[发明专利]高空间分辨激光共焦质谱显微成像方法与装置

摘要

本发明涉及一种高空间分辨激光共焦质谱显微成像方法与装置，属于共焦显微成像技术和质谱成像技术领域。本发明将共焦成像技术和质谱成像技术光谱探测技术相结合，利用高空间分辨共焦显微系统的聚焦光斑对样品进行轴向定焦与成像，利用同一聚焦光斑对样品进行解吸电离来进行质谱成像，进而实现样品微区图像与组分的高空间分辨成像。装置包括点光源、准直透镜、产生环形光发生系统、分光镜、中孔反射镜和中孔测量物镜，还包括用于探测中孔测量物镜聚焦光斑反射光强度信号的集光透镜和位于集光透镜焦点的光强点探测器，以及用于探测中孔测量物镜聚焦光斑解析电离的离子体羽组分的电离样品吸管和质谱探测系统。本发明可用于生物质谱的高分辨成像。

主权项

1.一种高空间分辨激光共焦质谱显微成像方法，其特征在于：利用高空间分辨共焦显微系统的聚焦光斑对样品进行轴向定焦与成像，利用高空间分辨共焦显微系统的同一聚焦光斑对样品进行解吸电离来进行质谱成像，进而实现样品微区图像与组分的高空间分辨成像，包括以下步骤：步骤一、使平行光束(1)通过环形光发生系统(3)后整形为环形光束(4)，该环形光束(4)再经分光镜(5)、位于分光镜(5)透射方向的中孔反射镜(6)反射进入中孔测量物镜(7)并聚焦到被测样品(8)上解吸电离产生等离子体羽(9)；步骤二、使计算机(10)控制由中孔测量物镜(7)、与中孔测量物镜(7)同轴放置的轴向物镜扫描器(11)、中孔反射镜(6)、分光镜(5)、位于分光镜(5)反射方向的集光透镜(12)和光强探测器(2)构成的激光共焦探测系统，通过轴向物镜扫描器(11)对被测样品(8)进行轴向扫描测得共焦轴向强度曲线(15)；步骤三、将共焦轴向强度曲线(15)沿z向平移s后得到移位共焦轴向强度曲线(16)，然后将移位共焦轴向强度曲线(16)与共焦轴向强度曲线(15)相减处理得到错位相减共焦曲线(17)；步骤四、将错位相减共焦曲线(17)的零点位置zA减去平移值s/2得(zA‑s/2)，计算机(10)依据(zA‑s/2)值控制轴向物镜扫描器(11)使中孔测量物镜(7)的聚焦光斑聚焦到被测样品(8)上；步骤五、利用电离样品吸管(18)将聚焦光斑解吸电离被测样品(8)产生的等离子体羽(9)中的分子、原子和离子吸入质谱探测系统(19)中进行质谱成像，测得对应聚焦光斑区域的质谱信息；步骤六、利用由中孔测量物镜(7)、与中孔测量物镜(7)同轴放置的轴向物镜扫描器(11)、中孔反射镜(6)、分光镜(5)、位于分光镜(5)反射方向的集光透镜(12)和位于激光透镜(12)焦点的光强探测器(2)构成的激光共焦探测系统对中孔测量物镜(7)聚焦到被测样品(8)的微区进行成像，测得对应聚焦光斑区域的形态信息；步骤七、计算机(10)将激光共焦探测系统测得的激光聚焦微区形态信息与质谱探测系统(19)同时测得的激光聚焦微区的质谱信息进行融合处理，继而得到聚焦光斑微区的形态和质谱信息；步骤八、计算机(10)控制二维工作台(20)使中孔测量物镜(7)对准被测样品(8)的下一个待测区域，然后按步骤二～步骤七进行操作，得到下一个待测聚焦区域的形态和质谱信息；步骤九、重复步骤八直到被测样品(8)上的所有待测点均被测到，然后利用计算机(10)进行处理即可得到被测样品形态信息和质谱信息。