JP2012505519A - 分析のためのイオン移動のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は、概して、分析のためにイオンを移動させるためのシステムおよび方法に関する。特定の実施形態において、本発明は、ほぼ大気圧の領域の中で試料の分子を気相イオンに変換するためのイオン化源と、イオン分析装置と、気体流生成装置に動作可能に連結されるイオン移動部材とを含み、気体流生成装置は、イオン移動部材を通してイオン分析装置の入口に気相イオンを移動させる層状気体流を産生する、試料を分析するためのシステムを提供する。
Description
関連出願
本願は、２００８年１０月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／１０４７９３号の利益を主張し、この仮特許出願に関連している。この仮特許出願の開示は、その全体が本明細書において参照により援用される。
本願は、２００８年１０月１３日に出願された米国仮特許出願第６１／１０４７９３号の利益を主張し、この仮特許出願に関連している。この仮特許出願の開示は、その全体が本明細書において参照により援用される。
分析化学の分野において、周囲条件下での直接試料採取に対する需要が増加し、これは、種々の周囲イオン化源の開発につながった。周囲イオン化源は、試料調製に固有の条件を必要としない周囲環境（原位置）で、検体をイオン化する。この利点は、実時間、現場検出、時間の節約、および資源の節約を可能にする。
試料からイオンを分析するために周囲イオン化源を使用する典型的な設定は、イオン化源が、質量分析計（ＭＳ）等の質量分析器から外されるように構成される。質量分析計は、生成されるイオンが質量分析計の入口へと移動するように、イオン化源に十分に近接して位置付けされる必要がある（約２ｃｍ以下）。真空は、イオンが質量分析される多岐管内に維持される必要があるため、ＭＳ入口の開口部は、典型的に７００μｍより小さい。イオンがＭＳ入口から離れて生成される（約５ｃｍ）用法において、不可能ではないにしても、イオンを質量分析器に移動させるのは困難である。したがって、周囲イオン化源と質量分析器との間の距離は、これらの周囲イオン化源の使用を制限する。
さらに、エレクトロスプレーイオン化法（ＥＳＩ）または脱離エレクトロスプレーイオン化法（ＤＥＳＩ）等の、大気圧のイオン化源から生成されるイオンは、広角度分散でもある。小開口部のＭＳ入口によるイオンの摂取は、比較的非効率的である。広範囲にわたる検体が同時に分析または監視される必要がある用法において、生成されたイオンが、高効率でＭＳ入口の中に移動されることが非常に望ましい。
周囲イオン化源から質量分析計の入口へのイオンの移動を容易にすることができる装置が必要である。
本発明は、イオンを限定された空間の中に移動させ、イオンを集束する層状気体流を生成する気体流を使用し、周囲イオン化源から質量分析計等のイオン分析装置の入口へのイオンの移動を容易にするシステムを提供する。本発明のシステムは、長距離（例えば、少なくとも約５ｃｍ）にわたるイオンの移動を可能にし、広範囲（例えば、少なくとも約４ｃｍ×３ｃｍもしくは１０ｃｍ×１０ｃｍの範囲）にわたる試料採取も可能にする。例えば、本発明のシステムは、イオン化源が、試料から生成されたイオン収集のために、イオン分析装置の入口に十分に近接して位置付けすることが不可能である状態下の周囲イオン化源の使用を可能にする。
本発明の態様は、ほぼ大気圧の領域の中で試料の分子を気相イオンに変換するためのイオン化源と、イオン分析装置と、気体流生成装置に動作可能に連結されるイオン移動部材とを含み、気体流生成装置は、イオン移動部材を通してイオン検出装置の入口に気相イオンを移動させる層状気体流を産生する、試料を分析するためのシステムを提供する。
周囲イオン化源を使用する典型的な従来技術の設定は、イオン化源がイオン分析装置の入口の約２ｃｍもしくはそれに近接して位置付けられる。イオン化源とイオン分析装置の入口との間が２ｃｍ以上の距離は、イオンを大気中に拡散し、信号の劣化をもたらす、すなわち、イオンが効率的にイオン分析装置に移動されない、もしくは全く移動されない。本発明のシステムおよび方法は、層状気体流を生成し、したがって、信号強度の著しい損失なしに、少なくとも約５ｃｍ、少なくとも約１０ｃｍ、少なくとも約２０ｃｍ、少なくとも約５０ｃｍ、少なくとも約１００ｃｍ、少なくとも約５００ｃｍ、少なくとも約１ｍ、少なくとも約３ｍ、少なくとも約５ｍ、少なくとも約１０ｍの距離、および他の距離等の長距離にわたるイオンの効率的な移動を可能にする。
特定の実施形態において、イオン分析装置は、質量分析計である。他の実施形態において、イオン分析装置は、イオン移動度分析計である。他の実施形態において、イオン分析装置は、ファラデーカップ等の単純なイオン検出器である。特定の実施形態において、イオンは、移動後に検出もしくは分析される。他の実施形態において、イオンは、移動後に再収集される。
特定の実施形態において、気体流生成装置は、イオンをイオン分析装置の入口に移動させるための層状気体流を生成するように、イオン移動部材に連結される室内真空等の高流速および低圧縮率を有するポンプである。他の実施形態において、気体流生成装置は、周囲イオン化源である。例えば、脱離エレクトロスプレーイオン化法（ＤＥＳＩ）に使用される供給源は、イオン移動部材を通して層状流を産生するのに十分な気体流を生成し、したがって、気相イオンをイオン分析装置の入口に移動させる層状気体を産生する。他の実施形態において、気体流生成装置は、ポンプと周囲イオン化源の気体噴流との組み合わせである。
システムはさらに、イオンのイオン分析装置の入口への移動を容易にするように、イオン移動部材に動作可能に連結される電気集束レンズ装置を収容してもよい。システムはさらに、イオン分析装置の入口への重イオンの集束を容易にするように、イオン移動部材に動作可能に連結される空気動的レンズ装置を収容してもよい。システムはさらに、イオン移動部材に動作可能に連結される電気−流体力学的レンズ装置を収容してもよい。システムはさらに、イオン検出装置に連結される、少なくとも１つの真空ポンプを収容してもよい。システムはさらに、システムに動作可能に連結されるコンピュータを収容してもよい。システムはさらに、試料を受容するための台を収容してもよい。
特定の実施形態において、イオン移動部材は、イオン移動効率を強化するように、誘電性バリア放電と連結される。他の実施形態において、イオン移動部材の遠位端は、複数の場所からイオン分析装置の入口にイオンを移動させるための複数の入口を収容する。
イオン移動部材は、その内で層状流の産生を可能にし、イオン電流の著しい損失なしにイオンの移動を容易にする、任意のコネクタであってもよい。代表的なイオン移動部材は、チューブである。チューブは、金属もしくはガラス等の剛性材料から成るか、またはＴＹＧＯＮチューブ等の可撓性材料から成ってもよい。イオン移動部材は、形状がその内で層状流の産生を可能にし、イオン電流の著しい損失なしにイオンの移動を容易にするならば、どのような形状であってもよい。例えば、イオン移動部材は、直線形状を有してもよい。代替的に、イオン移動部材は、湾曲であるか、または多数の曲線を有してもよい。
イオン化源は、実質的に大気圧で試料の分子を気相イオンに変換することが可能である、任意の技法によって動作してもよい、すなわち、大気圧イオン化源もしくは周囲イオン化源である。代表的な技法としては、エレクトロスプレーイオン化法、ナノエレクトロスプレーイオン化法、大気圧マトリクス支援レーザ脱離イオン化法、大気圧化学イオン化法、脱離エレクトロスプレーイオン化法、大気圧誘電性バリア放電イオン化法、大気圧低温プラズマ脱離イオン化法、およびエレクトロスプレー支援レーザ脱離イオン化法が挙げられる。
イオン化源から生成されたイオンは、イオン移動部材を通して送られ、イオン分析装置の入口に移動される。代表的なイオン分析装置としては、質量分析計およびイオン移動度分析計が挙げられる。代表的な質量分析計としては、イオントラップ、四重極フィルタ、飛行時間、セクタ、イオンサイクロトロン共鳴トラップ、およびｏｒｂｉｔｒａｐ質量分析計が挙げられる。
本発明のシステムは、例えば、固相、液相、もしくは気相等のあらゆる段階で試料を分析してもよい。試料は、生物起源もしくは非生物起源等の、あらゆる起源であってもよい。代表的な試料としては、工業加工対象物、医薬製品または成分、食品または食品成分、毒素、薬物、爆発物、細菌、または生物組織もしくは流体が挙げられる。
本発明の別の態様は、ほぼ大気圧の領域の中で試料の分子を気相イオンに変換するように試料をイオン化するステップと、イオン移動部材を通してイオン検出装置の入口に気相イオンを移動させる層状気体流を産生するように、気体流生成装置に動作可能に連結されるイオン移動部材を提供するステップと、イオンを分析するステップとを含む、試料を分析するための方法を提供する。
周囲イオン化源を使用する典型的な従来技術の設定は、イオン化源がイオン分析装置の入口の約２ｃｍもしくはそれに近接して位置付けられる。質量分析計の入口の中へのイオンの移動は、分析計の真空および周辺部の電界の影響下での、入口の中への気体の流れに依存する。気体流量は、大気と真空多岐管との間の伝導性バリアとして作用する入口の低伝導性のため、典型的に低い。イオン化源とイオン分析装置の入口との間が２ｃｍ以上の距離は、イオンを大気中に拡散し、信号の劣化をもたらす、すなわち、イオンが効率的にイオン分析装置の中に移動されない、もしくは全く移動されない。本発明のシステムおよび方法は、信号強度の著しい損失なしに、少なくとも約５ｃｍ、少なくとも約１０ｃｍ、少なくとも約２０ｃｍ、少なくとも約５０ｃｍ、少なくとも約１００ｃｍ、少なくとも約５００ｃｍ、少なくとも約１ｍ、少なくとも約３ｍ、少なくとも約５ｍ、少なくとも約１０ｍの距離、および他の距離等の長距離にわたりイオンの効率的な移動を可能にする、層状気体流を生成する。
本発明のシステムおよび方法は、機器および対象物が、異なる位置で検証されることが重要である状況での化学分析に有用である。例えば、本明細書のシステムおよび方法は、例えば、外来性物質の検出のために荷物表面を取り調べるための、空港のセキュリティチェックポイントもしくは道端でのチェックポイント等の、セキュリティチェックポイントでのスクリーニングに有用である。
本発明の態様は、ほぼ大気圧の領域の中で試料の分子を気相イオンに変換するためのイオン化源と、イオン分析装置と、気体流生成装置に動作可能に連結されるイオン移動部材とを含み、気体流生成装置は、イオン分析装置の入口に気相イオンを移動させる層状気体流を産生する、試料を分析するためのシステムを提供する。
本発明のシステムは、離れた試料から質量分析計の入口等のイオン分析装置の入口にイオンを運ぶための、増大された流量を提供する。輸送装置に使用される基本原理は、気体およびイオンをイオン移動部材の中に誘導し、イオン移動部材を通して気体およびイオンを移動させながら、壁からイオンを遠ざけるようにイオン移動部材内に層状流を形成するための気体流の使用である。関心の検体イオンは、イオン移動部材に沿った下流のある点で試料採取される。層状流は、流入気体流と流出気体流を平衡することにより達成される。したがって、再循環領域および／または乱流は避けられる。したがって、生成された層状流は、長距離にわたる高効率のイオン輸送、または広範囲にわたるイオンの試料採取を可能にする。
本発明のシステムは、イオン源から、入口に小さなポンプシステムおよび中継された気体摂取機能を有する小型質量分析計の入口にイオンを運ぶための増大された流量も提供する。イオン移動部材に接続された小型試料ポンプにより提供される追加の気体流は、周囲イオン化源から小型質量分析計の入口付近へのイオンの移動を容易にする。したがって、関心の検体のイオン強度は、質量分析において増大される。
図１に示す、イオン移動部材、例えば、内径が約１０ｍｍ以上のチューブは、イオン化源からイオン分析装置、例えば質量分析計の入口にイオンを移動するために使用される。イオン分析装置の入口の開口部と比較して、イオン移動部材の広い開口部は、広い空間、例えば、広範囲の表面上で生成された試料イオンの収集に役立つ。イオン移動部材の大量の流れ伝導性は、イオンを保有する気体が高流速でイオン分析装置の入口に向かって移動することを可能にする。イオン移動部材は、気体流生成装置に連結される。気体流生成装置は、イオン移動部材内で気体流を産生する。イオン分析装置の入口は、周囲イオン化源から移動されたイオンを受容する。
イオン移動部材は、その内部で層状流の産生を可能にし、イオン電流の著しい損失なしにイオンの移動を容易にする、任意のコネクタであってもよい。代表的なイオン移動部材としては、チューブ、毛細管、蓋付きチャネル、無蓋チャネル等が挙げられる。特定の実施形態において、イオン移動部材は、チューブである。イオン移動部材は、金属もしくはガラス等の剛性材料から成るか、またはプラスチック、ゴムもしくは重合体等の可撓性材料から成ってもよい。代表的な可撓性材料は、ＴＹＧＯＮチューブである。
イオン移動部材は、イオンが中性になる恐れがあるイオン移動部材の内側面にイオンが達するのを防ぐような流れの産生を可能にする形状であれば、いかなる形状であってもよい。例えば、イオン移動部材は、直線形状を有してもよい。代替的に、イオン移動部材は、湾曲であるか、または多数の曲線を有してもよい。
イオン移動部材は、気体流生成装置に連結される。気体流生成装置は、イオン移動部材を通して気体流を生成することが可能である、そのような装置である。気体流生成装置は、周囲イオン化源からイオン分析装置の入口へのイオンの移動を容易にする。特定の実施形態において、気体流生成装置は、高流速および低圧縮率を有するポンプである。このようなポンプの例は、工場の真空に見られるもの、または小型試料ポンプである。連結に使用される適切なポンプは、質量分析計に使用されるもの、例えば、ポンプが高圧縮率を有する、回転羽根式ポンプもしくはターボ分子ポンプとは異なる。質量分析計の高圧縮率ポンプは、本明細書に記載される伝導性の開口部を通して大気に接続することができない。例えば、Ｃｏｔｔｅ−Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚら（Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２００６，２９６８−２９７０）は、質量分析計の入口が伸長され、質量分析計内のポンプにより生成された気体流が、最大１ｍの距離にわたりイオンを移動するために使用される設計を説明する。イオンは、大気から約１トルの領域に移動された。Ｃｏｔｔｅ−Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚに記載される設定を使用するイオンの移動に生じた信号、および広範囲にわたり生成されたイオンの著しい損失は、入口に効率的に収集され得ない。
他の実施形態において、気体流生成装置は、周囲イオン化源である。例えば、脱離エレクトロスプレーイオン化法（ＤＥＳＩ）に使用される供給源は、イオン移動部材を通して層状流を産生するのに十分な気体流を生成し、したがって、気相イオンを長距離にわたりイオン分析装置の入口に移動させる層状気体を産生する。
多数の追加装置が、周囲イオン化源からイオン分析装置の入口へのイオンの移動をさらに容易にするように、イオン移動部材と連結されてもよい。例えば、気体流生成装置が中性気体をポンプで除去する一方、電気レンズは、イオン移動部材の中心に向かってイオンを集束するために使用されてもよい（図９を参照のこと）。他の実施形態において、電気−流体力学的レンズシステムは、重粒子を集束するように空気動的作用を使用し、イオン移動部材の中心に向かって帯電粒子を集束するように電界を使用するように実装されてもよい（図１０を参照のこと）。
他の実施形態において、イオン移動部材の遠位端は、複数の場所からイオン分析装置の入口にイオンを移動させるための複数の入口を収容してもよい。図８は、複数の場所で試料から生成されたイオンが、同時に、もしくは順次的様式で分析されるように質量分析計に移動され得ることを示す図面である。
また他の実施形態において、イオン移動部材は、イオンが内壁上に吸着されるのを防ぐためのさらなる特徴を含む。図１１に示す、誘電性バリア放電（ＤＢＤ）チューブは、二本鎖スピーカワイヤから作製される。ワイヤの絶縁体は、誘電性バリアとしての機能を果たし、ＤＢＤは、高電圧ＡＣが二本鎖のワイヤ間に印加される時に生じる。チューブ内のＤＢＤは、イオンが壁上に吸着されるのを防ぎ、イオンを気相に保つために電荷が強化された環境を提供する。このＤＢＤチューブは、生成されたイオンをイオン分析装置の入口に移動する間、気体試料をイオン化するためにも使用されてもよい。ＤＢＤチューブは、生成されたイオンをイオン分析装置の入口に移動する間、イオン反応にも使用されてもよい。
イオン移動部材に入る前に、試料のイオンは、周囲イオン化源または大気圧イオン化源を使用してイオン化される。代表的な周囲イオン化法としては、エレクトロスプレーイオン化法（Ｆｅｎｎ，Ｊ．Ｂ．；Ｍａｎｎ，Ｍ．；Ｍｅｎｇ，Ｃ．Ｋ．；Ｗｏｎｇ，Ｓ．Ｆ．；Ｗｈｉｔｅｈｏｕｓｅ，Ｃ．Ｍ．Ｓｃｉｅｎｃｅ １９８９，２４６，６４−７１、Ｙａｍａｓｈｉｔａ，Ｍ．；Ｆｅｎｎ，Ｊ．Ｂ．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｃｈｅｍ．１９８４，８８，４４５１−４４５９）、ナノエレクトロスプレーイオン化法（Ｋａｒａｓ ｅｔ ａｌ．，Ｆｒｅｓｅｎｉｕｓ Ｊ Ａｎａｌ Ｃｈｅｍ，３６６：６６９−６７６，２０００）、大気圧マトリクス支援レーザ脱離イオン化法（Ｌａｉｋｏ，Ｖ．Ｖ．；Ｂａｌｄｗｉｎ，Ｍ．Ａ．；Ｂｕｒｌｉｎｇａｍｅ，Ａ．Ｌ．Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．２０００，７２，６５２−６５７、およびＴａｎａｋａ，Ｋ．；Ｗａｋｉ，Ｈ．；Ｉｄｏ，Ｙ．；Ａｋｉｔａ，Ｓ．；Ｙｏｓｈｉｄａ，Ｙ．；Ｙｏｓｈｉｄａ，Ｔ．；Ｍａｔｓｕｏ，Ｔ．Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎ．Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍ．１９８８，２，１５１−１５３）、大気圧化学イオン化法（Ｃａｒｒｏｌｌ，Ｄ．Ｌ；Ｄｚｉｄｉｃ，Ｌ；Ｓｔｉｌｌｗｅｌｌ，Ｒ．Ｎ．；Ｈａｅｇｅｌｅ，Ｋ．Ｄ．；Ｈｏｒｎｉｎｇ，Ｅ．Ｃ．Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．１９７５，４７，２３６９−２３７３）、脱離エレクトロスプレーイオン化法（Ｔａｋａｔｓ ｅｔ ａｌ．、米国特許第７，３３５，８９７号、およびＴａｋａｔｓ，Ｚ．；Ｗｉｓｅｍａｎ，Ｊ．Ｍ．；Ｇｏｌｏｇａｎ，Ｂ．；Ｃｏｏｋｓ，Ｒ．Ｇ．Ｓｃｉｅｎｃｅ ２００４，３０６，４７１−４７３）、大気圧誘電性バリア放電イオン化法（Ｓｈｉｅａ，Ｊ．；Ｈｕａｎｇ，Ｍ．Ｚ．；Ｈｓｕ，Ｈ．Ｊ．；Ｌｅｅ，Ｃ．Ｙ．；Ｙｕａｎ，Ｃ．Ｈ．；Ｂｅｅｃｈ，Ｌ；Ｓｕｎｎｅｒ，Ｊ．Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎ．Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍ．２００５，１９，３７０１−３７０４）、大気圧低温プラズマ脱離イオン化法（Ｏｕｙａｎｇ ｅｔ ａｌ．国際特許公開第ＷＯ２００９／１０２７６６号）、およびエレクトロスプレー支援レーザ脱離イオン化法（Ｓｈｉｅａ，Ｊ．；Ｈｕａｎｇ，Ｍ．Ｚ．；Ｈｓｕ，Ｈ．Ｊ．；Ｌｅｅ，Ｃ．Ｙ．；Ｙｕａｎ，Ｃ．Ｈ．；Ｂｅｅｃｈ，Ｌ；Ｓｕｎｎｅｒ，Ｊ．Ｒａｐｉｄ Ｃｏｍｍｕｎ．Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍ．２００５，１９，３７０１−３７０４）が挙げられる。試料のイオンは、その後、イオン移動部材を通して移動する。
イオン移動部材を通して移動した後、イオンは、次いで、その質量／電荷比もしくはその移動度、またはその質量／電荷比および移動度の両方に基づき単離される。例えば、イオンは、四重極イオントラップ（ポールトラップ）、円筒イオントラップ（Ｗｅｌｌｓ，Ｊ．Ｍ．；Ｂａｄｍａｎ，Ｅ．Ｒ．；Ｃｏｏｋｓ，Ｒ．Ｇ．，Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．，１９９８，７０，４３８−４４４）、線形イオントラップ（Ｓｃｈｗａｒｔｚ，Ｊ．Ｃ；Ｓｅｎｋｏ，Ｍ．Ｗ．；Ｓｙｋａ，Ｊ．Ｅ．Ｐ．，Ｊ．Ａｍ．Ｓｏｃ．Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍ，２００２，１３，６５９−６６９），、イオンサイクロトロン共鳴（ＩＣＲ）トラップ、ｏｒｂｉｔｒａｐ（Ｈｕ ｅｔ ａｌ．，Ｊ．Ｍａｓｓ．Ｓｐｅｃｔｒｏｍ．，４０：４３０−４３３，２００５）、セクタ、または飛行質量分析計等のイオン分析装置に集積され得る。さらなる分離は、イオンドリフト装置を使用して移動度に基づくか、２つの工程が統合され得る。
本発明のシステムは、例えば、固相、液相、もしくは気相等のあらゆる段階で試料を分析することができる。試料は、生物起源もしくは非生物起源等の、あらゆる起源であってもよい。代表的な試料としては、工業加工対象物、医薬製品または成分、食品または食品成分、毒素、薬物、爆発物、細菌、または生物組織もしくは流体が挙げられる。
試料は、例えば、ヒト組織もしくは体液等の哺乳類からであり得る。組織は、例えば、ヒトもしくは他の哺乳類起源の、例えば、皮膚組織、鼻腔組織、ＣＮＳ組織、神経組織、眼組織、肝組織、腎組織、胎盤組織、乳腺組織、胃腸管組織、筋骨格組織、尿生殖組織、骨髄等の多量の接続細胞および／または細胞外マトリクス材料であり、細胞および／または組織に関連する接続細胞および液状物質を含む。体液は、例えば、ヒトもしくは他の哺乳類起源の液状物質である。このような体液は、粘液、血液、血漿、血清、血清誘導体、胆汁、痰、唾液、汗、羊水、乳房液、および腰部もしくは心室ＣＳＦ等の髄液（ＣＳＦ）を含むが、これらに限定されない。試料はまた、微細針吸引液もしくは生検組織であってもよい。試料は、細胞および生物物質を含有する培地であってもよい。
参照による援用
特許、特許出願、特許公開、ジャーナル、書籍、論文、ウェブ内容物等の他の文献の参照および引用は、本開示全体にわたってなされる。全てのこのような文献は、全ての目的において、参照によりその全体が本明細書に援用される。
特許、特許出願、特許公開、ジャーナル、書籍、論文、ウェブ内容物等の他の文献の参照および引用は、本開示全体にわたってなされる。全てのこのような文献は、全ての目的において、参照によりその全体が本明細書に援用される。
均等物
発明は、その意図または本質的な特性から逸脱することなく、他の特定の形態で実現されてもよい。前述の実施形態は、したがって、本明細書に記載される発明を制限するのではなく、あらゆる点で例示的であると考えられる。発明の範囲は、したがって、前述の説明ではなく付属の特許請求の範囲により示され、特許請求の等価物の意味および範囲に入る全ての変更は、したがって、そこに包含されるものとする。
発明は、その意図または本質的な特性から逸脱することなく、他の特定の形態で実現されてもよい。前述の実施形態は、したがって、本明細書に記載される発明を制限するのではなく、あらゆる点で例示的であると考えられる。発明の範囲は、したがって、前述の説明ではなく付属の特許請求の範囲により示され、特許請求の等価物の意味および範囲に入る全ての変更は、したがって、そこに包含されるものとする。
実施例１：長距離のイオン移動
Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ＬＴＱは、外部の低温プラズマ（ＬＴＰ）源から補助真空を介して長距離イオン移動を可能にするように改造された。改造されたＩｏｎ Ｍａｘ源（ＬＴＱ質量分析計のイオン源、ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ，Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，ＣＡ）は、長距離からのイオンをＬＴＱ質量分析計の入口の中に誘導するように使用された。長距離にわたってイオンを運ぶために、補助流を提供するように、一般的な工場用真空を真空装置として使用した。使用された設定を図２に示す。イオン移動部材をＭＳ入口に繋げる調節可能な導入管は、イオン信号の最適化を可能にした。この実施例において、剛性チューブ（金属導管およびガラス）ならびに可撓性（ｔｙｇｏｎチューブ）の両方を使用し、全てが長距離イオン移動能を示した。
Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ＬＴＱは、外部の低温プラズマ（ＬＴＰ）源から補助真空を介して長距離イオン移動を可能にするように改造された。改造されたＩｏｎ Ｍａｘ源（ＬＴＱ質量分析計のイオン源、ＴｈｅｒｍｏＦｉｓｈｅｒ，Ｓａｎ Ｊｏｓｅ，ＣＡ）は、長距離からのイオンをＬＴＱ質量分析計の入口の中に誘導するように使用された。長距離にわたってイオンを運ぶために、補助流を提供するように、一般的な工場用真空を真空装置として使用した。使用された設定を図２に示す。イオン移動部材をＭＳ入口に繋げる調節可能な導入管は、イオン信号の最適化を可能にした。この実施例において、剛性チューブ（金属導管およびガラス）ならびに可撓性（ｔｙｇｏｎチューブ）の両方を使用し、全てが長距離イオン移動能を示した。
放電気体としてヘリウムを有する脱離イオン化源として、ＬＴＰプローブを利用した。この設定は、最初に薬物および爆発物のイオン移動に使用された。１．７μｇのコカインおよび２μｇのＴＮＴをガラススライド上に配置し、質量分析計の入口から４フィートの台にスライドを設置した。４フィートのＴｙｇｏｎチューブは、ＬＴＰプローブから質量分析計の入口にイオンを移動するためのイオン移動部材として使用された。本明細書のデータは、図３に示す陽性ＭＳ／ＭＳモードで、コカインの良好な検出を示す。本明細書のデータは、図４に示す陰性ＭＳ／ＭＳモードで、ＴＮＴの良好な検出も示す。
コカイン試料は、その後、１０フィートの金属導管（図５）、１５フィートのＴｙｇｏｎチューブ、および３０フィートのＴｙｇｏｎチューブでの検査のために数時間にわたり使用され、全て陽性ＭＳ／Ｍモードでのコカインの陽性結果をもたらした。チューブは直線である必要がなく、湾曲チューブでも、例えば、質量分析計の入口にイオンを良好に移動することも認められた。
実施例２：広範囲かつ長距離のイオン移動
図２に示される装置を利用し、広範囲を試料採取するために３つのＬＴＰプローブを使用して、広範囲分析を行った。図６は、長距離移動のために４フィート（１．２ｍ）のＴｙｇｏｎチューブを利用した、３つのＬＴＰプローブの設定を示す。１．７μｇのコカインおよび１μｇのアトラジンをガラススライド上に配置し、ＬＴＰプローブ設定を介して分析した。段ボール箱上の黒色マーカーで外形が描かれた楕円形状は、長距離移動装置を利用した、１．７μｇのコカインおよび１μｇのアトラジンの両方のおおよその検出範囲であり、＞＞１００ｃｍ２である。陽性モードタンデム質量分析法は、４フィートの距離にわたる分子の移動を確認するために使用された。
図２に示される装置を利用し、広範囲を試料採取するために３つのＬＴＰプローブを使用して、広範囲分析を行った。図６は、長距離移動のために４フィート（１．２ｍ）のＴｙｇｏｎチューブを利用した、３つのＬＴＰプローブの設定を示す。１．７μｇのコカインおよび１μｇのアトラジンをガラススライド上に配置し、ＬＴＰプローブ設定を介して分析した。段ボール箱上の黒色マーカーで外形が描かれた楕円形状は、長距離移動装置を利用した、１．７μｇのコカインおよび１μｇのアトラジンの両方のおおよその検出範囲であり、＞＞１００ｃｍ２である。陽性モードタンデム質量分析法は、４フィートの距離にわたる分子の移動を確認するために使用された。
４フィートのｔｙｇｏｎチューブを介して、ＬＴＰ広範囲漏斗を図２に示される装置に連結した。放電気体としてヘリウムを利用し、図７の上方に示される、ガラススライド上の２μｇのＴＮＴを分析した。図７の下方は、４フィートのＴｙｇｏｎチューブを通して移動されたｍ／ｚ２２６（脱プロトン化ＴＮＴ）の総イオン電流（ＴＩＣ）を示し、これは、漏斗が試料の上に設置された時のＴＮＴの検出を明らかに示している。漏斗が試料から除去された時、ＴＩＣは、ゼロに近かった。表面とガラススライドの間の距離が＞１”に維持され得、検出範囲が、漏斗範囲（３３ｃｍ２）により限定されれば、良好な検出が生じ得る。
実施例３：脱離エレクトロスプレーイオン化法（ＤＥＳＩ）を用いたイオン輸送
ＤＥＳＩ源のイオン種の輸送は、上記の実施例に記載される同様のシステムを使用することにより、長距離（少なくとも１ｍ）にわたり達成された。しかしながら、ＤＥＳＩ源から生成される気体の高流速のため、システムは、ポンプを除去し、気体流生成装置としてＤＥＳＩ源を使用するように改造された。ＤＥＳＩ源からの放出気体は、脱離表面との衝突後、長い０．２５”金属チューブを通過させられた。気体流のある程度の適切な下流でイオンを試料採取するために、ＭＳ毛細管が使用された。この設定の図面を図１２に示す。気密封止を使用した以前に報告された開発と比較して（Ｖｅｎｔｅｒ，Ａ．；Ｃｏｏｋｓ，Ｒ．Ｇ．Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．，２００７，７９（１６），ｐｐ６３９８−６４０３；米国特許出願第２００８／０１５６９８５号）、遠位端の広い開口部は、ＤＥＳＩ気体流が層状流の形成を可能にするように流出し、イオン移動部材内の再循環および乱流を避けることを可能にする。
ＤＥＳＩ源のイオン種の輸送は、上記の実施例に記載される同様のシステムを使用することにより、長距離（少なくとも１ｍ）にわたり達成された。しかしながら、ＤＥＳＩ源から生成される気体の高流速のため、システムは、ポンプを除去し、気体流生成装置としてＤＥＳＩ源を使用するように改造された。ＤＥＳＩ源からの放出気体は、脱離表面との衝突後、長い０．２５”金属チューブを通過させられた。気体流のある程度の適切な下流でイオンを試料採取するために、ＭＳ毛細管が使用された。この設定の図面を図１２に示す。気密封止を使用した以前に報告された開発と比較して（Ｖｅｎｔｅｒ，Ａ．；Ｃｏｏｋｓ，Ｒ．Ｇ．Ａｎａｌ．Ｃｈｅｍ．，２００７，７９（１６），ｐｐ６３９８−６４０３；米国特許出願第２００８／０１５６９８５号）、遠位端の広い開口部は、ＤＥＳＩ気体流が層状流の形成を可能にするように流出し、イオン移動部材内の再循環および乱流を避けることを可能にする。
実施例４：長距離イオン移動−ＤＥＳＩ
気体流生成装置がＤＥＳＩ源である設定において、ＤＥＳＩ源自体から放出された気体噴流は、イオン輸送に使用された、すなわち、長距離イオン輸送が、ポンプがないイオン輸送部材を使用して達成された。ＤＥＳＩ源から放射された気体噴流は、イオンを輸送するために使用された。
気体流生成装置がＤＥＳＩ源である設定において、ＤＥＳＩ源自体から放出された気体噴流は、イオン輸送に使用された、すなわち、長距離イオン輸送が、ポンプがないイオン輸送部材を使用して達成された。ＤＥＳＩ源から放射された気体噴流は、イオンを輸送するために使用された。
ローダミンインクは、検体として使用された。赤色インク点は、Ｓｈａｒｐｉｅインクを使用してガラススライド上に作製され、分析中のＴＩＣは、信号強度に対してプロットされた（図１３）。開始時、毛細管は、脱離表面に近接していた（数ミリメートル）。試料表面とＭＳ入口との間の距離が増大すると、信号低下率は、最初は高いが、最終的には低下し、その後、ほぼ一定の信号強度が試料とＭＳ入口との間の距離に関係なく得られる、安定したレベルに達する（図１３）。
いかなる特定の論理または動作機構に拘束されることなく、安定したレベルは、ドリフトチューブの下流のある一定距離での、完全に発達した層状流の開始により達成されたと考えられる。完全に発達した流状態が達成されると、イオンはイオン移動部材の中心に集束され、いかなる損失もなく質量分析計の入口に送出された。イオンの拡散損失は低かった。したがって、ある一定距離を超えて、イオンの損失は非常に低かった。０．２４”ＩＤの１０ｃｍドリフトチューブを使用した流集束のこの技法は、Ｍｉｎｉ１０機器を用いても実証された（図２１を参照のこと）。市販のＣＦＤパッケージ（Ａｎｓｙｓ ＣＦＸ）を使用して、ＤＥＳＩスプレーによるドリフトチューブの流れ発生を計算した。完全に発達した層状流状態は、信号の速度低下が低いと認められた距離を超えた、ほぼ同じ距離でドリフトチューブにおいて達成された（図１４を参照のこと）。
コカインのスペクトルを収集するために異なるドリフトチューブ長を使用し、対応するピーク強度を比較した。５ｃｍ、１０ｃｍ、１５ｃｍ、２０ｃｍ、５０ｃｍ、および１００ｃｍ移動チューブの信号強度を、ＬＴＱ質量分析計（Ｔｈｅｒｍｏ Ｆｉｓｈｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｉｎｃ．）を使用して記録した。移動チューブのそれぞれで達成されたピーク信号強度をプロットした（図２０を参照のこと）。これらのデータは、試料採取距離の増加に伴う信号の減少が、それほど有意ではなかったことを示す。これは、イオンの層状流集束および後続の効率的な輸送によるものである。１０ｃｍ移動チューブで、ガラススライド上の１０ｐｇのコカインについての非常に良好な信号が、１０倍も低い検出限界の可能性を伴い検出された（図１５）。背景ピークの相対強度は、より長い移動チューブにおいてより低かったことが認められた（図１６）。より長いドリフトチューブは、短いドリフトチューブよりも効率的に背景イオンを除去し、したがって、より長いドリフトチューブは、試料から関心のイオンを得る補助をしたという結論に達した。これは、予備濃縮法および選択的検体試料採取に類似した（Ｃｏｔｔｅ−Ｒｏｄｒｉｇｕｅｚ ｅｔ ａｌ，Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２００６，２９６８−２９７０）。
実施例５：広範囲
ＤＥＳＩ構成において、広範囲分析は、ドリフトチューブおよび試料採取範囲を再設計することにより行われた。試料採取範囲を増大するために、４分の１インチのチューブを二側で４５°の角度に曲げ、中央は４ｃｍの直線チューブのままにした。この部分の底部を切断し、試料採取範囲を作製した。図１７に図面および図形を示す。新しい試料採取表面は、試料採取範囲が４ｃｍ×３．５ｍｍであった。細い試料採取範囲は、気体流に制限された範囲を可能にするように使用された。ＤＥＳＩ構成において、外部ポンプは、イオンの移動を補助するために使用されず、代わりに層状流の発達を確実にするために、気体噴流が、狭い領域を通してイオンを輸送するために使用された。
ＤＥＳＩ構成において、広範囲分析は、ドリフトチューブおよび試料採取範囲を再設計することにより行われた。試料採取範囲を増大するために、４分の１インチのチューブを二側で４５°の角度に曲げ、中央は４ｃｍの直線チューブのままにした。この部分の底部を切断し、試料採取範囲を作製した。図１７に図面および図形を示す。新しい試料採取表面は、試料採取範囲が４ｃｍ×３．５ｍｍであった。細い試料採取範囲は、気体流に制限された範囲を可能にするように使用された。ＤＥＳＩ構成において、外部ポンプは、イオンの移動を補助するために使用されず、代わりに層状流の発達を確実にするために、気体噴流が、狭い領域を通してイオンを輸送するために使用された。
試料採取領域の検体の位置の信号強度への影響を検査した。ＭＤＭＡ（３，４−メチレンジオキシメタンフェタミン）およびコカインの２つの検体を使用した。コカインの位置は円形形状、ＭＤＭＡは三角形で示されるように固定された。コカインは、ＤＥＳＩスプレー端に近接した。ＭＤＭＡは、ＭＳ試料採取入口に近接した。実施された実験の図的表現を図１８に示す。データは、システムが、１．５μｇのコカインおよびＭＤＭＡの両方を明確に検出することができたことを示す（図１９の質量スペクトルを参照のこと）。
実施例６：長距離イオン移動−低温プラズマ（ＬＴＰ）
質量分析計は、典型的に、周囲イオン化源から生成されるイオンをシステムに引き込むための真空を生成する、システムの真空ポンプに依存する。このようなシステムの真空ポンプは、標準的な質量分析計システムのものより強力ではないため、これは、小型の質量分析計では困難である。このような機器の低減された真空力により、周囲イオン化源を小型質量分析計と連結することは、特に難しい。本発明のシステムは、イオンの移動の効率を増大し、したがって、周囲イオン化源から生成されたイオンの効率的で集束された移動、および小型質量分析計の入口への移動を提供する増大された気体流を生成する。
質量分析計は、典型的に、周囲イオン化源から生成されるイオンをシステムに引き込むための真空を生成する、システムの真空ポンプに依存する。このようなシステムの真空ポンプは、標準的な質量分析計システムのものより強力ではないため、これは、小型の質量分析計では困難である。このような機器の低減された真空力により、周囲イオン化源を小型質量分析計と連結することは、特に難しい。本発明のシステムは、イオンの移動の効率を増大し、したがって、周囲イオン化源から生成されたイオンの効率的で集束された移動、および小型質量分析計の入口への移動を提供する増大された気体流を生成する。
携帯用質量分析計（Ｍｉｎｉ１０．５）と連結された低温プラズマ（ＬＴＰ）周囲イオン化源が、全乳および関連製品におけるメラミン汚染の決定に使用された（図２２）。熱的支援された検体の脱離およびイオン化をＬＴＰプローブを用いて達成した。小型で低消費電力、かつ前処理の必要がない直接試料採取の機能は、ＬＴＰを手持ち式質量分析計とともに使用するための適切なイオン化法にする。大気圧イオン源を小型質量分析計に接続するために使用される標準的な不連続な大気圧インターフェース（Ｇａｏ ｅｔ ａｌ．Ａｎａｌｙｔｉｃａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２００８，８０，４０２６−４０３２）を、イオン移動の効率を増大するように、補助ポンプを有するイオン移動部材と連結した。メラミンと混合された全乳、魚、粉乳および他の複合マトリクスは、真空入口に近接するガラススライド上に設置され、試料の前処理なしに分析された。２５０ｎｇ／ｍＬまでの低いメラミンレベルが、０．５〜５０μｇ／ｍＬの線形動的領域および７．６％〜１６．２％の相対標準偏差の全乳で検出されると同時に、１分当りの２つの試料の分析速度が達成された（図２３）。
Claims (28)
- 試料を分析するためのシステムであって、
ほぼ大気圧の領域の中で試料の分子を気相イオンに変換するためのイオン化源と、
イオン分析装置と、
気体流生成装置に動作可能に連結されるイオン移動部材であって、前記気体流生成装置は、前記イオン移動部材を通して前記イオン分析装置の入口に前記気相イオンを移動させる層状気体流を産生する、イオン移動部材と
を備える、システム。 - 前記イオンは、長距離にわたり移動させられる、請求項１に記載のシステム。
- 前記イオンは、広範囲にわたり試料採取される、請求項１に記載のシステム。
- 前記気体流生成装置は、高流速および低圧縮率を産生するポンプである、請求項１に記載のシステム。
- 前記気体流生成装置は、前記イオン化源の気体噴流である、請求項１に記載のシステム。
- 前記イオン分析装置の前記入口へのイオンの移動を容易にするように、前記イオン移動部材に動作可能に連結される、電気集束レンズ装置をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
- 前記電気集束要素は、前記移動中に、前記移動部材の中心でのイオンの集束を容易にする、請求項６に記載のシステム。
- 前記分析装置の前記入口への重イオンの集束を容易にするように、前記イオン移動部材に動作可能に連結される、空気動的レンズ装置をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
- 前記イオン移動部材に動作可能に連結される、電気流体力学的レンズ装置をさらに備える、請求項１に記載のシステム。
- 前記イオン移動部材は、イオン移動効率を強化するように、誘電性バリア放電と連結される、請求項１に記載のシステム。
- 前記イオン移動部材の遠位端は、複数の場所から前記イオン分析装置の前記入口にイオンを移動させるための複数の入口を含む、請求項１に記載のシステム。
- 前記イオン移動部材は、チューブである、請求項１に記載のシステム。
- 前記チューブは、剛性材料から成る、請求項１２に記載のシステム。
- 前記剛性材料は、金属またはガラスである、請求項１３に記載のシステム。
- 前記チューブは、可撓性材料から成る、請求項１２に記載のシステム。
- 前記可撓性材料は、ＴＹＧＯＮである、請求項１５に記載のシステム。
- 前記イオン化源は、エレクトロスプレーイオン化法、ナノエレクトロスプレーイオン化法、大気圧マトリクス支援レーザ脱離イオン化法、大気圧化学イオン化法、脱離エレクトロスプレーイオン化法、大気圧誘電性バリア放電イオン化法、大気圧低温プラズマ脱離イオン化法、およびエレクトロスプレー支援レーザ脱離イオン化法から成る群より選択される、技法により動作する、請求項１に記載のシステム。
- 前記イオン分析装置は、質量分析計、手持ち式質量分析計、およびイオン移動度イオン分析装置の群から選択される、請求項１に記載のシステム。
- 前記質量分析計は、四重極イオントラップ、直線イオントラップ、円筒イオントラップ、イオンサイクロトロン共鳴トラップ、ｏｒｂｉｔｒａｐ、セクタ、および飛行時間型質量分析計から成る群より選択される、請求項１８に記載のシステム。
- 前記試料材料は、固相、液相、および気相から成る群より選択される、少なくとも１つの状態にある、請求項１に記載のシステム。
- 前記試料は、生物起源である、請求項１に記載のシステム。
- 前記試料は、非生物起源である、請求項１に記載のシステム。
- 前記試料は、工業加工対象物、医薬製品または成分、食品または食品成分、毒素、薬物、爆発物、細菌、および生物組織から成る群より選択される、請求項１に記載のシステム。
- 試料を分析するためのシステムであって、
ほぼ大気圧の領域の中で試料の分子を気相イオンに変換するためのイオン化源と、
イオン分析装置と、
気体流生成装置に動作可能に連結されるイオン移動部材であって、前記気体流生成装置は、イオンを前記気体移動部材の中に収集し、前記イオン移動部材を通して前記イオン分析装置の入口に前記気相イオンを移動させる気体流を産生する、イオン移動部材と
を備える、システム。 - 試料を分析する方法であって、
ほぼ大気圧の領域の中で試料の分子を気相イオンに変換するように前記試料をイオン化するステップと、
前記イオン分析装置の入口に前記気相イオンを移動させる層状気体流を産生するように、気体流生成装置に動作可能に連結されるイオン移動部材を提供するステップと、
前記イオンを分析するステップと
を含む、方法。 - 試料は、エレクトロスプレーイオン化法、ナノエレクトロスプレーイオン化法、大気圧マトリクス支援レーザ脱離イオン化法、大気圧化学イオン化法、脱離エレクトロスプレーイオン化法、大気圧誘電性バリア放電イオン化法、大気圧低温プラズマ脱離イオン化法、およびエレクトロスプレー支援レーザ脱離イオン化法から成る群より選択される、技法によりイオン化される、請求項２５に記載の方法。
- 前記イオン分析装置は、質量分析計、手持ち式質量分析計の質量分析器、および中間段階格納装置から成る群より選択される、請求項２５に記載の方法。
- 前記質量分析器は、四重極イオントラップ、直線イオントラップ、円筒イオントラップ、イオンサイクロトロン共鳴トラップ、およびｏｒｂｉｔｒａｐから成る群より選択される、請求項２７に記載の方法。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012528320A (ja) * | 2009-05-27 | 2012-11-12 | メディマス・ケーエフティー | 生体組織の識別用のシステム及び方法 |
| WO2015031321A1 (en) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | Akos Vertes | Remote laser ablation electrospray ionization mass spectrometry |
| US9281174B2 (en) | 2011-12-28 | 2016-03-08 | Micromass Uk Limited | System and method for rapid evaporative ionization of liquid phase samples |
| US9287100B2 (en) | 2011-12-28 | 2016-03-15 | Micromass Uk Limited | Collision ion generator and separator |
| US9709529B2 (en) | 2006-05-31 | 2017-07-18 | Semmelweis Egyetem | Method and device for in vivo desorption ionization of biological tissue |
| WO2018055815A1 (ja) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | ヒューマン・メタボローム・テクノロジーズ株式会社 | イオン源アダプタ |
| JP2018137229A (ja) * | 2011-01-20 | 2018-08-30 | パーデュー・リサーチ・ファウンデーションＰｕｒｄｕｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ | イオン生成と、不連続の大気インターフェースの周期との同期 |
Families Citing this family (76)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7705297B2 (en) * | 2006-05-26 | 2010-04-27 | Ionsense, Inc. | Flexible open tube sampling system for use with surface ionization technology |
| US8410431B2 (en) * | 2008-10-13 | 2013-04-02 | Purdue Research Foundation | Systems and methods for transfer of ions for analysis |
| US8207497B2 (en) | 2009-05-08 | 2012-06-26 | Ionsense, Inc. | Sampling of confined spaces |
| EP2467706A1 (en) | 2009-08-19 | 2012-06-27 | McGill University | Methods and systems for the quantitative chemical speciation of heavy metals and other toxic pollutants |
| JP5622751B2 (ja) * | 2010-01-25 | 2014-11-12 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 質量分析装置 |
| US20120145676A1 (en) * | 2010-12-01 | 2012-06-14 | University Of North Texas | Metal Ablation in Supersonic Expansion Gas Coupled to an Ion Mass Filter |
| US8822949B2 (en) | 2011-02-05 | 2014-09-02 | Ionsense Inc. | Apparatus and method for thermal assisted desorption ionization systems |
| US8901488B1 (en) | 2011-04-18 | 2014-12-02 | Ionsense, Inc. | Robust, rapid, secure sample manipulation before during and after ionization for a spectroscopy system |
| US9024254B2 (en) | 2011-06-03 | 2015-05-05 | Purdue Research Foundation | Enclosed desorption electrospray ionization probes and method of use thereof |
| GB201109414D0 (en) | 2011-06-03 | 2011-07-20 | Micromass Ltd | Diathermy -ionisation technique |
| EP2801103B1 (en) * | 2012-01-06 | 2018-10-03 | Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL) | Electrostatic spray ionization method |
| CN103295873B (zh) * | 2012-03-01 | 2016-11-02 | 株式会社岛津制作所 | 一种低压下产生分析用离子的方法和装置 |
| WO2013171569A1 (en) * | 2012-05-18 | 2013-11-21 | Dh Technologies Development Pte. Ltd. | Reducing interferences in isobaric tag-based quantification |
| US9184038B2 (en) | 2012-06-06 | 2015-11-10 | Purdue Research Foundation | Ion focusing |
| CN103871826B (zh) * | 2012-12-12 | 2015-12-09 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种添加选择性检测试剂的介质阻挡放电质谱电离源装置 |
| WO2014117271A1 (en) * | 2013-01-31 | 2014-08-07 | Smiths Detection Montreal Inc. | Surface ionization source |
| CN104282525A (zh) * | 2013-07-01 | 2015-01-14 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种大气压下的离子聚焦传输透镜 |
| EP3022762B1 (en) * | 2013-07-19 | 2022-04-27 | Smiths Detection Inc. | Mass spectrometer inlet with reduced average flow |
| US9842728B2 (en) * | 2013-07-19 | 2017-12-12 | Smiths Detection | Ion transfer tube with intermittent inlet |
| CN105531577B (zh) * | 2013-07-24 | 2019-01-18 | 蒙特利尔史密斯安检仪公司 | 无机高氯酸盐表面的原位化学转化和电离 |
| US10446378B2 (en) * | 2013-09-20 | 2019-10-15 | Micromass Uk Limited | Ion inlet assembly |
| CN110047729B (zh) | 2014-02-21 | 2021-10-01 | 普度研究基金会 | 使用不混溶的提取溶剂分析所提取的样品 |
| US11495448B2 (en) | 2014-02-21 | 2022-11-08 | Purdue Research Foundation | Systems and methods for quantifying an analyte extracted from a sample |
| US10269550B2 (en) | 2014-02-21 | 2019-04-23 | Purdue Research Foundation | Systems and methods for quantifying an analyte extracted from a sample |
| GB201403370D0 (en) * | 2014-02-26 | 2014-04-09 | Micromass Ltd | Impactor spray atmospheric pressure ion source with target paddle |
| DE112015000990B4 (de) | 2014-02-26 | 2021-11-04 | Micromass Uk Limited | Impaktorspray-Atmosphärendruck-Ionenquelle mit einem Zielpaddel |
| EP3130002A4 (en) * | 2014-04-11 | 2017-11-22 | The University of Hong Kong | Method and system of atmospheric pressure megavolt electrostatic field ionization desorption (apme-fid) |
| US9337007B2 (en) | 2014-06-15 | 2016-05-10 | Ionsense, Inc. | Apparatus and method for generating chemical signatures using differential desorption |
| US9704700B2 (en) * | 2014-06-16 | 2017-07-11 | Purdue Research Foundation | Sample analysis systems and methods of use thereof |
| JP3211579U (ja) * | 2014-08-04 | 2017-07-27 | スラサック スリンフォング | 陰極アークプラズマ蒸着システム内で使用するアークイオン蒸発器のフィルタ装置 |
| DE102014112649A1 (de) * | 2014-09-03 | 2016-03-03 | Up Umweltanalytische Produkte Gmbh | Vorrichtung eines Laser-Ionenmobilitätsspektrometers zur schnellen Detektion von Rückständen auf Proben |
| CN108700590B (zh) | 2015-03-06 | 2021-03-02 | 英国质谱公司 | 细胞群体分析 |
| US11289320B2 (en) | 2015-03-06 | 2022-03-29 | Micromass Uk Limited | Tissue analysis by mass spectrometry or ion mobility spectrometry |
| US11031222B2 (en) | 2015-03-06 | 2021-06-08 | Micromass Uk Limited | Chemically guided ambient ionisation mass spectrometry |
| CN107580675B (zh) | 2015-03-06 | 2020-12-08 | 英国质谱公司 | 拭子和活检样品的快速蒸发电离质谱（“reims”）和解吸电喷雾电离质谱（“desi-ms”）分析 |
| US10777398B2 (en) | 2015-03-06 | 2020-09-15 | Micromass Uk Limited | Spectrometric analysis |
| US11367605B2 (en) | 2015-03-06 | 2022-06-21 | Micromass Uk Limited | Ambient ionization mass spectrometry imaging platform for direct mapping from bulk tissue |
| WO2016142681A1 (en) | 2015-03-06 | 2016-09-15 | Micromass Uk Limited | Spectrometric analysis of microbes |
| EP4257967A3 (en) | 2015-03-06 | 2024-03-27 | Micromass UK Limited | Collision surface for improved ionisation |
| WO2016142683A1 (en) | 2015-03-06 | 2016-09-15 | Micromass Uk Limited | Improved ionisation of gaseous samples |
| WO2016142686A1 (en) | 2015-03-06 | 2016-09-15 | Micromass Uk Limited | Liquid trap or separator for electrosurgical applications |
| CN107530065A (zh) | 2015-03-06 | 2018-01-02 | 英国质谱公司 | 活体内内窥镜下组织识别工具 |
| DE202016008460U1 (de) | 2015-03-06 | 2018-01-22 | Micromass Uk Limited | Zellpopulationsanalyse |
| US10978284B2 (en) | 2015-03-06 | 2021-04-13 | Micromass Uk Limited | Imaging guided ambient ionisation mass spectrometry |
| KR101934663B1 (ko) | 2015-03-06 | 2019-01-02 | 마이크로매스 유케이 리미티드 | 급속 증발 이온화 질량 분광분석 (“reims”) 디바이스에 커플링된 이온 분석기용 유입구 기기장치 |
| RU2613429C2 (ru) * | 2015-06-04 | 2017-03-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Альфа" (ООО "Альфа") | Способ образования бескапельного ионного потока при электрораспылении анализируемых растворов в источниках ионов с атмосферным давлением |
| GB201517195D0 (en) | 2015-09-29 | 2015-11-11 | Micromass Ltd | Capacitively coupled reims technique and optically transparent counter electrode |
| US20170154763A1 (en) * | 2015-11-30 | 2017-06-01 | Globalfoundries Inc. | Mass spectrometry system and method for contaminant identification in semiconductor fabrication |
| US9899196B1 (en) | 2016-01-12 | 2018-02-20 | Jeol Usa, Inc. | Dopant-assisted direct analysis in real time mass spectrometry |
| US10727041B2 (en) | 2016-01-28 | 2020-07-28 | Purdue Research Foundation | Systems and methods for separating ions at about or above atmospheric pressure |
| WO2017178833A1 (en) | 2016-04-14 | 2017-10-19 | Micromass Uk Limited | Spectrometric analysis of plants |
| US9953817B2 (en) * | 2016-04-22 | 2018-04-24 | Smiths Detection Inc. | Ion transfer tube with sheath gas flow |
| JP7099965B2 (ja) | 2016-06-03 | 2022-07-12 | パーデュー・リサーチ・ファウンデーション | 吸着材料を使用して試料から抽出された分析物を分析するためのシステムおよび方法 |
| US10774044B2 (en) | 2016-06-06 | 2020-09-15 | Purdue Research Foundation | Conducting reactions in Leidenfrost-levitated droplets |
| US9786477B1 (en) | 2016-06-30 | 2017-10-10 | Smiths Detection Inc. | Gas flow assisted ion transfer system with improved transfer efficiency |
| CN106290546B (zh) * | 2016-08-03 | 2019-01-01 | 西安电子科技大学 | 离子迁移谱仪 |
| US10325765B2 (en) | 2016-10-06 | 2019-06-18 | Purdue Research Foundation | Systems and methods for ambient surface cleaning and sampling with mass spectrometric analysis |
| CN109844901B (zh) * | 2016-10-14 | 2022-06-14 | Dh科技发展私人贸易有限公司 | 提高用于质谱分析的直接取样接口灵敏度的方法和系统 |
| US9911587B1 (en) * | 2017-03-10 | 2018-03-06 | Thermo Finnigan Llc | Methods and systems for quantitative mass analysis |
| US9911588B1 (en) * | 2017-03-10 | 2018-03-06 | Thermo Finnigan Llc | Methods and systems for quantitative mass analysis |
| EP3607575A4 (en) | 2017-03-22 | 2020-12-16 | Purdue Research Foundation | SYSTEMS AND METHODS FOR CONDUCTING REACTIONS AND SCREENING REACTION PRODUCTS |
| US10347477B2 (en) | 2017-03-24 | 2019-07-09 | Thermo Finnigan Llc | Methods and systems for quantitative mass analysis |
| US10636640B2 (en) | 2017-07-06 | 2020-04-28 | Ionsense, Inc. | Apparatus and method for chemical phase sampling analysis |
| US11209411B2 (en) | 2018-01-12 | 2021-12-28 | Purdue Research Foundation | Methods for analyzing stability of an active pharmaceutical ingredient |
| US10665444B2 (en) * | 2018-02-13 | 2020-05-26 | BIOMéRIEUX, INC. | Sample handling systems, mass spectrometers and related methods |
| US10825673B2 (en) | 2018-06-01 | 2020-11-03 | Ionsense Inc. | Apparatus and method for reducing matrix effects |
| US10840077B2 (en) | 2018-06-05 | 2020-11-17 | Trace Matters Scientific Llc | Reconfigureable sequentially-packed ion (SPION) transfer device |
| US11219393B2 (en) | 2018-07-12 | 2022-01-11 | Trace Matters Scientific Llc | Mass spectrometry system and method for analyzing biological samples |
| US10720315B2 (en) | 2018-06-05 | 2020-07-21 | Trace Matters Scientific Llc | Reconfigurable sequentially-packed ion (SPION) transfer device |
| CN112444555B (zh) * | 2019-08-12 | 2022-05-27 | 同方威视技术股份有限公司 | 采样探头、自动采样装置和集装箱检测系统 |
| CN110600359B (zh) * | 2019-09-20 | 2021-01-22 | 上海交通大学 | 热解装置、初级热解产物的检测组件及检测方法 |
| WO2021086778A1 (en) | 2019-10-28 | 2021-05-06 | Ionsense Inc. | Pulsatile flow atmospheric real time ionization |
| US11222778B2 (en) | 2019-10-30 | 2022-01-11 | Thermo Finnigan Llc | Multi-electrospray ion source for a mass spectrometer |
| US11913861B2 (en) | 2020-05-26 | 2024-02-27 | Bruker Scientific Llc | Electrostatic loading of powder samples for ionization |
| US11237083B1 (en) | 2020-07-16 | 2022-02-01 | The Government of the United States of America, as represented by the Secretary of Homeland Security | High volume sampling trap thermal extraction device |
| RU2754826C1 (ru) * | 2020-09-25 | 2021-09-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт аналитического приборостроения Российской академии наук | Способ получения протонных пучков при атмосферном давлении |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050236374A1 (en) * | 2004-04-01 | 2005-10-27 | Lincoln Global, Inc. | Device for processing welding wire |
| WO2007138371A2 (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-06 | Semmelweis Egyetem | Method and device for desorption ionization by liquid jet |
| WO2008055667A2 (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-15 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh | Ion transfer arrangement |
| US20080156985A1 (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-03 | Andre Venter | Enclosed desorption electrospray ionization |
Family Cites Families (53)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4023398A (en) * | 1975-03-03 | 1977-05-17 | John Barry French | Apparatus for analyzing trace components |
| US4977320A (en) | 1990-01-22 | 1990-12-11 | The Rockefeller University | Electrospray ionization mass spectrometer with new features |
| US5412208A (en) * | 1994-01-13 | 1995-05-02 | Mds Health Group Limited | Ion spray with intersecting flow |
| US6897439B1 (en) * | 1994-02-28 | 2005-05-24 | Analytica Of Branford, Inc. | Multipole ion guide for mass spectrometry |
| DE19517507C1 (de) * | 1995-05-12 | 1996-08-08 | Bruker Franzen Analytik Gmbh | Hochfrequenz-Ionenleitsystem |
| DE19520319A1 (de) * | 1995-06-02 | 1996-12-12 | Bruker Franzen Analytik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung für die Einführung von Ionen in Quadrupol-Ionenfallen |
| DE19520276C2 (de) * | 1995-06-02 | 1999-08-26 | Bruker Daltonik Gmbh | Vorrichtung für die Einführung von Ionen in ein Massenspektrometer |
| DE19523860A1 (de) * | 1995-06-30 | 1997-01-02 | Bruker Franzen Analytik Gmbh | Ionenfallen-Massenspektrometer mit vakuum-externer Ionenerzeugung |
| US5873523A (en) * | 1996-02-29 | 1999-02-23 | Yale University | Electrospray employing corona-assisted cone-jet mode |
| US5756995A (en) | 1997-07-09 | 1998-05-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Ion interface for mass spectrometer |
| US6753523B1 (en) | 1998-01-23 | 2004-06-22 | Analytica Of Branford, Inc. | Mass spectrometry with multipole ion guides |
| US7247495B2 (en) * | 1998-11-23 | 2007-07-24 | Aviv Amirav | Mass spectrometer method and apparatus for analyzing a sample in a solution |
| US7066241B2 (en) * | 1999-02-19 | 2006-06-27 | Iowa State Research Foundation | Method and means for miniaturization of binary-fluid heat and mass exchangers |
| US6586731B1 (en) * | 1999-04-12 | 2003-07-01 | Mds Inc. | High intensity ion source apparatus for mass spectrometry |
| US6359275B1 (en) * | 1999-07-14 | 2002-03-19 | Agilent Technologies, Inc. | Dielectric conduit with end electrodes |
| DE10010204A1 (de) * | 2000-03-02 | 2001-09-13 | Bruker Daltonik Gmbh | Konditionierung eines Ionenstrahls für den Einschuss in ein Flugzeitmassenspektrometer |
| MXPA03009111A (es) * | 2001-04-11 | 2004-11-22 | Rapid Biosensor Systems Ltd | Sistema de medicion biologica. |
| US6649908B2 (en) * | 2001-09-20 | 2003-11-18 | Agilent Technologies, Inc. | Multiplexing capillary array for atmospheric pressure ionization-mass spectrometry |
| US6818888B2 (en) * | 2002-04-04 | 2004-11-16 | Varian, Inc. | Vortex flow atmospheric pressure chemical ionization source for mass spectrometry |
| US7078679B2 (en) * | 2002-11-27 | 2006-07-18 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Inductive detection for mass spectrometry |
| DE602004024286D1 (de) * | 2003-02-14 | 2010-01-07 | Mds Sciex | Atmosphärendruck-diskriminator für geladene teilchen für massenspektrometrie |
| CA2470452C (en) * | 2003-06-09 | 2017-10-03 | Ionics Mass Spectrometry Group, Inc. | Mass spectrometer interface |
| US6967325B2 (en) * | 2003-10-30 | 2005-11-22 | Battelle Memorial Institute | High performance ion mobility spectrometry using hourglass electrodynamic funnel and internal ion funnel |
| US6818890B1 (en) * | 2003-10-30 | 2004-11-16 | Battelle Memorial Institute | High performance ion mobility spectrometry using hourglass electrodynamic funnel and internal ion funnel |
| US7335897B2 (en) | 2004-03-30 | 2008-02-26 | Purdue Research Foundation | Method and system for desorption electrospray ionization |
| US7122789B2 (en) | 2004-05-11 | 2006-10-17 | Science & Engineering Services, Inc. | Method and apparatus to increase ionization efficiency in an ion source |
| US7170051B2 (en) * | 2004-05-20 | 2007-01-30 | Science & Engineering Services, Inc. | Method and apparatus for ion fragmentation in mass spectrometry |
| US20060054805A1 (en) | 2004-09-13 | 2006-03-16 | Flanagan Michael J | Multi-inlet sampling device for mass spectrometer ion source |
| DE102005004885B4 (de) * | 2005-02-03 | 2010-09-30 | Bruker Daltonik Gmbh | Transport von Ionen ins Vakuum |
| US7397029B2 (en) * | 2005-05-11 | 2008-07-08 | Science & Engineering Services, Inc. | Method and apparatus for ion fragmentation in mass spectrometry |
| US7544933B2 (en) * | 2006-01-17 | 2009-06-09 | Purdue Research Foundation | Method and system for desorption atmospheric pressure chemical ionization |
| US7700913B2 (en) | 2006-03-03 | 2010-04-20 | Ionsense, Inc. | Sampling system for use with surface ionization spectroscopy |
| US7705297B2 (en) | 2006-05-26 | 2010-04-27 | Ionsense, Inc. | Flexible open tube sampling system for use with surface ionization technology |
| EP2046488A4 (en) * | 2006-06-29 | 2013-09-18 | Ionwerks Inc | NEUTRAL / ION REACTOR IN AN ADIABATIC ULTRASONIC GAS FLOW FOR TIME-OF-FLIGHT MASS SPECTROMETRY OF ION MOBILITIES |
| US20100044560A1 (en) * | 2006-07-06 | 2010-02-25 | Franco Basile | Method and Apparatus for Pyrolysis-Induced Cleavage in Peptides and Proteins |
| US7679053B2 (en) * | 2006-09-25 | 2010-03-16 | Mds Analytical Technologies, A Business Unit Of Mds Inc. | Multiple sample sources for use with mass spectrometers, and apparatus, devices, and methods therefor |
| US7928364B2 (en) * | 2006-10-13 | 2011-04-19 | Ionsense, Inc. | Sampling system for containment and transfer of ions into a spectroscopy system |
| US7982183B2 (en) * | 2006-11-07 | 2011-07-19 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh | Ion transfer tube with spatially alternating DC fields |
| DE102006056929B4 (de) * | 2006-12-04 | 2010-09-02 | Bruker Daltonik Gmbh | Massenspektrometrie mit Laser-Ablation |
| US8008617B1 (en) * | 2007-12-28 | 2011-08-30 | Science Applications International Corporation | Ion transfer device |
| WO2009102766A1 (en) | 2008-02-12 | 2009-08-20 | Purdue Research Foundation | Low temperature plasma probe and methods of use thereof |
| WO2009143623A1 (en) * | 2008-05-30 | 2009-12-03 | Mds Analytical Technologies | Method and system for vacuum driven differential mobility spectrometer/mass spectrometer interface with adjustable resolution and selectivity |
| US7838826B1 (en) * | 2008-08-07 | 2010-11-23 | Bruker Daltonics, Inc. | Apparatus and method for parallel flow ion mobility spectrometry combined with mass spectrometry |
| US7915579B2 (en) * | 2008-09-05 | 2011-03-29 | Ohio University | Method and apparatus of liquid sample-desorption electrospray ionization-mass specrometry (LS-DESI-MS) |
| WO2010039675A1 (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-08 | Prosolia, Inc. | Method and apparatus for embedded heater for desorption and ionization of analytes |
| US8410431B2 (en) * | 2008-10-13 | 2013-04-02 | Purdue Research Foundation | Systems and methods for transfer of ions for analysis |
| US8330119B2 (en) * | 2009-04-10 | 2012-12-11 | Ohio University | On-line and off-line coupling of EC with DESI-MS |
| US8242440B2 (en) * | 2009-05-01 | 2012-08-14 | Thermo Finnigan Llc | Method and apparatus for an ion transfer tube and mass spectrometer system using same |
| US8309916B2 (en) * | 2010-08-18 | 2012-11-13 | Thermo Finnigan Llc | Ion transfer tube having single or multiple elongate bore segments and mass spectrometer system |
| JP6182705B2 (ja) * | 2011-06-03 | 2017-08-23 | パーキンエルマー ヘルス サイエンス インコーポレイテッドＰｅｒｋｉｎｅｌｍｅｒ Ｈｅａｌｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｉｎｃ． | 直接試料分析用イオン源 |
| US9184040B2 (en) * | 2011-06-03 | 2015-11-10 | Bruker Daltonics, Inc. | Abridged multipole structure for the transport and selection of ions in a vacuum system |
| US8927940B2 (en) * | 2011-06-03 | 2015-01-06 | Bruker Daltonics, Inc. | Abridged multipole structure for the transport, selection and trapping of ions in a vacuum system |
| US8969798B2 (en) * | 2011-07-07 | 2015-03-03 | Bruker Daltonics, Inc. | Abridged ion trap-time of flight mass spectrometer |
-
2009
- 2009-10-05 US US13/122,651 patent/US8410431B2/en active Active
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-
2012
- 2012-12-27 US US13/727,840 patent/US8592756B2/en active Active
-
2013
- 2013-07-09 US US13/937,913 patent/US8686351B2/en active Active
-
2014
- 2014-02-14 US US14/180,915 patent/US8803085B2/en active Active
- 2014-08-08 US US14/454,811 patent/US8963079B2/en active Active
-
2015
- 2015-01-12 US US14/594,217 patent/US9159540B2/en active Active
- 2015-10-12 US US14/880,613 patent/US9484195B2/en active Active
-
2016
- 2016-11-01 US US15/340,355 patent/US10008374B2/en active Active
-
2018
- 2018-05-24 US US15/988,698 patent/US10290483B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050236374A1 (en) * | 2004-04-01 | 2005-10-27 | Lincoln Global, Inc. | Device for processing welding wire |
| WO2007138371A2 (en) * | 2006-05-31 | 2007-12-06 | Semmelweis Egyetem | Method and device for desorption ionization by liquid jet |
| WO2008055667A2 (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-15 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh | Ion transfer arrangement |
| WO2008055668A2 (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-15 | Thermo Fisher Scientific (Bremen) Gmbh | Ion transfer arrangement |
| US20080156985A1 (en) * | 2006-12-28 | 2008-07-03 | Andre Venter | Enclosed desorption electrospray ionization |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9709529B2 (en) | 2006-05-31 | 2017-07-18 | Semmelweis Egyetem | Method and device for in vivo desorption ionization of biological tissue |
| JP2012528320A (ja) * | 2009-05-27 | 2012-11-12 | メディマス・ケーエフティー | 生体組織の識別用のシステム及び方法 |
| US9046448B2 (en) | 2009-05-27 | 2015-06-02 | Micromass Uk Limited | System and method for identification of biological tissues |
| US10335123B2 (en) | 2009-05-27 | 2019-07-02 | Micromass Uk Limited | System and method for identification of biological tissues |
| JP2018137229A (ja) * | 2011-01-20 | 2018-08-30 | パーデュー・リサーチ・ファウンデーションＰｕｒｄｕｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ | イオン生成と、不連続の大気インターフェースの周期との同期 |
| US9281174B2 (en) | 2011-12-28 | 2016-03-08 | Micromass Uk Limited | System and method for rapid evaporative ionization of liquid phase samples |
| US9287100B2 (en) | 2011-12-28 | 2016-03-15 | Micromass Uk Limited | Collision ion generator and separator |
| US9805922B2 (en) | 2011-12-28 | 2017-10-31 | Micromass Uk Limited | System and method for rapid evaporative ionization of liquid phase samples |
| US10242858B2 (en) | 2011-12-28 | 2019-03-26 | Micromass Uk Limited | Collision ion generator and separator |
| WO2015031321A1 (en) * | 2013-08-26 | 2015-03-05 | Akos Vertes | Remote laser ablation electrospray ionization mass spectrometry |
| WO2018055815A1 (ja) * | 2016-09-21 | 2018-03-29 | ヒューマン・メタボローム・テクノロジーズ株式会社 | イオン源アダプタ |
| US10734214B2 (en) | 2016-09-21 | 2020-08-04 | Human Metabolome Technologies, Inc. | Ion source adapter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US8963079B2 (en) | 2015-02-24 |
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| EP2338160A4 (en) | 2015-12-23 |
| US20110240844A1 (en) | 2011-10-06 |
| US8410431B2 (en) | 2013-04-02 |
| JP5725620B2 (ja) | 2015-05-27 |
| US9484195B2 (en) | 2016-11-01 |
| US20130292564A1 (en) | 2013-11-07 |
| CN102232238B (zh) | 2015-08-05 |
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| US10008374B2 (en) | 2018-06-26 |
| US10290483B2 (en) | 2019-05-14 |
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