOCUS PROBE IMAGING DEVICE AND METHOD
KR102577694B1 (ko) * 2018-09-11 2023-09-12 주식회사 엘지에너지솔루션 검출 감도 향상을 위한 레이저 탈착-dart-ms 시스템 및 이에 사용되는 인터페이스 유닛
WO2020092236A1 (en) * 2018-10-29 2020-05-07 Fluidigm Canada Inc. Inductively coupled plasma torch with reverse vortex flow and method of operation
WO2020150236A1 (en) * 2019-01-15 2020-07-23 Fluidigm Canada Inc. Direct ionization in imaging mass spectrometry
EP3712923A1 (en) * 2019-03-18 2020-09-23 ETH Zurich Ion source for inductively coupled plasma mass spectrometry
CN114599968A (zh) * 2019-06-18 2022-06-07 富鲁达加拿大公司 改进型质谱流式细胞术
EP4107826A4 (en) * 2020-02-19 2024-03-20 Elemental Scientific Lasers, LLC VARIABLE BEAM SIZE VIA A HOMQGENIZER MOVEMENT
EP3943197A1 (en) * 2020-07-20 2022-01-26 The Provost, Fellows, Scholars and other Members of Board of Trinity College Dublin Jet deposition using laser-produced dry aerosol
CA3193031A1 (en) 2020-09-18 2022-03-24 Fluidigm Canada Inc. Inductively coupled plasma based atomic analysis systems and methods
US11443933B1 (en) * 2020-10-30 2022-09-13 Agilent Technologies, Inc. Inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) with ion trapping
JP2022131579A (ja) 2021-02-26 2022-09-07 キオクシア株式会社 分析装置および分析方法
CN117501408A (zh) * 2021-04-14 2024-02-02 吉米亚分析公司 为icp-ms生成高产率负离子的系统
AT525093B1 (de) * 2021-10-05 2022-12-15 Univ Wien Tech Vorrichtung zur Aufnahme eines Feststoff-Probenmaterials

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5294797A (en) * 1991-03-13 1994-03-15 Bruker-Franzen Analytik Gmbh Method and apparatus for generating ions from thermally unstable, non-volatile, large molecules, particularly for a mass spectrometer such as a time-of-flight mass spectrometer
JPH11201945A (ja) * 1998-01-09 1999-07-30 Jeol Ltd レーザーアブレーション装置
US6111251A (en) * 1996-09-19 2000-08-29 Sequenom, Inc. Method and apparatus for MALDI analysis
US20050161598A1 (en) * 2004-01-22 2005-07-28 Ionalytics Corporation Method and apparatus for FAIMS for in-line analysis of multiple samples
EP1084505B1 (en) * 1998-06-04 2008-07-23 The Regents of the University of California Atmospheric pressure matrix assisted laser desorption
WO2012045077A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 Ut-Battelle, Llc Systems and methods for laser assisted sample transfer to solution for chemical analysis
CN105324832A (zh) * 2013-03-22 2016-02-10 苏黎世联邦理工学院 激光烧蚀单元

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4740692A (en) * 1985-06-13 1988-04-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Laser mass spectroscopic analyzer and method
DE4200497A1 (de) 1992-01-10 1993-07-15 Bayer Ag Verfahren und vorrichtung zur schnellen identifizierung von kunststoffen mit hilfe der massenspektrometrie
JP2870364B2 (ja) * 1993-06-29 1999-03-17 日本鋼管株式会社 レーザー気化分析方法及び装置
US5526110A (en) 1994-07-08 1996-06-11 Iowa State University Research Foundation, Inc. In situ calibration of inductively coupled plasma-atomic emission and mass spectroscopy
CA2460567C (en) * 2001-09-17 2010-11-02 Mds Inc. Method and apparatus for cooling and focusing ions
US6683277B1 (en) 2002-12-20 2004-01-27 Osram Opto Semiconductors Laser ablation nozzle assembly
JPWO2005095942A1 (ja) 2004-03-30 2008-02-21 独立行政法人理化学研究所 レーザーアブレーションを用いた生体試料の分析方法およびその装置
US7180058B1 (en) * 2005-10-05 2007-02-20 Thermo Finnigan Llc LDI/MALDI source for enhanced spatial resolution
US8283624B2 (en) 2006-08-15 2012-10-09 Dvs Sciences Inc. Apparatus and method for elemental analysis of particles by mass spectrometry
US9465036B2 (en) 2006-11-02 2016-10-11 Fluidigm Canada Inc. Particles containing detectable elemental code
US20110024615A1 (en) 2006-12-29 2011-02-03 Tanner Scott D Cell injector for flow cytometer having mass spectrometer detector and method for using same
US8174691B1 (en) * 2007-03-15 2012-05-08 Arkansas State University—Jonesboro Detection of a component of interest with an ultraviolet laser and method of using the same
US9079268B2 (en) * 2007-09-14 2015-07-14 Robert C. Fry Analytical laser ablation of solid samples for ICP, ICP-MS, and FAG-MS analysis
US8207494B2 (en) * 2008-05-01 2012-06-26 Indiana University Research And Technology Corporation Laser ablation flowing atmospheric-pressure afterglow for ambient mass spectrometry
US9383260B1 (en) * 2008-05-05 2016-07-05 Applied Spectra, Inc. Laser ablation analysis system
DE102008049833A1 (de) * 2008-10-01 2010-04-22 Forschungszentrum Jülich GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer quantitativen ortsaufgelösten Lokal- und Verteilunganalyse chemischer Elemente und in-situ Charakterisierung der ablatierten Oberflächenregionen
ES2741664T3 (es) * 2009-02-02 2020-02-11 Light Matter Interaction Inc Método y sistema de desorción ablativa blanda
DE102009016512B4 (de) * 2009-04-08 2011-05-12 Forschungszentrum Jülich GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Durchführung einer quantitativen ortsaufgelösten Lokal- und Verteilungsanalyse chemischer Elemente und in-situ Charakterisierung der ablatierten Oberflächenregionen
US8319964B2 (en) * 2009-07-10 2012-11-27 University Of Florida Research Foundation, Inc. Method and apparatus to laser ablation—laser induced breakdown spectroscopy
DE202010010932U1 (de) * 2010-04-19 2011-10-07 Witec Wissenschaftliche Instrumente Und Technologie Gmbh Vorrichtung zur Abbildung einer Probenoberfläche
US8598488B2 (en) * 2011-12-23 2013-12-03 Electro Scientific Industries, Inc. Method and apparatus for adjusting radiation spot size
US8879064B2 (en) * 2011-12-23 2014-11-04 Electro Scientific Industries, Inc. Apparatus and method for transporting an aerosol
EP2948974A2 (en) * 2013-01-28 2015-12-02 Westfälische Wilhelms-Universität Münster Laser ablation atmospheric pressure ionization mass spectrometry
US9412574B2 (en) * 2013-01-28 2016-08-09 Westfaelische Wilhelms-Universitaet Muenster Parallel elemental and molecular mass spectrometry analysis with laser ablation sampling
US10285255B2 (en) * 2013-02-14 2019-05-07 Elemental Scientific Lasers, Llc Laser ablation cell and injector system for a compositional analysis system
US20140268134A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Electro Scientific Industries, Inc. Laser sampling methods for reducing thermal effects
US9589779B2 (en) 2013-04-17 2017-03-07 Fluidigm Canada Inc. Sample analysis for mass cytometry
US20160260598A1 (en) * 2015-02-04 2016-09-08 Fluidigm Canada Inc. Laser enabled imaging mass cytometry

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5294797A (en) * 1991-03-13 1994-03-15 Bruker-Franzen Analytik Gmbh Method and apparatus for generating ions from thermally unstable, non-volatile, large molecules, particularly for a mass spectrometer such as a time-of-flight mass spectrometer
US6111251A (en) * 1996-09-19 2000-08-29 Sequenom, Inc. Method and apparatus for MALDI analysis
JPH11201945A (ja) * 1998-01-09 1999-07-30 Jeol Ltd レーザーアブレーション装置
EP1084505B1 (en) * 1998-06-04 2008-07-23 The Regents of the University of California Atmospheric pressure matrix assisted laser desorption
US20050161598A1 (en) * 2004-01-22 2005-07-28 Ionalytics Corporation Method and apparatus for FAIMS for in-line analysis of multiple samples
WO2012045077A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 Ut-Battelle, Llc Systems and methods for laser assisted sample transfer to solution for chemical analysis
CN105324832A (zh) * 2013-03-22 2016-02-10 苏黎世联邦理工学院 激光烧蚀单元

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J. SABINE BECKER ET AL.: "Imaging of metals and metal-containing species in biological tissues and on gels by laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry(LA-ICP-MS): A new analytical strategy for applications in life sciences", 《PURE AND APPLIED CHEMISTRY》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109791868A (zh) * 2016-08-02 2019-05-21 富鲁达加拿大公司 激光烧蚀系统
CN111954917A (zh) * 2018-09-11 2020-11-17 株式会社Lg化学 接口单元
CN111954917B (zh) * 2018-09-11 2023-11-07 株式会社 Lg新能源 接口单元
CN109668818A (zh) * 2018-12-26 2019-04-23 宁波大学 基于激光烧蚀的细胞分析装置及方法
WO2020228475A1 (en) * 2019-05-15 2020-11-19 Shanghai Polaris Biology Co., Ltd. Sample transport apparatus for mass spectrometry
US11986826B2 (en) 2019-05-15 2024-05-21 Shanghai Polaris Biology Co., Ltd. Sample transport apparatus for mass spectrometry
CN113218846A (zh) * 2021-03-18 2021-08-06 上海交通大学 一种面向于单细胞质谱流式分析的icp装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10705006B2 (en) 2020-07-07
CA2895360C (en) 2023-05-02
JP2016522887A (ja) 2016-08-04
RU2015123440A (ru) 2017-05-22
RU2637795C2 (ru) 2017-12-07
CA2895360A1 (en) 2014-10-23
US20220178809A1 (en) 2022-06-09
US20200408662A1 (en) 2020-12-31
US11630050B2 (en) 2023-04-18
CA3191952A1 (en) 2014-10-23
SG11201504874QA (en) 2015-07-30
US9589779B2 (en) 2017-03-07
CN105190829B (zh) 2018-04-03
US20180306695A1 (en) 2018-10-25
US9952132B2 (en) 2018-04-24
EP2987177B1 (en) 2020-01-08
SG10201808165YA (en) 2018-10-30
US20190271630A1 (en) 2019-09-05
EP3690923A1 (en) 2020-08-05
US10241023B2 (en) 2019-03-26
EP2987177A1 (en) 2016-02-24
JP6230693B2 (ja) 2017-11-15
US20170248507A1 (en) 2017-08-31
US20160056031A1 (en) 2016-02-25
EP2987177A4 (en) 2016-11-30
US11099116B2 (en) 2021-08-24
WO2014169394A1 (en) 2014-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105190829A (zh) 用于质谱流式细胞术的样品分析
AU2013382989B2 (en) Laser ablation cell
EP2771667B1 (en) Sample transferring apparatus for mass cytometry
US20160260598A1 (en) Laser enabled imaging mass cytometry
US10622199B2 (en) Laser ablation system
JP2016517523A (ja) 熱的影響を低減するためのレーザサンプリング方法
JP6463279B2 (ja) 組成分析システムのためのレーザアブレーションセル及びトーチシステム

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant