[发明专利]一种模块化质谱基质喷涂装置及方法

说明书

本发明公开了一种模块化质谱基质喷涂装置，属于质谱领域，喷涂模块包括进样器、雾化器、沉降室以及喷嘴，进样器、雾化器、沉降室以及喷嘴依次连通，进样器实现基质溶液的进样，雾化器对基质溶液进行雾化，沉降室将雾化的基质溶液中体积较大的液滴沉降，喷嘴将小体积液滴喷涂至运动模块上的样品，运动模块能够带动样品移动，升温干燥模块对样品进行干燥使样品表面基质结晶，通过上述设计，沉降室将体积较大的液滴沉降，使样品表面结晶更加均匀细致，进而提高结晶质量；运动模块使喷涂过程更加自动化；并且质谱基质喷涂装置整体模块化、便于生产以及维修。本申请还涉及一种通过模块化质谱基质喷涂装置实施的模块化质谱基质喷涂方法。

技术领域

本发明涉及质谱技术领域，尤其是涉及一种模块化质谱基质喷涂装置及方法。

背景技术

在用于质谱成像的生物样本的制备过程中，需要通过合理方式将基质溶液施加在样本表面，为保证样本-基质共结晶效果，提高质谱成像的空间分辨率和重现性，基质施加效果应均匀细致且足够稳定。

目前常用喷涂方法进行质谱成像生物样本的基质施加，可分为手动喷涂和自动喷涂两类。手动喷涂过程中操作者手持喷枪，人为控制喷涂位置和喷涂量，这种基质喷涂方法实现简单成本很低，但其最终效果依赖于操作者的经验和水平，重现性往往较差，且基质结晶晶粒通常比自动喷涂方式的晶粒尺寸更大，可达50-200μm。

自动喷涂装置目前主要通过电喷雾雾化、超声雾化和气动雾化等手段产生气溶胶，其中电喷雾喷涂装置使基质溶液液滴带有同种电荷，利用同种电荷相斥的原理使液滴碎裂，形成微米级小液滴，雾化效率较高，但这种雾化方式需要使用上千伏高压，实现更为复杂且有一定危险性，且基质溶液所携带的电荷可能在一定程度上影响结晶效果；超声喷涂装置通过超声振动将溶液雾化为气溶胶，通常超声频率越高，液滴的体积越小，超声雾化方式产生的液滴不含电荷，但超声振动过程中可能将溶液加热，可能会对质谱成像分析带来不利影响；气动雾化装置通过在溶液毛细管外通入辅助气以实现溶液的液化，实现原理较为简单，通过合理设计的喷嘴结构和优化的喷涂参数可得到10μm量级的结晶效果，但通过气动方法形成的气溶胶雾粒直径分布范围较广，最大可达100μm级，将此种液滴直接喷涂在样本切片上可能会造成较大范围的横向移位，影响质谱成像分析的准确性。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种自动化并且功能模块化的模块化质谱基质喷涂装置，使喷涂表面的液滴更加均匀细致，进而提高结晶质量。

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之二在于提供一种自动化并且功能模块化的模块化质谱基质喷涂方法，使喷涂表面的液滴更加均匀细致，进而提高结晶质量。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种模块化质谱基质喷涂装置，包括喷涂模块、运动模块以及升温干燥模块，所述喷涂模块包括进样器、雾化器、沉降室以及喷嘴，所述进样器、所述雾化器、所述沉降室以及所述喷嘴依次连通，所述进样器实现基质溶液的进样，所述雾化器对基质溶液进行雾化，所述沉降室将雾化的基质溶液中体积较大的液滴沉降，所述喷嘴将小体积液滴喷涂至所述运动模块上的样品，所述运动模块能够带动样品移动，所述升温干燥模块对样品进行干燥使样品表面基质结晶。

进一步地，所述沉降室包括沉降主体，所述沉降主体为中空结构形成沉降区，所述沉降主体两端分别设有沉降入口以及气溶胶出口，所述沉降主体还设有废液口，所述废液口与所述沉降区连通。

进一步地，所述沉降主体呈纺锤形。

进一步地，所述气溶胶出口呈管状，所述气溶胶出口的直径小于所述沉降入口的直径。

进一步地，所述沉降入口以及所述气溶胶出口位于一直线上，所述废液口的延伸方向与所述直线垂直。

进一步地，所述喷涂模块还包括废液收集结构，所述废液收集结构与所述废液口连接。