JP2002328114A - レーザーアブレーションを用いた高分子の分析方法およびそのシステム - Google Patents
レーザーアブレーションを用いた高分子の分析方法およびそのシステムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高分子を構成する構成原子の原子化とイオン化
とを１台のレーザーで同時に実現することを可能にし
て、システム構成を大幅に簡潔化する。 【解決手段】分析の対象である高分子にレーザー光を照
射して該高分子をアブレーションすることにより、高分
子を構成元素に原子化し、原子化した構成元素をイオン
化し、イオン化した構成元素を分析するレーザーアブレ
ーションを用いた高分子の分析方法であって、分析の対
象である高分子に照射して、該高分子をアブレーション
するレーザー光は超短パルスレーザー光であり、該超短
パルスレーザー光を分析の対象である高分子に照射し
て、該高分子をアブレーションすることによって、該高
分子を構成元素に原子化すると同時にイオン化し、イオ
ン化した構成元素を分析する。
とを１台のレーザーで同時に実現することを可能にし
て、システム構成を大幅に簡潔化する。 【解決手段】分析の対象である高分子にレーザー光を照
射して該高分子をアブレーションすることにより、高分
子を構成元素に原子化し、原子化した構成元素をイオン
化し、イオン化した構成元素を分析するレーザーアブレ
ーションを用いた高分子の分析方法であって、分析の対
象である高分子に照射して、該高分子をアブレーション
するレーザー光は超短パルスレーザー光であり、該超短
パルスレーザー光を分析の対象である高分子に照射し
て、該高分子をアブレーションすることによって、該高
分子を構成元素に原子化すると同時にイオン化し、イオ
ン化した構成元素を分析する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザーアブレー
ションを用いた高分子の分析方法およびそのシステムに
関し、さらに詳細には、従来と比較すると分析の効率を
著しく向上することを可能にしたレーザーアブレーショ
ンを用いた高分子の分析方法およびそのシステムに関
し、例えば、ＤＮＡ、蛋白質、ＲＮＡ、ＰＮＡ、脂質、
糖などの各種の高分子の質量分析に用いて好適なレーザ
ーアブレーションを用いた高分子の分析方法およびその
システムに関する。
ションを用いた高分子の分析方法およびそのシステムに
関し、さらに詳細には、従来と比較すると分析の効率を
著しく向上することを可能にしたレーザーアブレーショ
ンを用いた高分子の分析方法およびそのシステムに関
し、例えば、ＤＮＡ、蛋白質、ＲＮＡ、ＰＮＡ、脂質、
糖などの各種の高分子の質量分析に用いて好適なレーザ
ーアブレーションを用いた高分子の分析方法およびその
システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、質量分析法の応用範囲は、物理や
化学の分野から医学や生化学などのライフサイエンスの
分野へと急速に広がってきている。特に、蛋白質の分子
量の決定解析やアミノ酸配列の決定解析などへの発展に
は、目を見張るものがある。
化学の分野から医学や生化学などのライフサイエンスの
分野へと急速に広がってきている。特に、蛋白質の分子
量の決定解析やアミノ酸配列の決定解析などへの発展に
は、目を見張るものがある。
【０００３】こうした質量分析法の原理は、試料を様々
な方法でイオン化して、イオン化により得られたイオン
を質量／電荷に従って分離し、分離した各イオンの強度
を測定するというものである。
な方法でイオン化して、イオン化により得られたイオン
を質量／電荷に従って分離し、分離した各イオンの強度
を測定するというものである。
【０００４】ところで、従来の高分子の質量分析は、高
分子そのものに電子を付加してイオン化し、その質量を
解析したり、高分子量の分子を低分子量の分子イオンに
細分化して質量分析を行い、構成分子を比較するという
ものであった。
分子そのものに電子を付加してイオン化し、その質量を
解析したり、高分子量の分子を低分子量の分子イオンに
細分化して質量分析を行い、構成分子を比較するという
ものであった。
【０００５】ここで、従来の高分子の質量分析における
イオン生成方法としては、例えば、高分子に高エネルギ
ー原子イオンを衝突させてイオン化する２次イオン質量
分析（ＳＩＭＳ）法や、電子衝撃によって低分子量の分
子イオンに細分化して質量分析を行う電子イオン化（Ｅ
Ｄ）法、マトリックス支援レーザーイオン化（ＭＡＬＤ
Ｉ）法などが知られている。
イオン生成方法としては、例えば、高分子に高エネルギ
ー原子イオンを衝突させてイオン化する２次イオン質量
分析（ＳＩＭＳ）法や、電子衝撃によって低分子量の分
子イオンに細分化して質量分析を行う電子イオン化（Ｅ
Ｄ）法、マトリックス支援レーザーイオン化（ＭＡＬＤ
Ｉ）法などが知られている。
【０００６】しかしながら、上記したいずれの方法にお
いても、高分子イオンを質量分析するため高分解能の質
量分析装置が必要であるという問題点や、中途半端に分
解生成したフラグメントイオンの存在が質量スペクトル
の解析を困難にするという問題点などがあった。
いても、高分子イオンを質量分析するため高分解能の質
量分析装置が必要であるという問題点や、中途半端に分
解生成したフラグメントイオンの存在が質量スペクトル
の解析を困難にするという問題点などがあった。
【０００７】一方、従来より、化学分析に際して同位元
素で標識した高分子試料の質量分析方法としては、例え
ば、ナノ秒レーザーにより原子化およびイオン化を行う
レーザー原子化共鳴イオン化（ＬＡＲＩＭＰ）法が知ら
れている。
素で標識した高分子試料の質量分析方法としては、例え
ば、ナノ秒レーザーにより原子化およびイオン化を行う
レーザー原子化共鳴イオン化（ＬＡＲＩＭＰ）法が知ら
れている。
【０００８】しかしながら、このＬＡＲＩＭＰ法によれ
ば、レーザーとして、標識元素を原子化するための原子
化レーザーと原子化された標識元素の原子をイオン化す
るための共鳴イオン化レーザーとの２台のレーザーが必
要となるため、システム構成が複雑になるという問題点
があった。
ば、レーザーとして、標識元素を原子化するための原子
化レーザーと原子化された標識元素の原子をイオン化す
るための共鳴イオン化レーザーとの２台のレーザーが必
要となるため、システム構成が複雑になるという問題点
があった。
【０００９】さらに、ＬＡＲＩＭＰ法においては、上記
したように標識原子を共鳴イオン化する必要がある。こ
のため、各標識原子に対して固有の波長のレーザー光を
照射する必要があり、多種類の標識同位体が混入した状
況では効率の良い分析を行うことが極めて困難であると
いう問題点があった。
したように標識原子を共鳴イオン化する必要がある。こ
のため、各標識原子に対して固有の波長のレーザー光を
照射する必要があり、多種類の標識同位体が混入した状
況では効率の良い分析を行うことが極めて困難であると
いう問題点があった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記したよ
うな従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、高分子を構成す
る構成原子の原子イオンを生成し、生成した原子イオン
を分析するようにしたレーザーアブレーションを用いた
高分子の分析方法およびそのシステムであって、高分解
能の分析装置を要しないようにしたレーザーアブレーシ
ョンを用いた高分子の質量分析方法およびそのシステム
を提供しようとするものである。より詳細には、例え
ば、質量分析を行う場合には、質量スペクトルの解析が
困難になる恐れを排除するとともに、質量分析装置に高
分解能を要しないようにしたレーザーアブレーションを
用いた高分子の質量分析方法およびそのシステムを提供
しようとするものである。
うな従来の技術の有する種々の問題点に鑑みてなされた
ものであり、その目的とするところは、高分子を構成す
る構成原子の原子イオンを生成し、生成した原子イオン
を分析するようにしたレーザーアブレーションを用いた
高分子の分析方法およびそのシステムであって、高分解
能の分析装置を要しないようにしたレーザーアブレーシ
ョンを用いた高分子の質量分析方法およびそのシステム
を提供しようとするものである。より詳細には、例え
ば、質量分析を行う場合には、質量スペクトルの解析が
困難になる恐れを排除するとともに、質量分析装置に高
分解能を要しないようにしたレーザーアブレーションを
用いた高分子の質量分析方法およびそのシステムを提供
しようとするものである。
【００１１】また、本発明の目的とするところは、高分
子を構成する構成原子の原子化とイオン化とを１台のレ
ーザーで同時に実現することを可能にして、システム構
成を大幅に簡潔化することを可能にしたレーザーアブレ
ーションを用いた高分子の分析方法およびそのシステム
を提供しようとするものである。
子を構成する構成原子の原子化とイオン化とを１台のレ
ーザーで同時に実現することを可能にして、システム構
成を大幅に簡潔化することを可能にしたレーザーアブレ
ーションを用いた高分子の分析方法およびそのシステム
を提供しようとするものである。
【００１２】さらに、本発明の目的とするところは、多
種類の標識同位体が混入した状況においても、効率の良
い分析を行うことを可能にしたレーザーアブレーション
を用いた高分子の分析方法およびそのシステムを提供し
ようとするものである。
種類の標識同位体が混入した状況においても、効率の良
い分析を行うことを可能にしたレーザーアブレーション
を用いた高分子の分析方法およびそのシステムを提供し
ようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるレーザーアブレーションを用いた高分
子の分析方法およびそのシステムは、例えば、ＤＮＡ、
蛋白質、ＲＮＡ、ＰＮＡ、脂質、糖などの各種の高分子
を超短パルスレーザー光でアブレーションすることによ
り、それら高分子を原子イオン化して原子イオンを生成
し、生成した原子イオンを分析するようにしたものであ
る。これにより、各種の高分子の化学分析を行うことが
できるものである。
に、本発明によるレーザーアブレーションを用いた高分
子の分析方法およびそのシステムは、例えば、ＤＮＡ、
蛋白質、ＲＮＡ、ＰＮＡ、脂質、糖などの各種の高分子
を超短パルスレーザー光でアブレーションすることによ
り、それら高分子を原子イオン化して原子イオンを生成
し、生成した原子イオンを分析するようにしたものであ
る。これにより、各種の高分子の化学分析を行うことが
できるものである。
【００１４】即ち、本発明のレーザーアブレーションを
用いた高分子の分析方法およびそのシステムによれば、
高分子を超短パルスレーザー光でアブレーションするこ
とにより、高分子をバラバラに分解して当該高分子を構
成する各原子毎に原子化すると同時に、原子化した原子
を１価のイオンにイオン化するものであり、このイオン
化により生成された原子イオンを分析することにより、
定量分析が可能となるものである。
用いた高分子の分析方法およびそのシステムによれば、
高分子を超短パルスレーザー光でアブレーションするこ
とにより、高分子をバラバラに分解して当該高分子を構
成する各原子毎に原子化すると同時に、原子化した原子
を１価のイオンにイオン化するものであり、このイオン
化により生成された原子イオンを分析することにより、
定量分析が可能となるものである。
【００１５】従って、本発明のレーザーアブレーション
を用いた高分子の分析方法およびそのシステムにおいて
質量分析を行う場合には、低質量の原子イオンを質量分
析することになり、質量スペクトルの解析が困難になる
恐れがなくなるのみならず、質量分析装置が高分解能を
備える必要がなくなる。
を用いた高分子の分析方法およびそのシステムにおいて
質量分析を行う場合には、低質量の原子イオンを質量分
析することになり、質量スペクトルの解析が困難になる
恐れがなくなるのみならず、質量分析装置が高分解能を
備える必要がなくなる。
【００１６】また、上記したように、本発明のレーザー
アブレーションを用いた高分子の分析方法およびそのシ
ステムによれば、超短パルスレーザー光で高分子をアブ
レーションすることにより、高分子の原子化と同時に、
原子化された原子の一価のイオンへのイオン化を効率良
く行うことが可能となる。従って、システム構成を簡潔
化することができるようになるとともに、例えば、化学
分析に際して多種類の標識元素を同時に使用することが
可能となるため、解析効率を著しく向上させることがで
きる。
アブレーションを用いた高分子の分析方法およびそのシ
ステムによれば、超短パルスレーザー光で高分子をアブ
レーションすることにより、高分子の原子化と同時に、
原子化された原子の一価のイオンへのイオン化を効率良
く行うことが可能となる。従って、システム構成を簡潔
化することができるようになるとともに、例えば、化学
分析に際して多種類の標識元素を同時に使用することが
可能となるため、解析効率を著しく向上させることがで
きる。
【００１７】つまり、本発明のレーザーアブレーション
を用いた高分子の分析方法およびそのシステムにおいて
は、標識元素の原子化とイオン化とを１台の超短パルス
レーザーで同時に行うことができるため、システム構成
を大幅に簡略化することが可能となる。
を用いた高分子の分析方法およびそのシステムにおいて
は、標識元素の原子化とイオン化とを１台の超短パルス
レーザーで同時に行うことができるため、システム構成
を大幅に簡略化することが可能となる。
【００１８】さらに、上記したイオン化は、超短パルス
レーザー光の高い尖頭値強度によって非共鳴過程によっ
て行われるイオン化（非共鳴イオン化）であるので、多
種類の標識同位体が混入した状況においても各標識原子
をそれぞれイオン化することができ、多標識系への応用
が容易であり、高精度かつ高効率な高分子の分析を行う
ことができるようになる。
レーザー光の高い尖頭値強度によって非共鳴過程によっ
て行われるイオン化（非共鳴イオン化）であるので、多
種類の標識同位体が混入した状況においても各標識原子
をそれぞれイオン化することができ、多標識系への応用
が容易であり、高精度かつ高効率な高分子の分析を行う
ことができるようになる。
【００１９】このため、本発明のレーザーアブレーショ
ンを用いた高分子の分析方法およびそのシステムは、今
後ますます重要性を増す遺伝子発現量の定量解析などに
用いて極めて好適である。
ンを用いた高分子の分析方法およびそのシステムは、今
後ますます重要性を増す遺伝子発現量の定量解析などに
用いて極めて好適である。
【００２０】即ち、本発明のうち請求項１に記載の発明
は、分析の対象である高分子にレーザー光を照射して該
高分子をアブレーションすることにより、高分子を構成
元素に原子化し、原子化した構成元素をイオン化し、イ
オン化した構成元素を分析するレーザーアブレーション
を用いた高分子の分析方法であって、分析の対象である
高分子に照射して、該高分子をアブレーションするレー
ザー光は超短パルスレーザー光であり、該超短パルスレ
ーザー光を分析の対象である高分子に照射して、該高分
子をアブレーションすることによって、該高分子を構成
元素に原子化すると同時にイオン化し、イオン化した構
成元素を分析するようにしたものである。
は、分析の対象である高分子にレーザー光を照射して該
高分子をアブレーションすることにより、高分子を構成
元素に原子化し、原子化した構成元素をイオン化し、イ
オン化した構成元素を分析するレーザーアブレーション
を用いた高分子の分析方法であって、分析の対象である
高分子に照射して、該高分子をアブレーションするレー
ザー光は超短パルスレーザー光であり、該超短パルスレ
ーザー光を分析の対象である高分子に照射して、該高分
子をアブレーションすることによって、該高分子を構成
元素に原子化すると同時にイオン化し、イオン化した構
成元素を分析するようにしたものである。
【００２１】ここで、上記分析としては、例えば、質量
分析を挙げることができるが、質量分析以外の分析とし
ては、具体的には、例えば、化学的分析（通常のいわゆ
る化学分析）や光学的分析（蛍光法など）が挙げられ
る。
分析を挙げることができるが、質量分析以外の分析とし
ては、具体的には、例えば、化学的分析（通常のいわゆ
る化学分析）や光学的分析（蛍光法など）が挙げられ
る。
【００２２】また、本発明のうち請求項２に記載の発明
は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、分析
の対象である高分子は、固相化されたものであるように
したものである。
は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、分析
の対象である高分子は、固相化されたものであるように
したものである。
【００２３】また、本発明のうち請求項３に記載の発明
は、本発明のうち請求項２に記載の発明において、高分
子の固相化の方法は、基板上に分析の対象である高分子
の溶液を滴下して乾燥することにより固相化する過程を
含む方法であるようにしたものである。
は、本発明のうち請求項２に記載の発明において、高分
子の固相化の方法は、基板上に分析の対象である高分子
の溶液を滴下して乾燥することにより固相化する過程を
含む方法であるようにしたものである。
【００２４】また、本発明のうち請求項４に記載の発明
は、本発明のうち請求項３に記載の発明において、上記
基板は固体であり、該固体の熱伝導率は０．１Ｗ・ｍ
−１・Ｋ−１以上であるようにしたものである。
は、本発明のうち請求項３に記載の発明において、上記
基板は固体であり、該固体の熱伝導率は０．１Ｗ・ｍ
−１・Ｋ−１以上であるようにしたものである。
【００２５】また、本発明のうち請求項５に記載の発明
は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、分析
の対象である高分子は、元素標識を付けたものとしたも
のである。
は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、分析
の対象である高分子は、元素標識を付けたものとしたも
のである。
【００２６】また、本発明のうち請求項６に記載の発明
は、本発明のうち請求項５に記載の発明において、上記
元素標識は、周期律表において１族元素としたものであ
る。
は、本発明のうち請求項５に記載の発明において、上記
元素標識は、周期律表において１族元素としたものであ
る。
【００２７】また、本発明のうち請求項７に記載の発明
は、本発明のうち請求項５に記載の発明において、上記
元素標識は、周期律表において１６族元素としたもので
ある。
は、本発明のうち請求項５に記載の発明において、上記
元素標識は、周期律表において１６族元素としたもので
ある。
【００２８】また、本発明のうち請求項８に記載の発明
は、本発明のうち請求項５に記載の発明において、上記
元素標識は、周期律表において１７族元素としたもので
ある。
は、本発明のうち請求項５に記載の発明において、上記
元素標識は、周期律表において１７族元素としたもので
ある。
【００２９】また、本発明のうち請求項９に記載の発明
は、本発明のうち請求項５に記載の発明において、上記
元素標識は、周期律表において遷移金属元素としたもの
である。
は、本発明のうち請求項５に記載の発明において、上記
元素標識は、周期律表において遷移金属元素としたもの
である。
【００３０】また、本発明のうち請求項１０に記載の発
明は、本発明のうち請求項５に記載の発明において、上
記元素標識は、安定同位元素標識であるようにしたもの
である。
明は、本発明のうち請求項５に記載の発明において、上
記元素標識は、安定同位元素標識であるようにしたもの
である。
【００３１】また、本発明のうち請求項１１に記載の発
明は、本発明のうち請求項１〜１０のいずれか１項に記
載の発明において、分析の対象である高分子に照射し
て、該高分子をアブレーションする超短パルスレーザー
光は、パルス時間幅が１０ピコ秒以下であり、尖頭値出
力が１０メガワット以上であるようにしたものである。
明は、本発明のうち請求項１〜１０のいずれか１項に記
載の発明において、分析の対象である高分子に照射し
て、該高分子をアブレーションする超短パルスレーザー
光は、パルス時間幅が１０ピコ秒以下であり、尖頭値出
力が１０メガワット以上であるようにしたものである。
【００３２】また、本発明のうち請求項１２に記載の発
明は、本発明のうち請求項１１に記載の発明において、
分析の対象である高分子に照射して、該高分子をアブレ
ーションする超短パルスレーザー光は、パルス時間幅が
１フェムト秒以上１ピコ秒以下であり、尖頭値出力が１
ギガワット以上１０ギガワット以下であるようにしたも
のである。
明は、本発明のうち請求項１１に記載の発明において、
分析の対象である高分子に照射して、該高分子をアブレ
ーションする超短パルスレーザー光は、パルス時間幅が
１フェムト秒以上１ピコ秒以下であり、尖頭値出力が１
ギガワット以上１０ギガワット以下であるようにしたも
のである。
【００３３】また、本発明のうち請求項１３に記載の発
明は、本発明のうち請求項１〜１２のいずれか１項に記
載の発明において、上記イオン化した構成元素の分析
は、質量分析であるようにしたものである。
明は、本発明のうち請求項１〜１２のいずれか１項に記
載の発明において、上記イオン化した構成元素の分析
は、質量分析であるようにしたものである。
【００３４】また、本発明のうち請求項１４に記載の発
明は、本発明のうち請求項１３に記載の発明において、
質量分析は、飛行時間法による質量分析であるようにし
たものである。
明は、本発明のうち請求項１３に記載の発明において、
質量分析は、飛行時間法による質量分析であるようにし
たものである。
【００３５】また、本発明のうち請求項１５に記載の発
明は、本発明のうち請求項１〜１４のいずれか１項に記
載の発明において、イオン化した複数の構成元素を同時
に分析するようにしたものである。
明は、本発明のうち請求項１〜１４のいずれか１項に記
載の発明において、イオン化した複数の構成元素を同時
に分析するようにしたものである。
【００３６】また、本発明のうち請求項１６に記載の発
明は、本発明のうち請求項１〜１５のいずれか１項に記
載の発明において、分析の対象である高分子は、ＤＮＡ
マイクロアレイに定着された核酸または核酸の類似体で
あるようにしたものである。
明は、本発明のうち請求項１〜１５のいずれか１項に記
載の発明において、分析の対象である高分子は、ＤＮＡ
マイクロアレイに定着された核酸または核酸の類似体で
あるようにしたものである。
【００３７】なお、核酸または核酸の類似体としては、
具体的には、例えば、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡが挙げら
れる。
具体的には、例えば、ＤＮＡ、ＲＮＡ、ＰＮＡが挙げら
れる。
【００３８】また、本発明のうち請求項１７に記載の発
明は、本発明のうち請求項１６に記載の発明において、
上記ＤＮＡマイクロアレイは、多チャンネル化したＤＮ
Ａマイクロアレイであるようにしたものである。
明は、本発明のうち請求項１６に記載の発明において、
上記ＤＮＡマイクロアレイは、多チャンネル化したＤＮ
Ａマイクロアレイであるようにしたものである。
【００３９】また、本発明のうち請求項１８に記載の発
明は、本発明のうち請求項１〜１７のいずれか１項に記
載の発明において、高分子をアブレーションする短パル
スレーザー光と分析の対象である高分子とは、少なくと
もいずれか一方を移動させることにより、該高分子をア
ブレーションする短パルスレーザー光により該分析の対
象である高分子を遺漏、重複なくアブレーションして分
析を行うようにしたものである。
明は、本発明のうち請求項１〜１７のいずれか１項に記
載の発明において、高分子をアブレーションする短パル
スレーザー光と分析の対象である高分子とは、少なくと
もいずれか一方を移動させることにより、該高分子をア
ブレーションする短パルスレーザー光により該分析の対
象である高分子を遺漏、重複なくアブレーションして分
析を行うようにしたものである。
【００４０】また、本発明のうち請求項１９に記載の発
明は、分析の対象である高分子にレーザー光を照射して
該高分子をアブレーションすることにより、高分子を構
成元素に原子化し、原子化した構成元素をイオン化し、
イオン化した構成元素を分析するレーザーアブレーショ
ンを用いた高分子の分析システムであって、内部にター
ゲットを配置可能な真空槽と、上記真空槽内に配置され
た分析器と、超短パルスレーザー光を出射して上記真空
槽内に配置されたターゲットへ照射する超短パルスレー
ザーとを有するようにしたものである。
明は、分析の対象である高分子にレーザー光を照射して
該高分子をアブレーションすることにより、高分子を構
成元素に原子化し、原子化した構成元素をイオン化し、
イオン化した構成元素を分析するレーザーアブレーショ
ンを用いた高分子の分析システムであって、内部にター
ゲットを配置可能な真空槽と、上記真空槽内に配置され
た分析器と、超短パルスレーザー光を出射して上記真空
槽内に配置されたターゲットへ照射する超短パルスレー
ザーとを有するようにしたものである。
【００４１】また、本発明のうち請求項２０に記載の発
明は、本発明のうち請求項１９に記載の発明において、
さらに、上記真空槽内においてターゲットを移動する移
動手段とを有するようにしたものである。
明は、本発明のうち請求項１９に記載の発明において、
さらに、上記真空槽内においてターゲットを移動する移
動手段とを有するようにしたものである。
【００４２】また、本発明のうち請求項２１に記載の発
明は、本発明のうち請求項２０に記載の発明において、
上記ターゲットを移動する移動手段は、ターゲットを回
転する回転手段であるようにしたものである。
明は、本発明のうち請求項２０に記載の発明において、
上記ターゲットを移動する移動手段は、ターゲットを回
転する回転手段であるようにしたものである。
【００４３】また、本発明のうち請求項２２に記載の発
明は、本発明のうち請求項１９に記載の発明において、
さらに、超短パルスレーザー光のターゲットへの照射位
置を移動する移動手段とを有するようにしたものであ
る。
明は、本発明のうち請求項１９に記載の発明において、
さらに、超短パルスレーザー光のターゲットへの照射位
置を移動する移動手段とを有するようにしたものであ
る。
【００４４】また、本発明のうち請求項２３に記載の発
明は、本発明のうち請求項１９〜２２のいずれか１項に
記載の発明において、上記分析器は、質量分析器である
ようにしたものである。
明は、本発明のうち請求項１９〜２２のいずれか１項に
記載の発明において、上記分析器は、質量分析器である
ようにしたものである。
【００４５】また、本発明のうち請求項２４に記載の発
明は、本発明のうち請求項２３に記載の発明において、
上記質量分析器は、四重極質量分析器であるようにした
ものである。
明は、本発明のうち請求項２３に記載の発明において、
上記質量分析器は、四重極質量分析器であるようにした
ものである。
【００４６】また、本発明のうち請求項２５に記載の発
明は、本発明のうち請求項２３に記載の発明において、
上記質量分析器は、飛行時間質量分析器であるようにし
たものである。
明は、本発明のうち請求項２３に記載の発明において、
上記質量分析器は、飛行時間質量分析器であるようにし
たものである。
【００４７】また、本発明のうち請求項２６に記載の発
明は、本発明のうち請求項２３に記載の発明において、
上記質量分析器は、イオンサイクロトロン型フーリエ変
換質量分析器であるようにしたものである。
明は、本発明のうち請求項２３に記載の発明において、
上記質量分析器は、イオンサイクロトロン型フーリエ変
換質量分析器であるようにしたものである。
【００４８】また、本発明のうち請求項２７に記載の発
明は、本発明のうち請求項１９〜２６のいずれか１項に
記載の発明において、上記超短パルスレーザーは、パル
ス時間幅が１０ピコ秒以下であり、尖頭値出力が１０メ
ガワット以上である短パルスレーザー光を照射するよう
にしたものである。
明は、本発明のうち請求項１９〜２６のいずれか１項に
記載の発明において、上記超短パルスレーザーは、パル
ス時間幅が１０ピコ秒以下であり、尖頭値出力が１０メ
ガワット以上である短パルスレーザー光を照射するよう
にしたものである。
【００４９】また、本発明のうち請求項２８に記載の発
明は、本発明のうち請求項２６に記載の発明において、
上記超短パルスレーザーは、パルス時間幅が１フェムト
秒以上１ピコ秒以下であり、尖頭値出力が１ギガワット
以上１０ギガワット以下である短パルスレーザー光を照
射するようにしたものである。
明は、本発明のうち請求項２６に記載の発明において、
上記超短パルスレーザーは、パルス時間幅が１フェムト
秒以上１ピコ秒以下であり、尖頭値出力が１ギガワット
以上１０ギガワット以下である短パルスレーザー光を照
射するようにしたものである。
【００５０】ここで、本発明において超短パルスレーザ
ー光により高分子をアブレーションする際には、高分子
に超短パルスレーザー光を１ショット（１パルス）照射
すれば十分である。しかしながら、高分子に超短パルス
レーザー光を複数ショット（複数パルス）照射してもよ
く、高分子への照射する超短パルスレーザー光のショッ
ト数（パルス数）は適宜に選択すればよい。
ー光により高分子をアブレーションする際には、高分子
に超短パルスレーザー光を１ショット（１パルス）照射
すれば十分である。しかしながら、高分子に超短パルス
レーザー光を複数ショット（複数パルス）照射してもよ
く、高分子への照射する超短パルスレーザー光のショッ
ト数（パルス数）は適宜に選択すればよい。
【００５１】また、超短パルスレーザーとは、パルス時
間幅が１０ピコ秒以下であることが好ましく、特に、１
フェムト秒以上１ピコ秒以下の通常はフェムト秒レーザ
ーと称されるレーザーを用いるのが適当である。その尖
頭値出力としては、１０メガワット以上が好ましく、特
に、１ギガワット以上１０ギガワット以下が好ましい。
間幅が１０ピコ秒以下であることが好ましく、特に、１
フェムト秒以上１ピコ秒以下の通常はフェムト秒レーザ
ーと称されるレーザーを用いるのが適当である。その尖
頭値出力としては、１０メガワット以上が好ましく、特
に、１ギガワット以上１０ギガワット以下が好ましい。
【００５２】この範囲以上に大きいと多価イオンが生成
されて、質量スペクトルの解析が困難となり、これ以下
だと原子化・イオン化の効率が低下して、原子イオン信
号を観測することができないからである。
されて、質量スペクトルの解析が困難となり、これ以下
だと原子化・イオン化の効率が低下して、原子イオン信
号を観測することができないからである。
【００５３】なお、後述する発明者による実験によれ
ば、例えば、パルス時間幅が１１０フェムト秒、尖頭値
出力２ギガワットの場合には、極めて良好な結果を得る
ことができた。
ば、例えば、パルス時間幅が１１０フェムト秒、尖頭値
出力２ギガワットの場合には、極めて良好な結果を得る
ことができた。
【００５４】また、本発明によれば、原子化と同時にイ
オン化を効率良く行うことのできるフェムト秒レーザー
光などの超短パルスレーザー光を、同位元素で標識した
高分子試料に照射するようにしている。このため、標識
元素を選択的にイオン化する必要が無くなり、種々様々
な標識元素を使用することが可能となる。その上、レー
ザー照射の繰り返しレートを数ｋＨｚまで上げることが
可能であるため、高速解析に適している。
オン化を効率良く行うことのできるフェムト秒レーザー
光などの超短パルスレーザー光を、同位元素で標識した
高分子試料に照射するようにしている。このため、標識
元素を選択的にイオン化する必要が無くなり、種々様々
な標識元素を使用することが可能となる。その上、レー
ザー照射の繰り返しレートを数ｋＨｚまで上げることが
可能であるため、高速解析に適している。
【００５５】また、本発明では、高分子をアブレーショ
ンする短パルスレーザー光と分析の対象である高分子と
は、少なくともいずれか一方を移動させることにより、
該高分子をアブレーションする短パルスレーザー光によ
り該分析の対象である高分子を遺漏、重複なくアブレー
ションして分析を行うようにしている。即ち、本発明に
おいては、例えば、短パルスレーザー光のスポットと試
料として分析の対象である高分子を塗布した基板との移
動により、広い面積にわたって塗布された多数の試料を
遺漏・重複することなくアブレーションすることを可能
にしている。これは、ＤＮＡマイクロアレイへの応用に
おいて、特に有効である。
ンする短パルスレーザー光と分析の対象である高分子と
は、少なくともいずれか一方を移動させることにより、
該高分子をアブレーションする短パルスレーザー光によ
り該分析の対象である高分子を遺漏、重複なくアブレー
ションして分析を行うようにしている。即ち、本発明に
おいては、例えば、短パルスレーザー光のスポットと試
料として分析の対象である高分子を塗布した基板との移
動により、広い面積にわたって塗布された多数の試料を
遺漏・重複することなくアブレーションすることを可能
にしている。これは、ＤＮＡマイクロアレイへの応用に
おいて、特に有効である。
【００５６】本発明は、これらの特徴から、解析速度が
従来と比較して格段に早くなるばかりか、発現量の極め
て少ない遺伝子の発現の同時解析を行うことを可能にす
るものである。
従来と比較して格段に早くなるばかりか、発現量の極め
て少ない遺伝子の発現の同時解析を行うことを可能にす
るものである。
【００５７】そして、本発明の具体的な応用例として
は、例えば、ＤＮＡマイクロアレイを用いた遺伝子発現
解析があり、その解析を高速化することが可能となる。
即ち、本発明によれば標識として多種類の同位元素を用
いることが可能となり、標識として、例えば、安定同位
元素を用いれば、標識の種類は多種類の安定同位体の数
（２７０種類）にも増やすことができる。これは、従来
の標識法である蛍光法（２〜６種類）や放射性同位元素
（約１０種類）と比較して、飛躍的に情報量を増やすこ
とができる。
は、例えば、ＤＮＡマイクロアレイを用いた遺伝子発現
解析があり、その解析を高速化することが可能となる。
即ち、本発明によれば標識として多種類の同位元素を用
いることが可能となり、標識として、例えば、安定同位
元素を用いれば、標識の種類は多種類の安定同位体の数
（２７０種類）にも増やすことができる。これは、従来
の標識法である蛍光法（２〜６種類）や放射性同位元素
（約１０種類）と比較して、飛躍的に情報量を増やすこ
とができる。
【００５８】より詳細には、ＤＮＡマイクロアレイ実験
で用いる標識として、例えば、周期律表において１族の
安定同位体である３９Ｋ、４１Ｋなど、周期律表におい
て１６族の安定同位体である３２Ｓ、３５Ｓなど、周期
律表において１７族の安定同位体である３５Ｃｌ、３７
Ｃｌなど、周期律表において遷移金属の安定同位体であ
る１１８Ｓｎ、１２０Ｓｎなどの安定同位元素を含むヌ
クレオチドでプローブを標識して使う。
で用いる標識として、例えば、周期律表において１族の
安定同位体である３９Ｋ、４１Ｋなど、周期律表におい
て１６族の安定同位体である３２Ｓ、３５Ｓなど、周期
律表において１７族の安定同位体である３５Ｃｌ、３７
Ｃｌなど、周期律表において遷移金属の安定同位体であ
る１１８Ｓｎ、１２０Ｓｎなどの安定同位元素を含むヌ
クレオチドでプローブを標識して使う。
【００５９】プローブをＤＮＡマイクロアレイ上のター
ゲット核酸とハイブリダイゼーションさせたのち、超短
パルスレーザーでアブレーションし、分子の原子イオン
化を行い、その後に、例えば、質量分析器で検出すれ
ば、ハイブリダイゼーションしたプローブ内に含まれて
いた同位元素の量を定量できる。従って、プローブの量
比を計算して求めることができる。
ゲット核酸とハイブリダイゼーションさせたのち、超短
パルスレーザーでアブレーションし、分子の原子イオン
化を行い、その後に、例えば、質量分析器で検出すれ
ば、ハイブリダイゼーションしたプローブ内に含まれて
いた同位元素の量を定量できる。従って、プローブの量
比を計算して求めることができる。
【００６０】ここで、従来のＤＮＡマイクロアレイ技術
においては、蛍光色素でプローブを標識していた。こう
した従来の方法では、ハイブリダイゼーション後の検出
に、専用検出装置を用いて１０分間程度の時間を要して
いた。しかしながら、本発明を用いれば、高速化を図る
ことができる。
においては、蛍光色素でプローブを標識していた。こう
した従来の方法では、ハイブリダイゼーション後の検出
に、専用検出装置を用いて１０分間程度の時間を要して
いた。しかしながら、本発明を用いれば、高速化を図る
ことができる。
【００６１】また、現在利用されている蛍光色素はわず
か２種（Ｃｙ−３，Ｃｙ−５）だけであり、急速な増加
は見込めないのが現状である。それに対して、例えば、
安定同位元素を使えば、標識の種類を２７０種にも増や
すことができる。
か２種（Ｃｙ−３，Ｃｙ−５）だけであり、急速な増加
は見込めないのが現状である。それに対して、例えば、
安定同位元素を使えば、標識の種類を２７０種にも増や
すことができる。
【００６２】また、ＤＮＡマイクロアレイの遺伝子の発
現データは、参照用サンプルに対する相対値として得ら
れる。つまり、２種の蛍光ラベルしか利用できない従来
のＤＮＡマイクロアレイ実験では、多数の試料のデータ
を実験間で比較することが難しい。
現データは、参照用サンプルに対する相対値として得ら
れる。つまり、２種の蛍光ラベルしか利用できない従来
のＤＮＡマイクロアレイ実験では、多数の試料のデータ
を実験間で比較することが難しい。
【００６３】しかしながら、別々の元素でラベルした３
種類以上の複数のプローブを混合し、同時にターゲット
とハイブリダイゼーションさせ、本発明によるレーザー
アブレーションを用いた高分子の分析方法で計測する多
チャンネル化したＤＮＡマイクロアレイを用いると、複
数試料間のデータを比較することができる。
種類以上の複数のプローブを混合し、同時にターゲット
とハイブリダイゼーションさせ、本発明によるレーザー
アブレーションを用いた高分子の分析方法で計測する多
チャンネル化したＤＮＡマイクロアレイを用いると、複
数試料間のデータを比較することができる。
【００６４】このように、本発明によって、多種類の安
定同位元素標識による高感度・高速質量分析法を確立す
ることができるものであり、従って、本発明は、蛍光色
素や放射性同位元素で標識を行っている全ての研究分野
へ応用可能である。
定同位元素標識による高感度・高速質量分析法を確立す
ることができるものであり、従って、本発明は、蛍光色
素や放射性同位元素で標識を行っている全ての研究分野
へ応用可能である。
【００６５】また、本発明によれば、標識元素に放射性
同位元素を用いることなく、安定同位元素を用いること
ができるので、その場合には使用される施設に制限を受
けないため、医療施設や民間企業への設置も可能とな
り、その波及効果は計り知れないものがある。
同位元素を用いることなく、安定同位元素を用いること
ができるので、その場合には使用される施設に制限を受
けないため、医療施設や民間企業への設置も可能とな
り、その波及効果は計り知れないものがある。
【００６６】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明によるレーザーアブレーションを用いた高分
子の分析方法およびそのシステムの実施の形態の一例を
詳細に説明するものとする。
ら、本発明によるレーザーアブレーションを用いた高分
子の分析方法およびそのシステムの実施の形態の一例を
詳細に説明するものとする。
【００６７】図１には、本発明によるレーザーアブレー
ションを用いた高分子の分析方法を実施するための高分
子の分析システムの一例として、質量分析システムの構
成の一例の概念構成説明図が示されている。
ションを用いた高分子の分析方法を実施するための高分
子の分析システムの一例として、質量分析システムの構
成の一例の概念構成説明図が示されている。
【００６８】この質量分析システム１０は、１０−８〜
１０−６Ｔｏｒｒの真空度に設定可能な真空槽１２と、
この真空槽１２内に配置されたターゲット１４と、真空
槽１２内に配置された四重極質量分析器１６と、ターゲ
ット１４を回転する回転導入端子１８と、超短パルスレ
ーザー光を出射してターゲット１４へ照射する超短パル
スレーザー２０と、超短パルスレーザー２０から照射さ
れた超短パルスレーザー光をターゲット１４上へ集光す
るフォーカスレンズ２２とを有している。
１０−６Ｔｏｒｒの真空度に設定可能な真空槽１２と、
この真空槽１２内に配置されたターゲット１４と、真空
槽１２内に配置された四重極質量分析器１６と、ターゲ
ット１４を回転する回転導入端子１８と、超短パルスレ
ーザー光を出射してターゲット１４へ照射する超短パル
スレーザー２０と、超短パルスレーザー２０から照射さ
れた超短パルスレーザー光をターゲット１４上へ集光す
るフォーカスレンズ２２とを有している。
【００６９】ここで、超短パルスレーザー２０は、チタ
ンサファイアレーザーにより構成され、以下に示すよう
なパラメータを備えている。即ち、 ピーク幅（パルス時間幅）：〜１１０ｆｓ（フェムト秒） 出力 ：５０〜４８０μＪ（マイクロジュール） （尖頭値出力：０．５〜４ＧＷ（ギガワット）） 波長 ：〜８００ｎｍ（ナノメートル） 繰り返し ：１ｋＨｚ（キロヘルツ） である。
ンサファイアレーザーにより構成され、以下に示すよう
なパラメータを備えている。即ち、 ピーク幅（パルス時間幅）：〜１１０ｆｓ（フェムト秒） 出力 ：５０〜４８０μＪ（マイクロジュール） （尖頭値出力：０．５〜４ＧＷ（ギガワット）） 波長 ：〜８００ｎｍ（ナノメートル） 繰り返し ：１ｋＨｚ（キロヘルツ） である。
【００７０】なお、四重極質量分析器１６は、超短パル
スレーザー２０から出射されてターゲット１４に照射さ
れる超短パルスレーザー光の照射方向に対して、９０度
垂直方向に設置されている。
スレーザー２０から出射されてターゲット１４に照射さ
れる超短パルスレーザー光の照射方向に対して、９０度
垂直方向に設置されている。
【００７１】また、超短パルスレーザー２０から出射さ
れた超短パルスレーザー光を集光するフォーカスレンズ
２２の焦点距離は、例えば、２５ｃｍに設定されてい
る。
れた超短パルスレーザー光を集光するフォーカスレンズ
２２の焦点距離は、例えば、２５ｃｍに設定されてい
る。
【００７２】以上の構成において、上記した質量分析シ
ステム１０を用いて実際に質量分析を行った実験結果に
ついて説明する。
ステム１０を用いて実際に質量分析を行った実験結果に
ついて説明する。
【００７３】まず、実験の試料として、図２に示す仕様
の２種類のサンプル（サンプル１およびサンプル２）を
用いた。そして、この２種類のサンプルを用いてターゲ
ット１４をスピンコート法により作成した。
の２種類のサンプル（サンプル１およびサンプル２）を
用いた。そして、この２種類のサンプルを用いてターゲ
ット１４をスピンコート法により作成した。
【００７４】即ち、まず、一辺が約２ｃｍの略四角形状
のシリコン基板を用意し、その上にサンプル１またはサ
ンプル２の濃い溶液をスポイトで滴下する。その後に、
１０００回転／秒で９０秒間このシリコン基板を回転す
る。そうすることで、シリコン基板上に滴下されたサン
プル１またはサンプル２の溶液は、広がりながら溶媒を
蒸発させて固相化し、表面を平らに保ちながら硬化す
る。それから、表面にサンプル１またはサンプル２が硬
化したシリコン基板を、さらに約１２０度の恒温槽に入
れ、３０分〜１時間放置する。
のシリコン基板を用意し、その上にサンプル１またはサ
ンプル２の濃い溶液をスポイトで滴下する。その後に、
１０００回転／秒で９０秒間このシリコン基板を回転す
る。そうすることで、シリコン基板上に滴下されたサン
プル１またはサンプル２の溶液は、広がりながら溶媒を
蒸発させて固相化し、表面を平らに保ちながら硬化す
る。それから、表面にサンプル１またはサンプル２が硬
化したシリコン基板を、さらに約１２０度の恒温槽に入
れ、３０分〜１時間放置する。
【００７５】この方法により、均一、かつ、超短パルス
レーザー２０から出射された超短パルスレーザー光の１
ショットのスポット当たり１０１３程度の濃度で、１ｃ
ｍφ以上の面積を覆うサンプル１またはサンプル２を形
成したターゲット１４を作ることができる。
レーザー２０から出射された超短パルスレーザー光の１
ショットのスポット当たり１０１３程度の濃度で、１ｃ
ｍφ以上の面積を覆うサンプル１またはサンプル２を形
成したターゲット１４を作ることができる。
【００７６】ここで、基板の材質は半導体である必要は
なく、金属や絶縁体であっても良い。超短パルスレーザ
ー光を用いたレーザーアブレーションでは、熱伝導度の
高い基板が、より高いイオン検出効率を与える。なお、
基板としては固体を用いるものであり、この基板として
用いる固体の熱伝導率は０．１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上
であることが好ましい。
なく、金属や絶縁体であっても良い。超短パルスレーザ
ー光を用いたレーザーアブレーションでは、熱伝導度の
高い基板が、より高いイオン検出効率を与える。なお、
基板としては固体を用いるものであり、この基板として
用いる固体の熱伝導率は０．１Ｗ・ｍ−１・Ｋ−１以上
であることが好ましい。
【００７７】上記のようにして作成したターゲット１４
を真空槽１２内に装着して、真空槽１２内を真空に引い
て、真空槽１２内の真空度が１０−６Ｔｏｒｒ以下とな
るように設定する。
を真空槽１２内に装着して、真空槽１２内を真空に引い
て、真空槽１２内の真空度が１０−６Ｔｏｒｒ以下とな
るように設定する。
【００７８】次に、超短パルスレーザー２０から出射さ
れた超短パルスレーザー光を、フォーカスレンズ２２を
用いてターゲット１４上に集光して、ターゲット１４上
に形成されたサンプル１またはサンプル２をアブレーシ
ョンする。
れた超短パルスレーザー光を、フォーカスレンズ２２を
用いてターゲット１４上に集光して、ターゲット１４上
に形成されたサンプル１またはサンプル２をアブレーシ
ョンする。
【００７９】なお、超短パルスレーザー２０から出射さ
れる超短パルスレーザー光のパルス幅は１１０フェムト
秒であり、出力は５３μＪ、２３０μＪ、４８０μＪに
変化させた。
れる超短パルスレーザー光のパルス幅は１１０フェムト
秒であり、出力は５３μＪ、２３０μＪ、４８０μＪに
変化させた。
【００８０】そして、四重極質量分析器１６によって、
ターゲット１４への超短パルスレーザー光の照射により
発生した一価のイオンの質量を測定する。
ターゲット１４への超短パルスレーザー光の照射により
発生した一価のイオンの質量を測定する。
【００８１】図３（ａ）（ｂ）（ｃ）には、上記した手
法により、四重極質量分析器１６によって測定されたサ
ンプル１の質量スペクトラムが示されている。
法により、四重極質量分析器１６によって測定されたサ
ンプル１の質量スペクトラムが示されている。
【００８２】短パルスレーザー光の出力を５３μＪ（図
３（ｂ）参照）から２３０μＪ（図３（ａ）参照）にあ
げることで、一価のイオンとなった１２Ｃ、１６Ｏ、
１９Ｆをほぼ構成比に対応した量で検出することができ
た。
３（ｂ）参照）から２３０μＪ（図３（ａ）参照）にあ
げることで、一価のイオンとなった１２Ｃ、１６Ｏ、
１９Ｆをほぼ構成比に対応した量で検出することができ
た。
【００８３】これにより、サンプル１の高分子は、フェ
ムト秒レーザーなどの超短パルスレーザーによるアブレ
ーションにより原子化され、その原子化と同時にイオン
化されたことが確認された。
ムト秒レーザーなどの超短パルスレーザーによるアブレ
ーションにより原子化され、その原子化と同時にイオン
化されたことが確認された。
【００８４】ここで、さらに短パルスレーザー光の出力
を４８０μＪにあげると、Ｃの割合が増加し、また、二
価のシリコンイオンと思われるピークが顕著に現れてき
た（図３（ｃ）参照）。なお、図３（ｃ）の測定に関し
ては、四重極質量分析器１６の感度を図３（ａ）ならび
に図３（ｂ）の測定の場合よりも二桁下げて測定した。
を４８０μＪにあげると、Ｃの割合が増加し、また、二
価のシリコンイオンと思われるピークが顕著に現れてき
た（図３（ｃ）参照）。なお、図３（ｃ）の測定に関し
ては、四重極質量分析器１６の感度を図３（ａ）ならび
に図３（ｂ）の測定の場合よりも二桁下げて測定した。
【００８５】次に、図４には、超短パルスレーザー光の
照射によってサンプル１が剥ぎ取られたターゲット１４
の状態を示す顕微鏡写真が示されている。図４において
は、同心円状に形成された二重円たる内側の白い円とそ
の周りの外側の黒い円とが視認される。この１スポット
は、シャッターの開放時間８ｍｓの照射に対応する。つ
まり、超短パルスレーザー光の約８ショット分のパルス
によって剥ぎ取られた言える。
照射によってサンプル１が剥ぎ取られたターゲット１４
の状態を示す顕微鏡写真が示されている。図４において
は、同心円状に形成された二重円たる内側の白い円とそ
の周りの外側の黒い円とが視認される。この１スポット
は、シャッターの開放時間８ｍｓの照射に対応する。つ
まり、超短パルスレーザー光の約８ショット分のパルス
によって剥ぎ取られた言える。
【００８６】図５は、ターゲット１４に形成された傷の
深さと面積とを測定した結果を示している。ここで、深
さレベルＢ（Ｌｖ．Ｂ）がシリコン基板の表面と考えら
れ、深さ８μｍ、幅２２４μｍの円筒内にあったサンプ
ル１と深さ６μｍ、幅４８μｍの円錐内のシリコンと
が、８ショット分のパルスで剥ぎ取られたものと認めら
れる。これから、超短パルスレーザー光の１ショットで
剥ぎ取られたサンプルの量とシリコンの量とを見積もる
と、以下の結果となる。
深さと面積とを測定した結果を示している。ここで、深
さレベルＢ（Ｌｖ．Ｂ）がシリコン基板の表面と考えら
れ、深さ８μｍ、幅２２４μｍの円筒内にあったサンプ
ル１と深さ６μｍ、幅４８μｍの円錐内のシリコンと
が、８ショット分のパルスで剥ぎ取られたものと認めら
れる。これから、超短パルスレーザー光の１ショットで
剥ぎ取られたサンプルの量とシリコンの量とを見積もる
と、以下の結果となる。
【００８７】即ち、超短パルスレーザー光の１ショット
で剥ぎ取られたサンプルの量： （２２４／２）２π×８×１０−１２［ｃｍ３］×１
［ｇ／ｃｍ３］×｛（６．０２×１０２３）／１１９
３｝÷８＝２．０×１０１３ 超短パルスレーザー光の１ショットで剥ぎ取られたシリ
コンの量： （４８／２）２π×６×１０−１２×（１／３）［ｃｍ
３］×２．３３［ｇ／ｃｍ３］×｛（６．０２×１０
２３）／２８｝÷８＝２．３×１０１３ 上記したように、サンプル１に関する実験結果から、超
短パルスレーザー光（具体的には、パルス時間幅が１１
０フェムト秒のフェムト秒レーザー光である。）のアブ
レーションにより、高分子を原子化・イオン化すること
が可能であることが実証された。
で剥ぎ取られたサンプルの量： （２２４／２）２π×８×１０−１２［ｃｍ３］×１
［ｇ／ｃｍ３］×｛（６．０２×１０２３）／１１９
３｝÷８＝２．０×１０１３ 超短パルスレーザー光の１ショットで剥ぎ取られたシリ
コンの量： （４８／２）２π×６×１０−１２×（１／３）［ｃｍ
３］×２．３３［ｇ／ｃｍ３］×｛（６．０２×１０
２３）／２８｝÷８＝２．３×１０１３ 上記したように、サンプル１に関する実験結果から、超
短パルスレーザー光（具体的には、パルス時間幅が１１
０フェムト秒のフェムト秒レーザー光である。）のアブ
レーションにより、高分子を原子化・イオン化すること
が可能であることが実証された。
【００８８】次に、ラベルのついたＤＮＡサンプルでの
実験を行うために、サンプル２として市販のｄＡＴＰを
用いて、サンプル１の場合と同様にして実験を行った。
実験を行うために、サンプル２として市販のｄＡＴＰを
用いて、サンプル１の場合と同様にして実験を行った。
【００８９】図６には、この実験により得られた質量ス
ペクトラムが示されており、構成元素の１２Ｃ、
１４Ｎ、１６Ｏ、２３Ｎａ、３１Ｐのピークを観測する
ことができた。
ペクトラムが示されており、構成元素の１２Ｃ、
１４Ｎ、１６Ｏ、２３Ｎａ、３１Ｐのピークを観測する
ことができた。
【００９０】この結果からも、超短パルスレーザー光
（具体的には、パルス時間幅が１１０フェムト秒のフェ
ムト秒レーザー光である。）のアブレーションにより、
高分子（分子量５００程度）も原子化・イオン化させる
ことができることが確認できた。さらに、Ｐの同位元素
をラベルとして用いることも可能であることが言える。
（具体的には、パルス時間幅が１１０フェムト秒のフェ
ムト秒レーザー光である。）のアブレーションにより、
高分子（分子量５００程度）も原子化・イオン化させる
ことができることが確認できた。さらに、Ｐの同位元素
をラベルとして用いることも可能であることが言える。
【００９１】以上のことから、高分子を高密度でシリコ
ン基板上に塗布することにより、有機分子内の構成要素
であるＣ、Ｎ、Ｏ、Ｎａ、Ｆ、Ｐなどを超短パルスレー
ザー光のアブレーションによって原子化・イオン化して
検出できることが実証された。ｄＡＴＰ内のＰを検出で
きたことにより、Ｐの同位元素をラベルとして利用する
ことができる。
ン基板上に塗布することにより、有機分子内の構成要素
であるＣ、Ｎ、Ｏ、Ｎａ、Ｆ、Ｐなどを超短パルスレー
ザー光のアブレーションによって原子化・イオン化して
検出できることが実証された。ｄＡＴＰ内のＰを検出で
きたことにより、Ｐの同位元素をラベルとして利用する
ことができる。
【００９２】次に、以下に示す試料（１６族元素をもつ
ＤＮＡサンプルとして、Ｓ置換ＤＮＡサンプル）をサン
プル３として用いるとともに、超短パルスレーザー２０
のパルス時間幅を１１０フェムト秒、尖頭値出力を２Ｇ
Ｗに設定した場合の実験結果について説明する。
ＤＮＡサンプルとして、Ｓ置換ＤＮＡサンプル）をサン
プル３として用いるとともに、超短パルスレーザー２０
のパルス時間幅を１１０フェムト秒、尖頭値出力を２Ｇ
Ｗに設定した場合の実験結果について説明する。
【００９３】サンプル３：２′−Ｄｅｏｘｙａｄｅｎｏ
ｓｉｎｅ ５′−Ｏ−（１−Ｔｈｉｏｔｒｉｐｈｏｓｐ
ｈａｔｅ） 化学式：Ｃ１０Ｈ１３Ｎ５Ｏ１１Ｐ３ＳＮａ３・３Ｈ２
Ｏ このサンプル３の場合にも、サンプル１ならびにサンプ
ル２に関する実験の場合と同様に、質量分析システム１
０により高分子の質量分析を行う前に、まず、ターゲッ
ト１４として、質量分析の対象となる試料たる高分子
（上記したＳ置換ＤＮＡサンプルである。）を溶媒に溶
かした溶液をシリコン基板に塗布し、そのシリコン基板
を摂氏５０度の恒温槽内に約３０分間放置し、シリコン
基板に塗布された溶媒を蒸発させたものを準備する。
ｓｉｎｅ ５′−Ｏ−（１−Ｔｈｉｏｔｒｉｐｈｏｓｐ
ｈａｔｅ） 化学式：Ｃ１０Ｈ１３Ｎ５Ｏ１１Ｐ３ＳＮａ３・３Ｈ２
Ｏ このサンプル３の場合にも、サンプル１ならびにサンプ
ル２に関する実験の場合と同様に、質量分析システム１
０により高分子の質量分析を行う前に、まず、ターゲッ
ト１４として、質量分析の対象となる試料たる高分子
（上記したＳ置換ＤＮＡサンプルである。）を溶媒に溶
かした溶液をシリコン基板に塗布し、そのシリコン基板
を摂氏５０度の恒温槽内に約３０分間放置し、シリコン
基板に塗布された溶媒を蒸発させたものを準備する。
【００９４】上記のようにして表面にサンプル３が硬化
したターゲット１４を真空槽１２内に装着して、真空槽
１２内を真空に引いて、真空槽１２内の真空度が１０
−６Ｔｏｒｒ以下となるように設定する。
したターゲット１４を真空槽１２内に装着して、真空槽
１２内を真空に引いて、真空槽１２内の真空度が１０
−６Ｔｏｒｒ以下となるように設定する。
【００９５】次に、超短パルスレーザー２０から出射さ
れた上記したパラメータを備えた超短パルスレーザー光
を、フォーカスレンズ２２を用いてターゲット１４上に
集光して、ターゲット１４をアブレーションする。
れた上記したパラメータを備えた超短パルスレーザー光
を、フォーカスレンズ２２を用いてターゲット１４上に
集光して、ターゲット１４をアブレーションする。
【００９６】回転導入端子１８によりターゲット１４を
回転することにより、ターゲット１４を遺漏・重複なく
スポット状にアブレーションする。また、この際に、フ
ォーカスレンズ２２を移動しながらシャッターを開閉す
ることにより、ターゲット１４上をスポット状に遺漏・
重複なくアブレーションすることができる。
回転することにより、ターゲット１４を遺漏・重複なく
スポット状にアブレーションする。また、この際に、フ
ォーカスレンズ２２を移動しながらシャッターを開閉す
ることにより、ターゲット１４上をスポット状に遺漏・
重複なくアブレーションすることができる。
【００９７】そして、四重極質量分析器１６によって、
ターゲット１４への超短パルスレーザー光の照射により
発生した一価のイオンの質量を測定する。
ターゲット１４への超短パルスレーザー光の照射により
発生した一価のイオンの質量を測定する。
【００９８】図７には、上記した手法により、四重極質
量分析器１６によって測定された試料の質量スペクトラ
ムの一例が示されている。
量分析器１６によって測定された試料の質量スペクトラ
ムの一例が示されている。
【００９９】次に、以下に示す試料（１７族元素をもつ
ＤＮＡサンプルとして、Ｃｌ置換ＤＮＡサンプル）をサ
ンプル４として用いるとともに、超短パルスレーザー２
０のパルス時間幅を１１０フェムト秒、尖頭値出力を２
ＧＷに設定した場合の実験結果について説明する。
ＤＮＡサンプルとして、Ｃｌ置換ＤＮＡサンプル）をサ
ンプル４として用いるとともに、超短パルスレーザー２
０のパルス時間幅を１１０フェムト秒、尖頭値出力を２
ＧＷに設定した場合の実験結果について説明する。
【０１００】サンプル４：５−Ｃｈｌｏｒｏ−２′−Ｄ
ｅｏｘｙｕｒｉｄｉｎｅ 化学式：Ｃ９Ｈ１１ＣｌＮ２Ｏ５ このサンプル４の場合にも、サンプル１ならびにサンプ
ル２に関する実験の場合と同様に、質量分析システム１
０により高分子の質量分析を行う前に、まず、ターゲッ
ト１４として、質量分析の対象となる試料たる高分子
（上記したＣｌ置換ＤＮＡサンプルである。）を溶媒に
溶かした溶液をシリコン基板に塗布し、そのシリコン基
板を摂氏５０度の恒温槽内に約３０分間放置し、シリコ
ン基板に塗布された溶媒を蒸発させたものを準備する。
ｅｏｘｙｕｒｉｄｉｎｅ 化学式：Ｃ９Ｈ１１ＣｌＮ２Ｏ５ このサンプル４の場合にも、サンプル１ならびにサンプ
ル２に関する実験の場合と同様に、質量分析システム１
０により高分子の質量分析を行う前に、まず、ターゲッ
ト１４として、質量分析の対象となる試料たる高分子
（上記したＣｌ置換ＤＮＡサンプルである。）を溶媒に
溶かした溶液をシリコン基板に塗布し、そのシリコン基
板を摂氏５０度の恒温槽内に約３０分間放置し、シリコ
ン基板に塗布された溶媒を蒸発させたものを準備する。
【０１０１】上記のようにして表面にサンプル４が硬化
したターゲット１４を真空槽１２内に装着して、真空槽
１２内を真空に引いて、真空槽１２内の真空度が１０
−６Ｔｏｒｒ以下となるように設定する。
したターゲット１４を真空槽１２内に装着して、真空槽
１２内を真空に引いて、真空槽１２内の真空度が１０
−６Ｔｏｒｒ以下となるように設定する。
【０１０２】次に、超短パルスレーザー２０から出射さ
れた上記したパラメータを備えた超短パルスレーザー光
を、フォーカスレンズ２２を用いてターゲット１４上に
集光して、ターゲット１４をアブレーションする。
れた上記したパラメータを備えた超短パルスレーザー光
を、フォーカスレンズ２２を用いてターゲット１４上に
集光して、ターゲット１４をアブレーションする。
【０１０３】フォーカスレンズ２２を移動しながらシャ
ッターを開閉することにより、ターゲット１４を遺漏・
重複なくスポット状にアブレーションする。
ッターを開閉することにより、ターゲット１４を遺漏・
重複なくスポット状にアブレーションする。
【０１０４】そして、四重極質量分析器１６によって、
ターゲット１４への超短パルスレーザー光の照射により
発生した一価のイオンの質量を測定する。
ターゲット１４への超短パルスレーザー光の照射により
発生した一価のイオンの質量を測定する。
【０１０５】図８には、上記した手法により、四重極質
量分析器１６によって測定された試料の質量スペクトラ
ムの一例が示されている。
量分析器１６によって測定された試料の質量スペクトラ
ムの一例が示されている。
【０１０６】なお、本発明によるレーザーアブレーショ
ンを用いた高分子の分析方法は、例えば、ＤＮＡ、蛋白
質、ＲＮＡ、ＰＮＡ、脂質、糖などの各種の高分子の質
量分析に用いることが可能である。
ンを用いた高分子の分析方法は、例えば、ＤＮＡ、蛋白
質、ＲＮＡ、ＰＮＡ、脂質、糖などの各種の高分子の質
量分析に用いることが可能である。
【０１０７】また、これら各種の高分子に関しては、元
素標識を付けたものも解析することができるのは勿論で
ある。
素標識を付けたものも解析することができるのは勿論で
ある。
【０１０８】即ち、超短パルスレーザーにより単数また
は複数の同位体元素で標識した蛋白、アルブミン、ＤＮ
Ａなどの高分子をアブレーションすることにより、高分
子構成元素を完全に原子イオン化し、イオン化した標識
元素を質量分析することにより高分子の定量測定を行う
ことができる。これにより、多種類の同位体元素を標識
として使用することができるようになる。従って、質量
分析することができる高分子の対象範囲を飛躍的に広げ
ることができるようになる。
は複数の同位体元素で標識した蛋白、アルブミン、ＤＮ
Ａなどの高分子をアブレーションすることにより、高分
子構成元素を完全に原子イオン化し、イオン化した標識
元素を質量分析することにより高分子の定量測定を行う
ことができる。これにより、多種類の同位体元素を標識
として使用することができるようになる。従って、質量
分析することができる高分子の対象範囲を飛躍的に広げ
ることができるようになる。
【０１０９】つまり、本発明によって、同位体元素で標
識した高分子試料それ自体を原子レベルでイオン化し、
標識元素を検出することが可能となるから、質量分析可
能な対象範囲を飛躍的に広げることができるようにな
る。例えば、ＤＮＡの標識として同位体元素を用いるこ
とが可能となり、標識の種類をたとえば安定同位体元素
の数である２７０にも増やすことができる。これは、従
来の標識法である蛍光法（２種類）や放射性同位元素
（約１０種類）と比較して、飛躍的に情報量を増やすこ
とができる。
識した高分子試料それ自体を原子レベルでイオン化し、
標識元素を検出することが可能となるから、質量分析可
能な対象範囲を飛躍的に広げることができるようにな
る。例えば、ＤＮＡの標識として同位体元素を用いるこ
とが可能となり、標識の種類をたとえば安定同位体元素
の数である２７０にも増やすことができる。これは、従
来の標識法である蛍光法（２種類）や放射性同位元素
（約１０種類）と比較して、飛躍的に情報量を増やすこ
とができる。
【０１１０】なお、上記した実施の形態においては、質
量分析器として四重極質量分析器を用いるようにした
が、これに限られるものではないことは勿論であり、原
子の飛行時間を測定することにより質量分析を行う飛行
時間質量分析器を用いた場合には、一回のレーザー照射
で複数の原子の質量分析を同時に行うことができる。ま
た、質量分析器としてイオンサイクロトロン型フーリエ
変換質量分析器を用いた場合にも、複数の原子の質量分
析を同時に行うことが可能となる。
量分析器として四重極質量分析器を用いるようにした
が、これに限られるものではないことは勿論であり、原
子の飛行時間を測定することにより質量分析を行う飛行
時間質量分析器を用いた場合には、一回のレーザー照射
で複数の原子の質量分析を同時に行うことができる。ま
た、質量分析器としてイオンサイクロトロン型フーリエ
変換質量分析器を用いた場合にも、複数の原子の質量分
析を同時に行うことが可能となる。
【０１１１】また、上記した実施の形態においては、高
分子の分析方法として質量分析に関して説明したが、こ
れに限られるものではないことは勿論であり、質量分析
以外の分析に関して本発明を用いるようにしてもよい。
分子の分析方法として質量分析に関して説明したが、こ
れに限られるものではないことは勿論であり、質量分析
以外の分析に関して本発明を用いるようにしてもよい。
【０１１２】また、上記した実施の形態においては、タ
ーゲット１４を移動する移動手段として、ターゲット１
４を回転する回転導入端子１８を用いたが、これに限ら
れるものではないことは勿論であり、ターゲット１４を
載置可能な移動自在のテーブルなどの適宜の移動手段を
用いるようにしてもよい。
ーゲット１４を移動する移動手段として、ターゲット１
４を回転する回転導入端子１８を用いたが、これに限ら
れるものではないことは勿論であり、ターゲット１４を
載置可能な移動自在のテーブルなどの適宜の移動手段を
用いるようにしてもよい。
【０１１３】また、上記した実施の形態においては、回
転導入端子１８を用いてターゲット１４を回転すること
により、ターゲット１４を遺漏・重複なくアブレーショ
ンするようにしたが、これに限られるものではないこと
は勿論であり、超短パルスレーザー光のターゲットへの
照射位置を移動する移動手段を設けるようにして、ター
ゲット１４を遺漏・重複なくアブレーションするように
してもよい。
転導入端子１８を用いてターゲット１４を回転すること
により、ターゲット１４を遺漏・重複なくアブレーショ
ンするようにしたが、これに限られるものではないこと
は勿論であり、超短パルスレーザー光のターゲットへの
照射位置を移動する移動手段を設けるようにして、ター
ゲット１４を遺漏・重複なくアブレーションするように
してもよい。
【０１１４】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、高分子を構成する構成原子の原子イオンを
生成し、生成した原子イオンを分析するようにしたレー
ザーアブレーションを用いた高分子の分析方法およびそ
のシステムであって、高分解能の分析装置を要しないよ
うにしたレーザーアブレーションを用いた高分子の質量
分析方法およびそのシステムを提供することができると
いう優れた効果を奏する。ここで、より詳細には、例え
ば、質量分析を行う場合には、質量スペクトルの解析が
困難になる恐れを排除することができるとともに、高分
解能の質量分析装置を必要とすることがないという優れ
た効果を奏する。
ているので、高分子を構成する構成原子の原子イオンを
生成し、生成した原子イオンを分析するようにしたレー
ザーアブレーションを用いた高分子の分析方法およびそ
のシステムであって、高分解能の分析装置を要しないよ
うにしたレーザーアブレーションを用いた高分子の質量
分析方法およびそのシステムを提供することができると
いう優れた効果を奏する。ここで、より詳細には、例え
ば、質量分析を行う場合には、質量スペクトルの解析が
困難になる恐れを排除することができるとともに、高分
解能の質量分析装置を必要とすることがないという優れ
た効果を奏する。
【０１１５】また、本発明は、以上説明したように構成
されているので、システム構成を大幅に簡潔化すること
ができるという優れた効果を奏する。
されているので、システム構成を大幅に簡潔化すること
ができるという優れた効果を奏する。
【０１１６】さらに、本発明は、以上説明したように構
成されているので、多種類の標識同位体が混入した状況
においても、効率の良い分析を行うことができるように
なるという優れた効果を奏する。
成されているので、多種類の標識同位体が混入した状況
においても、効率の良い分析を行うことができるように
なるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明によるレーザーアブレーションを用いた
高分子の分析方法を実施するための高分子の分析システ
ムの一例たる質量分析システムの構成の一例の概念構成
説明図である。
高分子の分析方法を実施するための高分子の分析システ
ムの一例たる質量分析システムの構成の一例の概念構成
説明図である。
【図２】実験に用いた２種類のサンプル（サンプル１お
よびサンプル２）の仕様を示す図表である。
よびサンプル２）の仕様を示す図表である。
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、四重極質量分析器によ
って測定されたサンプル１の質量スペクトラムである。
（ａ）は短パルスレーザー光の出力を２３０μＪとした
場合を示し、（ｂ）は短パルスレーザー光の出力を５３
μＪとした場合を示し、（ｃ）は短パルスレーザー光の
出力を４８０μＪとした場合を示す。なお、（ｃ）の測
定に関しては、四重極質量分析器の感度を（ａ）ならび
に（ｂ）の測定の場合よりも二桁下げて測定した。
って測定されたサンプル１の質量スペクトラムである。
（ａ）は短パルスレーザー光の出力を２３０μＪとした
場合を示し、（ｂ）は短パルスレーザー光の出力を５３
μＪとした場合を示し、（ｃ）は短パルスレーザー光の
出力を４８０μＪとした場合を示す。なお、（ｃ）の測
定に関しては、四重極質量分析器の感度を（ａ）ならび
に（ｂ）の測定の場合よりも二桁下げて測定した。
【図４】超短パルスレーザー光の照射によってサンプル
１が剥ぎ取られたターゲットの状態を示す顕微鏡写真で
ある。
１が剥ぎ取られたターゲットの状態を示す顕微鏡写真で
ある。
【図５】ターゲットに形成された傷の深さと面積とを測
定した結果を示す説明図である。
定した結果を示す説明図である。
【図６】四重極質量分析器によって測定されたサンプル
２の質量スペクトラムである。
２の質量スペクトラムである。
【図７】四重極質量分析器によって測定されたサンプル
３の質量スペクトラムである。
３の質量スペクトラムである。
【図８】四重極質量分析器によって測定されたサンプル
４の質量スペクトラムである。
４の質量スペクトラムである。
１０ 質量分析システム １２ 真空槽 １４ ターゲット １６ 四重極質量分析器 １８ 回転導入端子 ２０ 超短パルスレーザー ２２ フォーカスレンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 37/00 １０２ Ｇ０１Ｎ 37/00 １０２ Ｈ０１Ｊ 49/10 Ｈ０１Ｊ 49/10 49/40 49/40 49/42 49/42
Claims (28)
- 【請求項１】 分析の対象である高分子にレーザー光を
照射して該高分子をアブレーションすることにより、高
分子を構成元素に原子化し、原子化した構成元素をイオ
ン化し、イオン化した構成元素を分析するレーザーアブ
レーションを用いた高分子の分析方法であって、 分析の対象である高分子に照射して、該高分子をアブレ
ーションするレーザー光は超短パルスレーザー光であ
り、 該超短パルスレーザー光を分析の対象である高分子に照
射して、該高分子をアブレーションすることによって、
該高分子を構成元素に原子化すると同時にイオン化し、
イオン化した構成元素を分析するものであるレーザーア
ブレーションを用いた高分子の分析方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載のレーザーアブレーショ
ンを用いた高分子の分析方法において、 分析の対象である高分子は、固相化されたものであるレ
ーザーアブレーションを用いた高分子の分析方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載のレーザーアブレーショ
ンを用いた高分子の分析方法において、 高分子の固相化の方法は、基板上に分析の対象である高
分子の溶液を滴下して乾燥することにより固相化する過
程を含む方法であるレーザーアブレーションを用いた高
分子の分析方法。 - 【請求項４】 請求項３に記載のレーザーアブレーショ
ンを用いた高分子の分析方法において、 前記基板は固体であり、該固体の熱伝導率は０．１Ｗ・
ｍ−１・Ｋ−１以上であるレーザーアブレーションを用
いた高分子の分析方法。 - 【請求項５】 請求項１に記載のレーザーアブレーショ
ンを用いた高分子の分析方法において、 分析の対象である高分子は、元素標識を付けたものであ
るレーザーアブレーションを用いた高分子の分析方法。 - 【請求項６】 請求項５に記載のレーザーアブレーショ
ンを用いた高分子の分析方法において、 前記元素標識は、周期律表において１族元素であるレー
ザーアブレーションを用いた高分子の分析方法。 - 【請求項７】 請求項５に記載のレーザーアブレーショ
ンを用いた高分子の分析方法において、 前記元素標識は、周期律表において１６族元素であるレ
ーザーアブレーションを用いた高分子の分析方法。 - 【請求項８】 請求項５に記載のレーザーアブレーショ
ンを用いた高分子の分析方法において、 前記元素標識は、周期律表において１７族元素であるレ
ーザーアブレーションを用いた高分子の分析方法。 - 【請求項９】 請求項５に記載のレーザーアブレーショ
ンを用いた高分子の分析方法において、 前記元素標識は、周期律表において遷移金属元素である
レーザーアブレーションを用いた高分子の分析方法。 - 【請求項１０】 請求項５に記載のレーザーアブレーシ
ョンを用いた高分子の分析方法において、 前記元素標識は、安定同位元素標識であるレーザーアブ
レーションを用いた高分子の分析方法。 - 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれか１項に記載
のレーザーアブレーションを用いた高分子の分析方法に
おいて、 分析の対象である高分子に照射して、該高分子をアブレ
ーションする超短パルスレーザー光は、パルス時間幅が
１０ピコ秒以下であり、尖頭値出力が１０メガワット以
上であるレーザーアブレーションを用いた高分子の分析
方法。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載のレーザーアブレー
ションを用いた高分子の分析方法において、 分析の対象である高分子に照射して、該高分子をアブレ
ーションする超短パルスレーザー光は、パルス時間幅が
１フェムト秒以上１ピコ秒以下であり、尖頭値出力が１
ギガワット以上１０ギガワット以下であるレーザーアブ
レーションを用いた高分子の分析方法。 - 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれか１項に記載
のレーザーアブレーションを用いた高分子の分析方法に
おいて、 前記イオン化した構成元素の分析は、質量分析であるレ
ーザーアブレーションを用いた高分子の分析方法。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載のレーザーアブレー
ションを用いた高分子の分析方法において、 質量分析は、飛行時間法による質量分析であるレーザー
アブレーションを用いた高分子の分析方法。 - 【請求項１５】 請求項１〜１４のいずれか１項に記載
のレーザーアブレーションを用いた高分子の分析方法に
おいて、 イオン化した複数の構成元素を同時に分析するものであ
るレーザーアブレーションを用いた高分子の分析方法。 - 【請求項１６】 請求項１〜１５のいずれか１項に記載
のレーザーアブレーションを用いた高分子の分析方法に
おいて、 分析の対象である高分子は、ＤＮＡマイクロアレイに定
着された核酸または核酸の類似体であるレーザーアブレ
ーションを用いた高分子の分析方法。 - 【請求項１７】 請求項１６に記載のレーザーアブレー
ションを用いた高分子の分析方法において、 前記ＤＮＡマイクロアレイは、多チャンネル化したＤＮ
Ａマイクロアレイであるレーザーアブレーションを用い
た高分子の分析方法。 - 【請求項１８】 請求項１〜１７のいずれか１項に記載
のレーザーアブレーションを用いた高分子の分析方法に
おいて、 高分子をアブレーションする短パルスレーザー光と分析
の対象である高分子とは、少なくともいずれか一方を移
動させることにより、該高分子をアブレーションする短
パルスレーザー光により該分析の対象である高分子を遺
漏、重複なくアブレーションして分析を行うレーザーア
ブレーションを用いた高分子の分析方法。 - 【請求項１９】 分析の対象である高分子にレーザー光
を照射して該高分子をアブレーションすることにより、
高分子を構成元素に原子化し、原子化した構成元素をイ
オン化し、イオン化した構成元素を分析するレーザーア
ブレーションを用いた高分子の分析システムであって、 内部にターゲットを配置可能な真空槽と、 前記真空槽内に配置された分析器と、 超短パルスレーザー光を出射して前記真空槽内に配置さ
れたターゲットへ照射する超短パルスレーザーとを有す
る高分子の分析システム。 - 【請求項２０】 請求項１９に記載の高分子の分析シス
テムにおいて、さらに、 前記真空槽内においてターゲットを移動する移動手段と
を有する高分子の分析システム。 - 【請求項２１】 請求項２０に記載の高分子の分析シス
テムにおいて、 前記ターゲットを移動する移動手段は、ターゲットを回
転する回転手段である高分子の分析システム。 - 【請求項２２】 請求項１９に記載の高分子の分析シス
テムにおいて、さらに、 超短パルスレーザー光のターゲットへの照射位置を移動
する移動手段とを有する高分子の分析システム。 - 【請求項２３】 請求項１９〜２２のいずれか１項に記
載の高分子の分析システムにおいて、 前記分析器は、質量分析器である高分子の分析システ
ム。 - 【請求項２４】 請求項２３に記載の高分子の分析シス
テムにおいて、 前記質量分析器は、四重極質量分析器である高分子の分
析システム。 - 【請求項２５】 請求項２３に記載の高分子の分析シス
テムにおいて、 前記質量分析器は、飛行時間質量分析器である高分子の
分析システム。 - 【請求項２６】 請求項２３に記載の高分子の分析シス
テムにおいて、 前記質量分析器は、イオンサイクロトロン型フーリエ変
換質量分析器である高分子の分析システム。 - 【請求項２７】 請求項１９〜２６のいずれか１項に記
載の高分子の分析システムにおいて、 前記超短パルスレーザーは、パルス時間幅が１０ピコ秒
以下であり、尖頭値出力が１０メガワット以上である短
パルスレーザー光を照射する高分子の分析システム。 - 【請求項２８】 請求項２７に記載の高分子の分析シス
テムにおいて、 前記超短パルスレーザーは、パルス時間幅が１フェムト
秒以上１ピコ秒以下であり、尖頭値出力が１ギガワット
以上１０ギガワット以下である短パルスレーザー光を照
射する高分子の分析システム。
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