JP6336984B2 - 試料積載プレート - Google Patents
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Description
この試料積載プレートにおいて、前記基板がセラミックスにて構成されることを特徴とすれば、試料積載プレートの塑性変形を抑制できるという点で好ましい。
また、前記撥水層および前記導電干渉層には、前記試料を積載する側から前記基板側へと向かう溝が形成されることに伴い、当該試料を積載するための積載領域が設けられていることを特徴とすれば、試料積載プレート上での試料の面方向への広がりを抑制できるという点で好ましい。
さらに、前記撥水層および前記導電干渉層に形成される前記溝の底部には、前記基板が露出していることを特徴とすれば、積載領域と溝の底部すなわち基板との色の違いにより、積載領域の視認性を向上させることができる点で好ましい。
さらにまた、前記導電干渉層は、金属材料で構成される金属層と、可視領域において透明な材料で構成される透明層とを積層して構成されることを特徴とすれば、導電性と光干渉性とを容易に実現できる点で好ましい。
そして、前記透明層が金属化合物で構成されることを特徴とすれば、導電干渉層を安定的に構成できる点で好ましい。
この試料積載プレートにおいて、前記積載層は、金属材料で構成される金属層と、可視領域において透明な材料で構成される透明層とを積層して構成されることを特徴とすれば、導電性と光干渉性とを容易に実現できる点で好ましい。
さらに、他の観点から捉えると、本発明の試料積載プレートは、絶縁性を有する基板と、導電性を有するとともに前記基板とは異なる色を呈し、当該基板上に積層されるとともに質量分析においてイオン化の対象となる試料を積載する積載層とを有し、前記積載層は、金属材料で構成される金属層と、可視領域において透明な材料で構成される透明層とを積層して構成され、前記積載層は、前記基板上に積層される前記金属層としての第1金属層と、当該第1金属層上に積層される前記透明層としての第1透明層と、当該第1透明層上に積層される当該金属層としての第2金属層と、当該第2金属層上に積層される当該透明層としての第2透明層とを有することを特徴とする。
この試料積載プレートにおいて、前記透明層が無機材料で構成されることを特徴とすれば、積載層を安定的に構成できる点で好ましい。
また、前記基板がセラミックスにて構成されることを特徴とすれば、試料積載プレートの塑性変形を抑制できるという点で好ましい。
そして、前記積載層は、前記基板に比べて高い撥水性を有し、前記試料を積載する撥水層をさらに含むことを特徴とすれば、試料積載プレート上での試料の面方向への広がりを抑制できるという点で好ましい。
<試料積載プレートの構成>
図1は、本実施の形態が適用される試料積載プレート100の全体構成例を示す図である。ここで、図1(a)は試料を積載する側から試料積載プレート100をみた上面図であり、図1(b)は図1(a)におけるIB−IB断面図である。
より具体的に説明すると、まず、試料積載プレート100の表面側且つ中央部には、複数の溝130によって、それぞれがC字状の形状を有するアイランドマーク131が、縦6行×横8列(合計48個)に並べて形成されている。本実施の形態の試料積載プレート100において、各アイランドマーク131の直径は2mmであり、縦あるいは横に隣接する2つのアイランドマーク131同士の間隔も2mmである。
上述したように、本実施の形態の試料積載プレート100は、基板110と、基板110の表面を覆うように積層されるとともに、その一部には複数の溝130(図2には1つの溝130のみを示す)が形成されてなる被覆層120とを有している。
本実施の形態の試料積載プレート100では、図2等にも示したように、導電干渉層121を構成する第2透明層1214の上に、撥水層122が形成される。試料積載プレート100において、導電干渉層121からの撥水層122の剥がれを抑制するためには、導電干渉層121と撥水層122との密着性を高める必要がある。
なお、図4には、試料積載プレート100に積載される試料200も、併せて示している。
ではここで、本実施の形態の試料積載プレート100に積載される試料200について説明しておく。
後述するMALDI−TOFMS装置1(図5参照)が採用するMALDI(Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization:マトリックス支援レーザ脱離イオン化)では、特定波長(例えば紫外)で発振するレーザを特異的に吸収するマトリックス中に、分析対象物を分散させ且つ固化させたものを、試料200として用いる。ここで、分析対象物としては、生体から取り出された血液、唾液、痰あるいは尿等の検体や、各種有機化合物等が挙げられる。
続いて、試料積載プレート100に対する試料200の積載方法について説明を行う。
ここでは、まず、溶媒とマトリックスと分析対象物とを混合してマトリックス中に分析対象物を分散させることにより、液体状の試料200を準備する。液体状の試料200の作製においては、分析対象物に対してマトリックスを過剰に供給する。ここで、マトリックスは白色を呈するものであるため、得られる試料200も白色を呈するようになっている。
以上により、試料積載プレート100に対する各試料200の積載(固定)が完了する。
次に、図1等に示す試料積載プレート100の製造方法について説明する。
最初に、基板110の形成を行う。具体的に説明すると、図1に示す形状に予め成型、焼成された基板110の母材(アルミナセラミックス)に対し、その表面および裏面に対する研磨を行い、厚さを800μmとし且つ平坦性を5μm以下に設定した基板110を得る。
次に、上記基板形成工程によって得られた基板110の表面に対し、導電干渉層121および撥水層122を含む被覆層120を形成する。なお、この例において、第1金属層1211、第1透明層1212、第2金属層1213および第2透明層1214を含む導電干渉層121と、撥水層122とは、複数の蒸着源を搭載可能な電子ビーム蒸着装置を用いることで、1バッチのプロセスにて順次積層されるようになっている。
以上により、基板110における表面の全面にわたって、被覆層120が形成される。
続いて、上記被覆層形成工程により、基板110の表面に形成された被覆層120に対し、Nd−YAGレーザ(発振波長:1054nm)の2次高調波(532nm)を用いて、その照射位置を順次移動させていくことで、溝130の形成を行う。このとき、照射されたレーザによって被覆層120が除去され、基板110の表面が外部に露出する溝130が形成されるように、レーザのパワーや照射時間等が決められる。
以上により、図1等に示す試料積載プレート100が得られる。
図5は、MALDI−TOFMS装置1の構成例を示す図である。
このMALDI−TOFMS装置1は、分析対象物を含む試料200を、MALDI(Matrix Assisted Laser Desorption/Ionization)によってイオン化するとともに、試料200をイオン化して得られた各イオンを、TOFMS(Time of Flight Mass Spectrometry)によって時間的に分離して検出する方式を採用した質量分析装置である。
なお、特に図示はしていないが、MALDI−TOFMS装置1において、試料積載プレート100を保持したプレート保持部10、質量分離部30および検出部40は、通常、高真空に設定されたチャンバの内部に配置されるようになっており、飛行空間においてガスの粒子等が飛行の障害とはならないようにされる。
では、図5に示すMALDI−TOFMS装置1による質量分析動作について、簡単に説明を行う。
また、質量分析動作を開始する前の状態において、プレート保持部10に印加される第1電圧V1、および、質量分離部30における第1グリッド31に印加される第2電圧V2を、同じ大きさ(≠0)に設定する。
また、本実施の形態では、電子ビーム蒸着法を用いて、被覆層120を構成する各層の形成を行うようにしていたが、これに限られるものではなく、他の成膜法を用いてもかまわない。
さらに、本実施の形態では、レーザ加工法を用いて試料積載プレート100に溝130を形成するようにしていたが、これに限られるものではなく、他の手法を用いた形成を行ってもかまわない。
Claims (12)
- 絶縁性を有する基板と、
導電性を有するとともに光の干渉に伴って前記基板とは異なる色を呈するように構成され、当該基板上に積層される導電干渉層と、
前記基板よりも高い撥水性を備え、前記導電干渉層上の少なくとも一部に積層される撥水層とを備え、
前記導電干渉層または前記撥水層の少なくとも一方に、質量分析においてイオン化の対象となる試料を積載する試料積載プレート。 - 前記基板がセラミックスにて構成されることを特徴とする請求項1記載の試料積載プレート。
- 前記撥水層および前記導電干渉層には、前記試料を積載する側から前記基板側へと向かう溝が形成されることに伴い、当該試料を積載するための積載領域が設けられていることを特徴とする請求項1または2記載の試料積載プレート。
- 前記撥水層および前記導電干渉層に形成される前記溝の底部には、前記基板が露出していることを特徴とする請求項3記載の試料積載プレート。
- 前記導電干渉層は、金属材料で構成される金属層と、可視領域において透明な材料で構成される透明層とを積層して構成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の試料積載プレート。
- 前記透明層が金属化合物で構成されることを特徴とする請求項5記載の試料積載プレート。
- 絶縁性を有する基板と、
導電性を有するとともに、白色光を照射した際に光干渉により、前記基板とは異なる色を呈し、当該基板上に積層されるとともに質量分析においてイオン化の対象となる試料を積載する積載層と
を有する試料積載プレート。 - 前記積載層は、金属材料で構成される金属層と、可視領域において透明な材料で構成される透明層とを積層して構成されることを特徴とする請求項7記載の試料積載プレート。
- 絶縁性を有する基板と、
導電性を有するとともに前記基板とは異なる色を呈し、当該基板上に積層されるとともに質量分析においてイオン化の対象となる試料を積載する積載層と
を有し、
前記積載層は、金属材料で構成される金属層と、可視領域において透明な材料で構成される透明層とを積層して構成され、
前記積載層は、前記基板上に積層される前記金属層としての第1金属層と、当該第1金属層上に積層される前記透明層としての第1透明層と、当該第1透明層上に積層される当該金属層としての第2金属層と、当該第2金属層上に積層される当該透明層としての第2透明層とを有することを特徴とする試料積載プレート。 - 前記透明層が無機材料で構成されることを特徴とする請求項8または9記載の試料積載プレート。
- 前記基板がセラミックスにて構成されることを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項記載の試料積載プレート。
- 前記積載層は、前記基板に比べて高い撥水性を有し、前記試料を積載する撥水層をさらに含むことを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項記載の試料積載プレート。
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