JP7167705B2 - 質量分析方法 - Google Patents
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Description
さらに好ましい実施形態では、前記画像作成部は、同一の前記プリカーサーイオンに対応する前記値を、色相、彩度および明度の少なくとも一つが同一の色で表示する前記画像に対応する前記画像データを作成する。
さらに好ましい実施形態では、前記表示部は、同一の前記プリカーサーイオンから生成した複数の異なる前記フラグメントイオンに対応する強度を前記フラグメントイオン同士を区別して表示する画面から前記画像を表示する画面に切り替えるための第1画面構成要素を表示する。
さらに好ましい実施形態では、前記画像作成部は、同一の前記プリカーサーイオンから生成した複数の異なる前記フラグメントイオンの前記強度データと、補正パラメータとに基づいて、前記複数の位置のそれぞれに対応する画像上の位置における画素値を算出して前記画像データを作成する。
さらに好ましい実施形態では、前記表示部は、前記補正パラメータを変更するための第2画面構成要素を表示する。
さらに好ましい実施形態では、前記補正パラメータは、過去の測定で得られたデータに基づいて予め設定された前記複数のフラグメントイオンの強度の比に基づいて定められる。
さらに好ましい実施形態では、前記表示部は、前記複数の位置のそれぞれに対応する画像上の位置において、同一の前記プリカーサーイオンから生成した複数の異なる前記フラグメントイオンの少なくとも一つが検出されない場合、前記位置において前記プリカーサーイオンに対応する分子は検出されなかったものとして表示する。
本発明の好ましい実施形態による質量分析方法は、質量分析イメージング法による質量分析方法であって、試料上の複数の位置において前記試料をイオン化することと、イオン化された前記試料を質量分析し、 前記試料に由来するプリカーサーイオンが解離されて生成したフラグメントイオンを検出することと、前記試料上の複数の位置と、前記フラグメントイオンの強度とが対応付けられた強度データを取得することと、過去の測定で得られたデータに基づいて設定された、同一の前記プリカーサーイオンから生成した複数の異なるフラグメントイオンの強度の比に基づいて、補正パラメータを定めることと、前記複数の位置のそれぞれに対応する画像上の位置において、 同一の前記プリカーサーイオンから生成した複数の異なる前記フラグメントイオンについて取得された前記強度データに対して前記補正パラメータを用いて重み付け補正を行い、重み付け補正が行われた前記強度データの各々を統合して統合強度を算出し、算出された前記統合強度を前記統合強度の大きさに応じた画素値又は画素の色彩に変換して統合強度画像データを生成することと、前記統合強度画像データに基づく画像を表示することと、を備える。
本発明の好ましい実施形態によるプログラムは、試料上の複数の位置と、前記試料に由来するプリカーサーイオンが解離されて生成したフラグメントイオンの強度とが対応付けられた強度データを取得するデータ取得処理と、前記複数の位置のそれぞれに対応する画像上の位置において、同一の前記プリカーサーイオンから生成した複数の異なる前記フラグメントイオンに対応する前記強度データを統合した値を画素値又は画素の色彩として表示装置に表示させる表示制御処理と、を処理装置に行わせるためのものである。
図1は、本実施形態のイメージング質量分析装置を説明するための概念図である。イメージング質量分析装置1は、測定部100と、情報処理部40とを備える。測定部100は、試料チャンバ9、試料画像撮像部10と、イオン化部20と、質量分析部30とを備える。
なお、試料台24が移動するのではなく、レーザーLの光路が変化することにより照射位置を変化させてもよい。
なお、情報処理部40は、測定部100と一体になった一つの装置として構成してもよい。また、イメージング質量分析装置1が用いるデータの一部は遠隔のサーバ等に保存してもよく、イメージング質量分析装置1で行う演算処理の一部は遠隔のサーバ等で行ってもよい。測定部100の各部の動作の制御は、情報処理部40が行ってもよいし、各部を構成する装置がそれぞれ行ってもよい。
なお、強度データの表現の方法は、解析部52による解析が可能であれば特に限定されない。
画像作成部522は、記憶部43に記憶された、各フラグメントイオンについての強度データを取得し、強度データにおける各照射位置のフラグメントイオンの強度を画素値に変換して個別強度画像データを作成する。画像作成部522は、個別強度画像において、フラグメントイオンの強度が区別して表示されるように個別強度画像データを作成する。画像作成部522は、フラグメントイオンの強度に応じて色相、彩度および明度のいずれか一つを異ならせることにより、個別強度画像において、当該強度が区別して表示されるようにすることが好ましい。
画像作成部522は、同一のプリカーサーイオンから生成した複数のフラグメントイオンに対応する強度を、異なるフラグメントイオン同士を区別せずに示す統合強度画像に対応する統合強度画像データを作成する。画像作成部522は、同一のプリカーサーイオンから生成した複数のフラグメントイオンの強度と、補正パラメータとに基づいて、統合強度画像データにおける各照射位置Cに対応する画素値を算出する。
なお、統合強度から画素値への変換の方法は特に限定されず、画像作成部522は、同一のプリカーサーイオンから生成された複数の異なるフラグメントイオンに対応する統合強度を、色相、彩度および明度の少なくとも一つが同一の色で表示することができる。
なお、図4~7の表示画面は例示であり、画面構成要素の位置若しくはデザイン、または画面遷移の態様等は本発明を限定するものではない。
なお、表示画面200に表示されたマススペクトルにおいて対応するピークをクリックすることによりフラグメントイオンを選択するようにしてもよい。
なお、画面構成要素SE5aは、ボタンに限らず、アイコン等の任意の画像部分とすることができる。また、この例のように1クリックで個別強度画像Mkを表示する画面から統合強度画像Mtを表示する画面に切り替えられることが好ましいが、特に限定されない。例えば、画面構成要素SE5aをクリックすると改めて画面構成要素SE4(図5)が表示され、統合強度画像Mtを作成する際のフラグメントイオンを選択する構成にしてもよい。
(1)本実施形態のイメージング質量分析装置1では、解析部52が、試料S上の複数の位置と、試料Sに由来するプリカーサーイオンが解離されて生成したフラグメントイオンの強度とが対応付けられた強度データを取得し、画像作成部522は、試料S上の複数の位置のそれぞれに対応する画像上の位置において、同一のプリカーサーイオンから生成した複数の異なるフラグメントイオンに対応する強度を統合した値を画素値又は画素の色彩とした統合強度画像データを生成し、表示部44は統合強度画像データに基づく統合強度画像Mtを表示する。これにより、タンデム質量分析や多段階の質量分析を行う質量分析イメージング法において、検出された複数のフラグメントイオンに対応する分子の分布をわかりやすく可視化することができる。具体的には、MS/MSにより検出するイオンの特異性を確保しつつ、MS/MSにおける検出感度および得られた強度分布における信号強度の低減を補うことができる。
(変形例1)
上述の実施形態のイメージング質量分析装置1はイオントラップおよび飛行時間型質量分離部を備えるものとしたが、タンデム質量分析または多段階の質量分析を行うことができれば質量分析部30の構成は特に限定されない。質量分析部30は、上述の実施形態とは異なる組合せの2以上の質量分析器からなる質量分離部を備えてもよい。例えば、イメージング質量分析装置1は、四重極飛行時間型質量分析計、タンデム飛行時間型質量分析計またはトリプル四重極質量分析計として構成することができる。また、質量分析部30の飛行時間型質量分析器は、図1に示したように飛行時間型質量分析器への入射方向に沿った方向に加速する方式の他、直交加速型でもよく、また、図1に示したリフレクトロン型の他、リニア型やマルチターン型でもよい。
上述の実施形態では、画像作成部522は、補正パラメータを用いず(補正パラメータが0の場合に相当)複数のフラグメントイオンの強度の和を算出するか、または当該強度の補正パラメータに基づく重み付き和を算出して、統合強度を算出した。さらに、画像作成部522は、算出された統合強度から統合強度画像Mtの画素値を算出した。しかし、画像作成部522は、複数のフラグメントイオンのそれぞれの個別強度画像Mkの画素値から、四則演算等の任意の演算により、統合強度画像Mtの画素値を算出してもよい。言い換えれば、画像作成部522は、各フラグメントイオンの強度からの統合強度の算出を介さず、個別強度画像Mkの画素値から直接、統合強度画像Mtの画素値を算出することができる。これにより、計算量を低減させたり、元の強度データが無く、画像データによる画素値しかない場合にも統合強度画像Mtを作成することができる。
なお、画像作成部522は、各照射位置Cに対応する画素Pxについて、複数のフラグメントイオンのそれぞれの個別強度画像Mkの画素値から、最も大きい値を、統合強度画像Mtの画素値として設定してもよい。これにより、強度値の加算により最大強度が増加し、統合強度画像Mtのコントラストが低減することを防止することができる。このように、強度データまたは強度を統合する際に、各フラグメントイオンの強度を個別強度画像としてそれぞれ表示する場合と比べてコントラストがより強調されるような統合強度画像Mtの画素値が得られれば、その算出の方法は特に限定されず、種々の演算を行うことができる。
画像作成部522は、各照射位置Cに対応する画素について、統合強度画像Mtを作成する際に用いたフラグメントイオンのうちいずれか一つが検出されなかった場合(検出強度が検出閾値以下の場合)には、統合強度画像Mtで当該画素Pxにおいて統合強度が検出閾値以下だったものとすることができる。
ある照射位置Cについて、強度データにおける複数のフラグメントイオンの強度の比が、記憶部43に予め記憶されていたフラグメントイオン強度比データにおける比と20%または50%等の所定の割合以上異なっていたとする。この場合、画像作成部522は、これらの比が所定の割合以上異なっていなかった場合と比べ、より信頼性の高いフラグメントイオンの強度の値を高く重み付けする等して、統合強度画像Mtの対応する画素値の算出方法を異ならせることができる。これにより、対象分子のフラグメントイオンとは異なる分子が混じったピークが意図せず検出されることによるノイズを低減することができ、質量分析部30におけるm/zの分解能が低い場合に有用である。
上述の実施形態において、情報処理部40は、上記強度画像データを生成するプログラムを実装した汎用のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置に配置され、当該情報処理装置を解析装置として構成してもよい。この場合、情報処理部40は装置制御部51を含まなくてもよい。
イメージング質量分析装置1の情報処理機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録された、上述した画像作成部522や表示制御部53による処理を含む測定、解析および表示の処理およびそれに関連する処理の制御に関するプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行させてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OS(Operating System)や周辺機器のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、光ディスク、メモリカード等の可搬型記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持するものを含んでもよい。また上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせにより実現するものであってもよい。
Claims (1)
- 試料上の複数の位置において前記試料をイオン化することと、
イオン化された前記試料を質量分析し、前記試料に由来するプリカーサーイオンが解離されて生成したフラグメントイオンを検出することと、
前記試料上の複数の位置と、前記フラグメントイオンの強度とが対応付けられた強度データを取得することと、
過去の測定で得られたデータに基づいて設定された、同一の前記プリカーサーイオンから生成した複数の異なるフラグメントイオンの強度の比に基づいて、補正パラメータを定めることと、
前記複数の位置のそれぞれに対応する画像上の位置において、 同一の前記プリカーサーイオンから生成した複数の異なる前記フラグメントイオンについて取得された前記強度データに対して前記補正パラメータを用いて重み付け補正を行い、重み付け補正が行われた前記強度データの各々を統合して統合強度を算出し、算出された前記統合強度を前記統合強度の大きさに応じた画素値又は画素の色彩に変換して統合強度画像データを生成することと、
前記統合強度画像データに基づく画像を表示することと、
を備える、質量分析イメージング法による質量分析方法。
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