JPWO2021127657A5 - - Google Patents

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JPWO2021127657A5
JPWO2021127657A5 JP2022537564A JP2022537564A JPWO2021127657A5 JP WO2021127657 A5 JPWO2021127657 A5 JP WO2021127657A5 JP 2022537564 A JP2022537564 A JP 2022537564A JP 2022537564 A JP2022537564 A JP 2022537564A JP WO2021127657 A5 JPWO2021127657 A5 JP WO2021127657A5
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代わりの構成において、水素は、(搬送ガス及び/又は捕捉ガスに特異的なガス源等の)アルゴンに予混合される。いくつかのLA-ICP-MSシステムにおいて、アルゴンは、除去されたプルーム用の捕捉ガスとして使用可能である。LA-ICP-MSに加えて、マスサイトメトリー器具において。ネオンはまた、法外な費用がかかることもあるが、いくつかの用途で検討可能である。さらに別の代わりとなる構成において、アルゴンに予混合される水素は、搬送ガスに添加される。搬送ガスは、総インジェクタ流の部分であり、プルームを搬送するアブレーション捕捉ガスと混合される。H2/アルゴン予混合物を搬送ガス流に添加することで、ユーザは、純粋なアルゴンとH2/Ar予混合物の比率を変えられ、最適アルゴン流を独立して制御する一方、インジェクタへのH2の全体流れを制御できる。言い換えれば、予混合物の流れは、H2の質量流を制御し、予混合物の流れと残りのアルゴン流は、搬送ガスの総アルゴン流を制御する。インジェクタの出力での総アルゴン流は、最適プラズマ温度と最大感度を達成するように、入念に調整される必要がある。H2のレベルは、その後、感度の改善用に第二の寸法を提供する。提案されるH2/アルゴンの予混合物は、低濃度の水素で、可燃限界未満である。この装置は、予混合ガスの追加のシリンダと独立した追加の質量流制御装置が、予混合物の流れに必要であるという不具合がある。しかし、この装置の利点は、所定の器具とプラズマ条件に対し、総流れの水素部分を独立して制御し調整する能力である。例えば、この配列は、H2/ヘリウム予混合物をプランAとすると、Deuterium計画用のプランBとみなされる。H2/ヘリウム混合物は、独立したH2流れ制御の欠如の典型的に重要度の低い制限による、低コストで簡便な解決法である。
以下に、本発明の例を示す。
(例1)
装置であって、
試料を少なくとも二つの方向に移動するように構成された試料ステージと、
前記試料ステージ上に取り付けられた試料を除去するように構成されたレーザーアブレーション源と、
プラズマ源と、
前記レーザーアブレーション源により前記試料から作成されたアブレーションプルームを、前記プラズマ源まで搬送するように構成されたインジェクタと、を具備し、
前記プラズマ源と前記試料ステージのうち少なくとも一つは、互いに直交して配向される、装置。
(例2)
前記インジェクタは、硬質である、例1に記載の装置。
(例3)
前記インジェクタは、直線状である、例1または2に記載の装置。
(例4)
前記インジェクタの内径は、1mm未満である、例1~3のいずれか一項に記載の装置。
(例5)
前記インジェクタの長さは、10cm未満である、例1~4のいずれか一項に記載の装置。
(例6)
前記インジェクタの長さは、5cm未満である、例5に記載の装置。
(例7)
前記装置は、前記インジェクタが通過しない経路上にレーザーを向けるように構成される、例1~6のいずれか一項に記載の装置。
(例8)
前記装置は、毎秒少なくとも1000個の異なるアブレーションプルームをICP源に送達するように作動可能である、例1~7のいずれか一項に記載の装置。
(例9)
質量分析計をさらに具備する、例1~8のいずれか一項に記載の装置。
(例10)
前記質量分析計は、飛行時間質量分析計である、例9に記載の装置。
(例11)
前記質量分析計は、イオンの垂直ビームを受けるように構成される、例9または10に記載の装置。
(例12)
前記試料ステージは垂直であり、垂直位置に移動するように作動可能である、例1~11のいずれか一項に記載の装置。
(例13)
前記プラズマ源は、垂直に配向される、例1~11のいずれか一項に記載の装置。
(例14)
前記プラズマ源は、真空密閉されるが、前記プラズマ源までのインジェクタの流入部は除外される、例13に記載の装置。
(例15)
前記プラズマ源は、ICP源である、例1~14のいずれか一項に記載の装置。
(例16)
例1~15のいずれか一項に記載の装置を使用して、試料をLA-ICP-MSにより分析することを含む、方法。
(例17)
前記試料は、生体試料である、例16に記載の方法。
(例18)
前記試料は、標識原子を含む、例17に記載の方法。
(例19)
前記試料をLA-ICP-MSにより分析する前に、前記試料を標識原子で標識することをさらに含む、例18に記載の方法。
(例20)
毎秒少なくとも1000個の異なるアブレーションプルームが分析される、例16~19のいずれか一項に記載の方法。
(例21)
装置であって、
試料を少なくとも二つの方向に移動するように構成された試料ステージと、
前記試料ステージ上に取り付けられた試料を除去するように構成されたレーザーアブレーション源と、
誘導結合プラズマ(ICP)トーチと、
前記レーザーアブレーション源により前記試料から作成されたアブレーションプルームを、前記ICPトーチまで搬送するように構成されたインジェクタと、
ヘリウムとアルゴンのうち少なくとも一つと混合した水素ガスを含む圧縮予混合ガス源と、を具備する、装置。
(例22)
前記圧縮予混合ガス源中の前記水素ガスは、0.1%超で、水素の可燃限界未満である、例21に記載の装置。
(例23)
水素ガスは、1体積%~4体積%である、例21に記載の圧縮予混合ガス源。
(例24)
前記圧縮予混合ガス源は、少なくとも50体積%のヘリウムを含む、例21、22または23に記載の装置。
(例25)
前記圧縮予混合ガス源は、少なくとも50体積%のアルゴンを含む、例21、22または23に記載の装置。
(例26)
前記圧縮予混合ガス源は、ガスを、前記試料ステージを含むアブレーションチャンバに供給する、例21~25のいずれか一項に記載の装置。
(例27)
前記予混合ガス源は、前記アブレーションプルームを前記インジェクタ内に搬送する捕捉ガスを提供する、例21~26のいずれか一項に記載の装置。
(例28)
追加のガス源は、搬送ガスを前記インジェクタに提供し、前記捕捉ガスは、前記アブレーションプルームを前記インジェクタ内の前記搬送ガスに引き上げる、例27に記載の装置。
(例29)
前記搬送ガスは、アルゴンを含み、前記捕捉ガスは、ヘリウムと水素ガスの混合物を含む、例28に記載の装置。
(例30)
別個の捕捉ガスおよび搬送ガスは存在しない、例27に記載の装置。
(例31)
前記インジェクタは、レーザーアブレーションプルームを垂直ICPトーチに向ける、例21~30のいずれか一項に記載の装置。
(例32)
前記搬送ガスを前記インジェクタに提供する追加のガス源をさらに含む、例21~29のいずれか一項に記載の装置。
(例33)
前記追加のガス源は、少なくとも50体積%のアルゴンを含み、前記予混合ガス源は、少なくとも50体積%のヘリウムを含む、例32に記載の装置。
(例34)
前記追加のガス源は、液デュワーである、例21~33のいずれか一項に記載の装置。
(例35)
前記圧縮予混合ガス源は、メイクアップ流を、前記レーザーアブレーションプルームが前記インジェクタに入る下流で前記インジェクタに導入するように構成される、例21~34のいずれか一項に記載の装置。
(例36)
前記メイクアップ流は、犠牲流れの下流で導入される、例35に記載の装置。
(例37)
前記装置は、犠牲流れを含まない、例36に記載の装置。
(例38)
前記圧縮予混合ガス源は、捕捉ガス、搬送ガス、および内部トーチガスのうち少なくとも一つを提供する、例21~34のいずれか一項に記載の装置。
(例39)
前記ICPトーチへの水素ガス流を、0.001L/分~0.1L/分で提供するように構成された、例21~38のいずれか一項に記載の装置。
(例40)
前記ICPトーチへの水素ガス流を、0.001L/分~0.02L/分で提供するように構成された、例39に記載の装置。
(例41)
水素ガスを、前記ICPトーチへの総ガス流の0.002%~1%で提供するようにさらに構成された、例21~40のいずれか一項に記載の装置。
(例42)
前記装置は、水素ガスを、前記ICPトーチへの総ガス流の0.01%~0.1%で提供するように構成される、例41に記載の装置。
(例43)
前記ICPトーチへの総ガス流は、5~30L/分である、例41または42に記載の装置。
(例44)
前記ICPトーチにより生成されたイオン化された原子を検出するように構成された質量分析計をさらに具備する、例21~43のいずれか一項に記載の装置。
(例45)
前記質量分析計は、少なくとも質量80amu以下のイオンを除去するように構成された高パスフィルタを具備する、例44に記載の装置。
(例46)
前記ICPトーチは、前記ICPトーチが前記レーザーアブレーション源から分離される細胞懸濁モードで、すべての細胞を微粒子化およびイオン化するように構成される、例21~45のいずれか一項に記載の装置。
(例47)
ガス流を加湿するように構成された加湿システムをさらに具備する、例21~46のいずれか一項に記載の装置。
(例48)
加湿された前記ガス流は、搬送ガス流である、例47に記載の装置。
(例49)
例21~48のいずれか一項に記載の装置を使用して、試料をLA-ICP-MSにより分析することを含む、方法。
(例50)
前記試料は、生体試料である、例49に記載の方法。
(例51)
前記試料は、標識原子を含む、例50に記載の方法。
(例52)
前記試料をLA-ICP-MSにより分析する前に、前記試料を標識原子で標識することをさらに含む、例51に記載の方法。
(例53)
さらに、3%超の平均酸化物スピルオーバーを有する標識原子は存在しない、例52に記載の方法。
(例54)
前記水素ガスは、感度の少なくとも20%増加を、少なくともいくつかの標識原子に提供する、例49~53のいずれか一項に記載の方法。
(例55)
前記水素ガスは、感度の少なくとも50%増加を、少なくともいくつかの標識原子に提供する、例54に記載の方法。
(例56)
任意の所定の5分の期間での標識原子に対する平均感度は、前記試料を分析する少なくとも1時間にわたって10%超変化しない、例49~55のいずれか一項に記載の方法。
(例57)
誘導結合プラズマ装置のための圧縮予混合ガス源であって、
少なくとも50体積%のヘリウムまたはアルゴンと、
0.1体積%~5体積%の水素ガスと、を含む、圧縮予混合ガス源。
(例58)
少なくとも50体積%のヘリウムを含む、例57に記載の圧縮予混合ガス源。
(例59)
少なくとも50体積%のアルゴンを含む、例57に記載の圧縮予混合ガス源。
(例60)
水素ガスは、1体積%~4体積%である、例55、56、または57に記載の圧縮予混合ガス源。
(例61)
誘導結合プラズマ装置のための圧縮予混合ガス源であって、
少なくとも50体積%のヘリウムまたはアルゴンと、
少なくとも0.1体積%のガスであって、元素水素を含む、ガスと、を含む、圧縮予混合ガス源。
(例62)
前記ガスは、メタン、アンモニアまたは水素ガスである、例61に記載の圧縮予混合ガス源。
(例63)
装置であって、
試料を少なくとも二つの方向に移動するように構成された試料ステージと、
前記試料ステージ上に取り付けられた試料を除去するように構成されたレーザーアブレーション源と、
誘導結合プラズマ(ICP)源と、
前記レーザーアブレーション源により前記試料から作成されたアブレーションプルームを、ICPトーチまで搬送するように構成されたインジェクタと、
ガス流を加湿するように構成された加湿システムと、を具備する、装置。
(例64)
前記ガス流は、搬送ガス流を含む、例63に記載の装置。
(例65)
前記ガス流は、捕捉ガス流を含む、例63または64に記載の装置。
(例66)
前記ガス流は、メイクアップガス流を含む、例63~65のいずれか一項に記載の装置。
(例67)
前記ガス流は、補助ガス流を含む、例63~66のいずれか一項に記載の装置。
(例68)
前記ガス流は、少なくとも50%のアルゴンを含む、例63~67のいずれか一項に記載の装置。
(例69)
前記加湿システムは、水拡散配管を具備する、例63~68のいずれか一項に記載の装置。
(例70)
前記加湿システムは、前記水拡散配管の温度を制御する、例69に記載の装置。
(例71)
前記水拡散配管の周りにガス流を方向転換するように調整可能な可変スプリッタをさらに具備する、例69または70に記載の装置。
(例72)
湿度レベルを維持するため、前記水拡散配管の周りにガス流を方向転換するようにともに構成された制御装置および湿度センサをさらに具備する、例69~72のいずれか一項に記載の装置。
(例73)
前記加湿システムは、水を前記ガス流に直接噴射するように構成された水ポンプを具備する、例63~68のいずれか一項に記載の装置。
(例74)
例63~73のいずれか一項に記載の装置を使用して、試料をLA-ICP-MSにより分析することを含む、方法。
(例75)
前記試料は、生体試料である、例74に記載の方法。
(例76)
前記試料は、標識原子を含む、例75に記載の方法。
(例77)
前記試料をLA-ICP-MSにより分析する前に、前記試料を標識原子で標識することをさらに含む、例76に記載の方法。
(例78)
3%超の平均酸化物スピルオーバーを有する標識原子は存在しない、例76または77に記載の方法。
(例79)
前記加湿は、感度の少なくとも20%増加を、少なくともいくつかの標識原子に提供する、例76、77または78に記載の方法。
(例80)
前記加湿は、感度の少なくとも50%増加を、少なくともいくつかの標識原子に提供する、例79に記載の方法。
(例81)
任意の所定の5分の期間での標識原子に対する平均感度は、前記試料を分析する少なくとも1時間にわたって10%超変化しない、例73~80のいずれか一項に記載の方法。
(例82)
装置であって、
試料を少なくとも二つの方向に移動するように構成された試料ステージと、
前記試料ステージ上に取り付けられた試料を除去するように構成されたレーザーアブレーション源と、
誘導結合プラズマ(ICP)トーチと、
前記レーザーアブレーション源により前記試料から作成されたアブレーションプルームを、前記ICPトーチまで搬送するように構成されたインジェクタと、
ヘリウムとアルゴンのうち少なくとも一つと混合した水素含有ガスを含む圧縮予混合ガス源と、を具備する、装置。
(例83)
前記水素含有ガスは、メタン、アンモニア、または水素ガスである、例82に記載の装置。
(例84)
装置であって、
試料を少なくとも二つの方向に移動するように構成された試料ステージと、
前記試料ステージ上に取り付けられた試料を除去するように構成されたレーザーアブレーション源と、
誘導結合プラズマ(ICP)源と、
前記レーザーアブレーション源により前記試料から作成されたアブレーションプルームを、ICPトーチまで搬送するように構成されたインジェクタと、を具備し、
前記装置は、レーザーアブレーションICP質量分析用の作動中に、水素含有分子を、前記ICPトーチのプラズマに供給するように構成される、装置。
(例85)
前記装置は、水素ガス流を含む蒸気を供給するように構成される、例84に記載の装置。
(例86)
前記蒸気は、水蒸気またはアルコール蒸気を含む、例84または85に記載の装置。
(例87)
前記蒸気は、水蒸気を含む、例86に記載の装置。
(例88)
前記蒸気は、アルコールを含む、例86に記載の装置。
(例89)
前記アルコールは、エタノールである、例88に記載の装置。
(例90)
例84~89のいずれか一項に記載の装置を使用して、試料をLA-ICP-MSにより分析することを含む、方法。
(例91)
装置であって、
試料を少なくとも二つの方向に移動するように構成された試料ステージと、
前記試料ステージ上に取り付けられた試料を除去するように構成されたレーザーアブレーション源と、
質量分析計に結合された誘導結合プラズマ(ICP)トーチと、
前記レーザーアブレーション源により前記試料から作成されたアブレーションプルームを、前記ICPトーチまで搬送するように構成されたインジェクタと、を具備し、
前記ICPトーチは、前記ICPトーチが前記レーザーアブレーション源から分離される細胞懸濁モードで、すべての細胞を微粒子化およびイオン化するように構成され、
前記装置は、レーザーアブレーションICP質量分析用の作動中であるが、前記細胞懸濁モード中ではない状態で、水素含有分子を、前記ICPトーチのプラズマに供給するように構成される、装置。
In an alternative configuration, hydrogen is premixed with argon (such as a gas source specific to the carrier gas and/or capture gas). In some LA-ICP-MS systems, argon can be used as a trap gas for the removed plume. In addition to LA-ICP-MS, in mass cytometry instruments. Neon can also be considered for some applications, although it can be cost-prohibitive. In yet another alternative configuration, hydrogen premixed with argon is added to the carrier gas. The carrier gas is part of the total injector flow and is mixed with the ablation capture gas that carries the plume. Adding the H2/Argon premix to the carrier gas stream allows the user to vary the ratio of pure argon to H2/Ar premix, independently controlling the optimal argon flow while controlling the overall H2 to the injector. You can control the flow. In other words, the premix flow controls the mass flow of H2, and the premix flow and the remaining argon flow control the total argon flow of the carrier gas. The total argon flow at the output of the injector needs to be carefully adjusted to achieve optimal plasma temperature and maximum sensitivity. The level of H2 then provides a second dimension for sensitivity improvement. The proposed H2/argon premix has a low concentration of hydrogen, below the flammability limit. This device suffers from the disadvantage that an additional cylinder of premix gas and an additional mass flow controller independent of the premix flow are required. However, the advantage of this device is the ability to independently control and adjust the hydrogen portion of the total flow for a given instrument and plasma conditions. For example, this arrangement would be considered Plan B for the Deuterium program, with Plan A being the H2/Helium premix. H2/helium mixtures are a low cost and convenient solution due to the typically minor limitation of the lack of independent H2 flow control.
Examples of the present invention are shown below.
(Example 1)
A device,
a sample stage configured to move the sample in at least two directions;
a laser ablation source configured to remove a sample mounted on the sample stage;
a plasma source;
an injector configured to transport an ablation plume created from the sample by the laser ablation source to the plasma source;
The apparatus, wherein at least one of the plasma source and the sample stage are oriented orthogonally to each other.
(Example 2)
The device according to example 1, wherein the injector is rigid.
(Example 3)
3. The device according to example 1 or 2, wherein the injector is linear.
(Example 4)
Apparatus according to any one of examples 1 to 3, wherein the inner diameter of the injector is less than 1 mm.
(Example 5)
Apparatus according to any one of examples 1 to 4, wherein the length of the injector is less than 10 cm.
(Example 6)
The device according to example 5, wherein the length of the injector is less than 5 cm.
(Example 7)
Apparatus according to any one of Examples 1 to 6, wherein the apparatus is configured to direct the laser onto a path that is not traversed by the injector.
(Example 8)
8. The device of any one of Examples 1-7, wherein the device is operable to deliver at least 1000 different ablation plumes per second to the ICP source.
(Example 9)
The apparatus according to any one of Examples 1 to 8, further comprising a mass spectrometer.
(Example 10)
The apparatus of Example 9, wherein the mass spectrometer is a time-of-flight mass spectrometer.
(Example 11)
11. The apparatus of example 9 or 10, wherein the mass spectrometer is configured to receive a vertical beam of ions.
(Example 12)
Apparatus according to any one of Examples 1 to 11, wherein the sample stage is vertical and operable to move to a vertical position.
(Example 13)
Apparatus according to any one of Examples 1 to 11, wherein the plasma source is vertically oriented.
(Example 14)
14. The apparatus of example 13, wherein the plasma source is vacuum sealed, but the inlet of an injector to the plasma source is excluded.
(Example 15)
Apparatus according to any one of Examples 1 to 14, wherein the plasma source is an ICP source.
(Example 16)
A method comprising analyzing a sample by LA-ICP-MS using the apparatus according to any one of Examples 1-15.
(Example 17)
17. The method of Example 16, wherein the sample is a biological sample.
(Example 18)
18. The method of Example 17, wherein the sample comprises labeled atoms.
(Example 19)
The method of Example 18, further comprising labeling the sample with a labeled atom before analyzing the sample by LA-ICP-MS.
(Example 20)
20. The method of any one of Examples 16-19, wherein at least 1000 different ablation plumes are analyzed per second.
(Example 21)
A device,
a sample stage configured to move the sample in at least two directions;
a laser ablation source configured to remove a sample mounted on the sample stage;
an inductively coupled plasma (ICP) torch;
an injector configured to convey an ablation plume created from the sample by the laser ablation source to the ICP torch;
a compressed premixed gas source comprising hydrogen gas mixed with at least one of helium and argon.
(Example 22)
22. The apparatus of Example 21, wherein the hydrogen gas in the compressed premixed gas source is greater than 0.1% and below the flammability limit of hydrogen.
(Example 23)
The compressed premixed gas source of Example 21, wherein the hydrogen gas is 1% to 4% by volume.
(Example 24)
24. The apparatus of example 21, 22 or 23, wherein the compressed premixed gas source comprises at least 50% by volume helium.
(Example 25)
24. The apparatus of example 21, 22 or 23, wherein the compressed premixed gas source comprises at least 50% argon by volume.
(Example 26)
26. The apparatus of any one of Examples 21-25, wherein the source of compressed premixed gas supplies gas to an ablation chamber that includes the sample stage.
(Example 27)
27. The apparatus of any one of Examples 21-26, wherein the premixed gas source provides a trapping gas that conveys the ablation plume into the injector.
(Example 28)
28. The apparatus of example 27, wherein an additional gas source provides a carrier gas to the injector, and the captured gas pulls the ablation plume up to the carrier gas within the injector.
(Example 29)
29. The apparatus of Example 28, wherein the carrier gas includes argon and the capture gas includes a mixture of helium and hydrogen gas.
(Example 30)
28. The apparatus of example 27, wherein there are no separate capture and carrier gases.
(Example 31)
31. The apparatus of any one of Examples 21-30, wherein the injector directs a laser ablation plume into a vertical ICP torch.
(Example 32)
30. The apparatus of any one of Examples 21-29, further comprising an additional gas source for providing the carrier gas to the injector.
(Example 33)
33. The apparatus of Example 32, wherein the additional gas source includes at least 50% argon by volume and the premixed gas source includes at least 50% helium by volume.
(Example 34)
Apparatus according to any one of Examples 21 to 33, wherein the additional gas source is a liquid dewar.
(Example 35)
35. The apparatus of any one of Examples 21-34, wherein the compressed premixed gas source is configured to introduce a make-up flow into the injector downstream of the laser ablation plume entering the injector.
(Example 36)
36. The apparatus of example 35, wherein the make-up flow is introduced downstream of the sacrificial flow.
(Example 37)
37. The apparatus of Example 36, wherein the apparatus does not include a sacrificial flow.
(Example 38)
35. The apparatus of any one of Examples 21-34, wherein the compressed premixed gas source provides at least one of a trap gas, a carrier gas, and an internal torch gas.
(Example 39)
39. The apparatus of any one of Examples 21-38, configured to provide a flow of hydrogen gas to the ICP torch at between 0.001 L/min and 0.1 L/min.
(Example 40)
The apparatus of Example 39, configured to provide a flow of hydrogen gas to the ICP torch at 0.001 L/min to 0.02 L/min.
(Example 41)
41. The apparatus of any one of Examples 21-40, further configured to provide hydrogen gas at 0.002% to 1% of the total gas flow to the ICP torch.
(Example 42)
42. The apparatus of Example 41, wherein the apparatus is configured to provide hydrogen gas at 0.01% to 0.1% of the total gas flow to the ICP torch.
(Example 43)
43. The apparatus of example 41 or 42, wherein the total gas flow to the ICP torch is between 5 and 30 L/min.
(Example 44)
44. The apparatus of any one of Examples 21-43, further comprising a mass spectrometer configured to detect ionized atoms produced by the ICP torch.
(Example 45)
45. The apparatus of Example 44, wherein the mass spectrometer comprises a high pass filter configured to remove ions having a mass of at least 80 amu or less.
(Example 46)
46. The ICP torch is configured to micronize and ionize all cells in a cell suspension mode where the ICP torch is separated from the laser ablation source. Device.
(Example 47)
47. The apparatus according to any one of Examples 21 to 46, further comprising a humidification system configured to humidify the gas stream.
(Example 48)
48. The apparatus of example 47, wherein the humidified gas stream is a carrier gas stream.
(Example 49)
A method comprising analyzing a sample by LA-ICP-MS using the apparatus according to any one of Examples 21-48.
(Example 50)
50. The method of Example 49, wherein the sample is a biological sample.
(Example 51)
51. The method of Example 50, wherein the sample includes labeled atoms.
(Example 52)
The method of Example 51, further comprising labeling the sample with a labeled atom before analyzing the sample by LA-ICP-MS.
(Example 53)
Further, the method of Example 52, wherein there are no labeled atoms with an average oxide spillover of greater than 3%.
(Example 54)
54. The method of any one of Examples 49-53, wherein the hydrogen gas provides at least some labeled atoms with at least a 20% increase in sensitivity.
(Example 55)
55. The method of Example 54, wherein the hydrogen gas provides at least a 50% increase in sensitivity to at least some labeled atoms.
(Example 56)
56. The method of any one of Examples 49-55, wherein the average sensitivity for labeled atoms in any given 5 minute period does not change by more than 10% over at least 1 hour of analyzing the sample.
(Example 57)
A compressed premixed gas source for an inductively coupled plasma device, the source comprising:
at least 50% by volume helium or argon;
0.1% to 5% by volume of hydrogen gas.
(Example 58)
The compressed premixed gas source of Example 57, comprising at least 50% helium by volume.
(Example 59)
The compressed premixed gas source of Example 57, comprising at least 50% argon by volume.
(Example 60)
The compressed premixed gas source of Example 55, 56, or 57, wherein the hydrogen gas is 1% to 4% by volume.
(Example 61)
A compressed premixed gas source for an inductively coupled plasma device, the source comprising:
at least 50% by volume helium or argon;
A source of compressed premixed gas comprising at least 0.1% by volume of the gas, the gas comprising elemental hydrogen.
(Example 62)
The compressed premixed gas source of Example 61, wherein the gas is methane, ammonia or hydrogen gas.
(Example 63)
A device,
a sample stage configured to move the sample in at least two directions;
a laser ablation source configured to remove a sample mounted on the sample stage;
an inductively coupled plasma (ICP) source;
an injector configured to convey an ablation plume created from the sample by the laser ablation source to an ICP torch;
a humidification system configured to humidify a gas flow.
(Example 64)
64. The apparatus of example 63, wherein the gas stream comprises a carrier gas stream.
(Example 65)
65. The apparatus of example 63 or 64, wherein the gas stream comprises a trapped gas stream.
(Example 66)
66. The apparatus of any one of Examples 63-65, wherein the gas flow comprises a make-up gas flow.
(Example 67)
67. The apparatus of any one of Examples 63-66, wherein the gas stream comprises an auxiliary gas stream.
(Example 68)
Apparatus according to any one of Examples 63 to 67, wherein the gas stream comprises at least 50% argon.
(Example 69)
69. The apparatus according to any one of Examples 63 to 68, wherein the humidification system comprises water diffusion piping.
(Example 70)
70. The apparatus of example 69, wherein the humidification system controls the temperature of the water diffusion piping.
(Example 71)
71. The apparatus of example 69 or 70, further comprising a variable splitter adjustable to redirect gas flow around the water diffusion piping.
(Example 72)
73. The apparatus of any one of Examples 69-72, further comprising a controller and a humidity sensor, both configured to redirect gas flow around the water diffusion piping to maintain humidity levels.
(Example 73)
69. The apparatus of any one of Examples 63-68, wherein the humidification system comprises a water pump configured to inject water directly into the gas stream.
(Example 74)
A method comprising analyzing a sample by LA-ICP-MS using the apparatus according to any one of Examples 63-73.
(Example 75)
75. The method of Example 74, wherein the sample is a biological sample.
(Example 76)
76. The method of Example 75, wherein the sample comprises labeled atoms.
(Example 77)
77. The method of Example 76, further comprising labeling the sample with a labeled atom before analyzing the sample by LA-ICP-MS.
(Example 78)
78. The method of Example 76 or 77, wherein there are no labeled atoms with an average oxide spillover of greater than 3%.
(Example 79)
79. The method of example 76, 77 or 78, wherein said humidification provides at least a 20% increase in sensitivity to at least some labeled atoms.
(Example 80)
80. The method of Example 79, wherein the humidification provides at least a 50% increase in sensitivity to at least some labeled atoms.
(Example 81)
81. The method of any one of Examples 73-80, wherein the average sensitivity for labeled atoms in any given 5 minute period does not change by more than 10% over at least 1 hour of analyzing the sample.
(Example 82)
A device,
a sample stage configured to move the sample in at least two directions;
a laser ablation source configured to remove a sample mounted on the sample stage;
an inductively coupled plasma (ICP) torch;
an injector configured to convey an ablation plume created from the sample by the laser ablation source to the ICP torch;
a compressed premixed gas source comprising a hydrogen-containing gas mixed with at least one of helium and argon.
(Example 83)
83. The apparatus of Example 82, wherein the hydrogen-containing gas is methane, ammonia, or hydrogen gas.
(Example 84)
A device,
a sample stage configured to move the sample in at least two directions;
a laser ablation source configured to remove a sample mounted on the sample stage;
an inductively coupled plasma (ICP) source;
an injector configured to convey an ablation plume created from the sample by the laser ablation source to an ICP torch;
The apparatus is configured to supply hydrogen-containing molecules to the plasma of the ICP torch during operation for laser ablation ICP mass spectrometry.
(Example 85)
85. The apparatus of example 84, wherein the apparatus is configured to supply steam comprising a stream of hydrogen gas.
(Example 86)
86. The apparatus of example 84 or 85, wherein the vapor comprises water vapor or alcohol vapor.
(Example 87)
87. The apparatus of Example 86, wherein the steam comprises water vapor.
(Example 88)
87. The apparatus of Example 86, wherein the vapor comprises alcohol.
(Example 89)
89. The apparatus of Example 88, wherein the alcohol is ethanol.
(Example 90)
A method comprising analyzing a sample by LA-ICP-MS using the apparatus according to any one of Examples 84-89.
(Example 91)
A device,
a sample stage configured to move the sample in at least two directions;
a laser ablation source configured to remove a sample mounted on the sample stage;
an inductively coupled plasma (ICP) torch coupled to a mass spectrometer;
an injector configured to convey an ablation plume created from the sample by the laser ablation source to the ICP torch;
the ICP torch is configured to micronize and ionize all cells in a cell suspension mode where the ICP torch is separated from the laser ablation source;
The apparatus is configured to supply hydrogen-containing molecules to the plasma of the ICP torch while the apparatus is in operation for laser ablation ICP mass spectrometry, but not in the cell suspension mode.

Claims (36)

装置であって、
試料を少なくとも二つの方向に移動するように構成された試料ステージと、
前記試料ステージ上に取り付けられた試料を除去するように構成されたレーザーアブレーション源と、
誘導結合プラズマ(ICP)トーチと、
前記レーザーアブレーション源により前記試料から作成されたアブレーションプルームを、前記ICPトーチまで搬送するように構成されたインジェクタと、
ヘリウムとアルゴンのうち少なくとも一つと混合した水素ガスを含む圧縮予混合ガス源と、を具備する、装置。
A device,
a sample stage configured to move the sample in at least two directions;
a laser ablation source configured to remove a sample mounted on the sample stage;
an inductively coupled plasma (ICP) torch;
an injector configured to convey an ablation plume created from the sample by the laser ablation source to the ICP torch;
a compressed premixed gas source comprising hydrogen gas mixed with at least one of helium and argon.
前記圧縮予混合ガス源中の前記水素ガスは、0.1%超で、水素の可燃限界未満である、請求項に記載の装置。 2. The apparatus of claim 1 , wherein the hydrogen gas in the compressed premixed gas source is greater than 0.1% and below the flammability limit of hydrogen. 前記水素ガスは、1体積%~4体積%である、請求項に記載の装置。 The apparatus of claim 1 , wherein the hydrogen gas is 1% to 4% by volume. 前記圧縮予混合ガス源は、少なくとも50体積%のヘリウムを含む、請求項に記載の装置。 2. The apparatus of claim 1 , wherein the compressed premixed gas source includes at least 50% by volume helium. 前記圧縮予混合ガス源は、少なくとも50体積%のアルゴンを含む、請求項に記載の装置。 2. The apparatus of claim 1 , wherein the compressed premixed gas source includes at least 50% argon by volume. 前記圧縮予混合ガス源は、ガスを、前記試料ステージを含むアブレーションチャンバに供給する、請求項に記載の装置。 2. The apparatus of claim 1 , wherein the compressed premixed gas source supplies gas to an ablation chamber that includes the sample stage. 前記予混合ガス源は、前記アブレーションプルームを前記インジェクタ内に搬送する捕捉ガスを提供する、請求項に記載の装置。 2. The apparatus of claim 1 , wherein the premixed gas source provides a trapping gas that conveys the ablation plume into the injector. 追加のガス源は、搬送ガスを前記インジェクタに提供し、前記捕捉ガスは、前記アブレーションプルームを前記インジェクタ内の前記搬送ガスに引き上げる、請求項に記載の装置。 8. The apparatus of claim 7 , wherein an additional gas source provides a carrier gas to the injector, and the captured gas pulls the ablation plume up to the carrier gas within the injector. 前記搬送ガスは、アルゴンを含み、前記捕捉ガスは、ヘリウムと水素ガスの混合物を含む、請求項に記載の装置。 9. The apparatus of claim 8 , wherein the carrier gas includes argon and the capture gas includes a mixture of helium and hydrogen gases. 別個の捕捉ガスおよび搬送ガスは存在しない、請求項に記載の装置。 8. The apparatus of claim 7 , wherein there are no separate capture and carrier gases. 前記インジェクタは、レーザーアブレーションプルームを垂直ICPトーチに向ける、請求項に記載の装置。 2. The apparatus of claim 1 , wherein the injector directs a laser ablation plume toward a vertical ICP torch. 前記搬送ガスを前記インジェクタに提供する追加のガス源をさらに含む、請求項に記載の装置。 2. The apparatus of claim 1 , further comprising an additional gas source to provide the carrier gas to the injector. 前記追加のガス源は、少なくとも50体積%のアルゴンを含み、前記予混合ガス源は、少なくとも50体積%のヘリウムを含む、請求項12に記載の装置。 13. The apparatus of claim 12 , wherein the additional gas source includes at least 50% argon by volume and the premixed gas source includes at least 50% helium by volume. 前記圧縮予混合ガス源は、メイクアップ流を、前記レーザーアブレーションプルームが前記インジェクタに入る下流で前記インジェクタに導入するように構成される、請求項に記載の装置。 2. The apparatus of claim 1 , wherein the compressed premixed gas source is configured to introduce a make-up flow into the injector downstream of the laser ablation plume entering the injector. 前記メイクアップ流は、犠牲流れの下流で導入される、請求項14に記載の装置。 15. The apparatus of claim 14 , wherein the make-up flow is introduced downstream of the sacrificial flow. 前記装置は、犠牲流れを含まない、請求項15に記載の装置。 16. The apparatus of claim 15 , wherein the apparatus does not include a sacrificial flow. 前記圧縮予混合ガス源は、捕捉ガス、搬送ガス、および内部トーチガスのうち少なくとも一つを提供する、請求項に記載の装置。 2. The apparatus of claim 1 , wherein the compressed premixed gas source provides at least one of a capture gas, a carrier gas, and an internal torch gas. 前記ICPトーチへの水素ガス流を、0.001L/分~0.1L/分で提供するように構成された、請求項に記載の装置。 The apparatus of claim 1 , configured to provide a flow of hydrogen gas to the ICP torch at between 0.001 L/min and 0.1 L/min. 前記ICPトーチへの水素ガス流を、0.001L/分~0.02L/分で提供するように構成された、請求項18に記載の装置。 19. The apparatus of claim 18 , configured to provide a flow of hydrogen gas to the ICP torch at between 0.001 L/min and 0.02 L/min. 水素ガスを、前記ICPトーチへの総ガス流の0.002%~1%で提供するようにさらに構成された、請求項に記載の装置。 The apparatus of claim 1 , further configured to provide hydrogen gas at 0.002% to 1% of total gas flow to the ICP torch. 前記装置は、水素ガスを、前記ICPトーチへの総ガス流の0.01%~0.1%で提供するように構成される、請求項20に記載の装置。 21. The apparatus of claim 20 , wherein the apparatus is configured to provide hydrogen gas at 0.01% to 0.1% of the total gas flow to the ICP torch. 前記ICPトーチへの総ガス流は、5~30L/分である、請求項20に記載の装置。 21. The apparatus of claim 20 , wherein the total gas flow to the ICP torch is between 5 and 30 L/min. 前記ICPトーチにより生成されたイオン化された原子を検出するように構成された質量分析計をさらに具備する、請求項に記載の装置。 2. The apparatus of claim 1 , further comprising a mass spectrometer configured to detect ionized atoms produced by the ICP torch. 前記質量分析計は、少なくとも質量80amu以下のイオンを除去するように構成された高パスフィルタを具備する、請求項23に記載の装置。 24. The apparatus of claim 23 , wherein the mass spectrometer comprises a high pass filter configured to remove ions having a mass of at least 80 amu or less. 前記ICPトーチは、前記ICPトーチが前記レーザーアブレーション源から分離される細胞懸濁モードで、すべての細胞を微粒子化およびイオン化するように構成される、請求項に記載の装置。 2. The apparatus of claim 1 , wherein the ICP torch is configured to micronize and ionize all cells in a cell suspension mode in which the ICP torch is separated from the laser ablation source. ガス流を加湿するように構成された加湿システムをさらに具備する、請求項に記載の装置。 2. The apparatus of claim 1 , further comprising a humidification system configured to humidify the gas stream. 加湿された前記ガス流は、搬送ガス流である、請求項26に記載の装置。 27. The apparatus of claim 26 , wherein the humidified gas stream is a carrier gas stream. 請求項に記載の装置を使用して、試料をLA-ICP-MSにより分析することを含む、方法。 A method comprising analyzing a sample by LA-ICP-MS using the apparatus of claim 1 . 前記試料は、生体試料である、請求項28に記載の方法。 29. The method of claim 28 , wherein the sample is a biological sample. 前記試料は、標識原子を含む、請求項29に記載の方法。 30. The method of claim 29 , wherein the sample includes labeled atoms. 前記試料をLA-ICP-MSにより分析する前に、前記試料を標識原子で標識することをさらに含む、請求項30に記載の方法。 31. The method of claim 30 , further comprising labeling the sample with labeled atoms before analyzing the sample by LA-ICP-MS. さらに、3%超の平均酸化物スピルオーバーを有する標識原子は存在しない、請求項31に記載の方法。 32. The method of claim 31 , further comprising no labeled atoms having an average oxide spillover of greater than 3%. 前記水素ガスは、感度の少なくとも20%増加を、少なくともいくつかの標識原子に提供する、請求項28に記載の方法。 29. The method of claim 28 , wherein the hydrogen gas provides at least a 20% increase in sensitivity to at least some labeled atoms. 前記水素ガスは、感度の少なくとも50%増加を、少なくともいくつかの標識原子に提供する、請求項33に記載の方法。 34. The method of claim 33 , wherein the hydrogen gas provides at least a 50% increase in sensitivity to at least some labeled atoms. 任意の所定の5分の期間での標識原子に対する平均感度は、前記試料を分析する少なくとも1時間にわたって10%超変化しない、請求項28に記載の方法。 29. The method of claim 28 , wherein the average sensitivity to labeled atoms in any given 5 minute period does not change by more than 10% over at least 1 hour of analyzing the sample. 装置であって、
試料を少なくとも二つの方向に移動するように構成された試料ステージと、
前記試料ステージ上に取り付けられた試料を除去するように構成されたレーザーアブレーション源と、
質量分析計に結合された誘導結合プラズマ(ICP)トーチと、
前記レーザーアブレーション源により前記試料から作成されたアブレーションプルームを、前記ICPトーチまで搬送するように構成されたインジェクタと、を具備し、
前記ICPトーチは、前記ICPトーチが前記レーザーアブレーション源から分離される細胞懸濁モードで、すべての細胞を微粒子化およびイオン化するように構成され、
前記装置は、レーザーアブレーションICP質量分析用の作動中であるが、前記細胞懸濁モード中ではない状態で、水素含有分子を、前記ICPトーチのプラズマに供給するように構成される、装置。
A device,
a sample stage configured to move the sample in at least two directions;
a laser ablation source configured to remove a sample mounted on the sample stage;
an inductively coupled plasma (ICP) torch coupled to a mass spectrometer;
an injector configured to convey an ablation plume created from the sample by the laser ablation source to the ICP torch;
the ICP torch is configured to micronize and ionize all cells in a cell suspension mode in which the ICP torch is separated from the laser ablation source;
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