[發明專利]質譜成像平臺裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201210055424.9
• 申請日: 2012-03-05
• 公開（公告）號: CN102621217A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 唐飛;王曉浩;再帕爾.阿不力孜;陳一;賀玖明
• 申請（專利權）人: 清華大學;中國醫學科學院藥物研究所
• 主分類號: G01N27/64
• 分類號: G01N27/64;G05B19/04
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 張良

技術領域

本發明涉及工業自動化領域，具體地說，涉及一種配合AFAI質譜成像的質譜成像平臺裝置和配合該質譜成像平臺的質譜掃描控制方法。

背景技術

質譜儀是當前世界上廣泛使用的一種化學分析儀器，它源于質譜分析。質譜分析是目前最靈敏、最強大和快速的分析方法之一，它的主要目的是分離和辨別樣品離子的質荷比(質量與電荷的比，m/e)，其基本原理是使樣品中各成分在離子源中發生電離，產生各種不同質荷比的帶電荷的離子，經加速電場、聚焦電場等的作用，形成離子束，進入質量分析器。在質量分析器中，利用電場或磁場的作用使離子按質荷比不同分離，再將它們分別聚焦而得到質譜圖，進而分析樣品中含有的成分。

現代質譜儀器的配置各不相同，是多種不同類型離子源、質量分析儀和探測器的有機組合。利用質譜儀，可以對樣品進行成像分析，即質譜成像技術(Imaging?Mass?Spectrometry，IMS)。

質譜成像技術同時具有化學特異性辨別、平行檢測和微成像的能力，一張質譜成像圖可以包含被檢測樣品內部數百上千種不同分子(或原子)的信息，可以說是對樣品全方位的展覽。通過質譜成像技術，研究人員可以結合樣品的物理空間特征來完成對樣品化學成分的分析。

質譜成像一般包括組織制備、質譜掃描、質量分析以及數據圖像處理四個步驟，其中，樣品電離的靈敏度、樣品制備、空間分辨率、樣品采集的速度都是影響質譜成像效果的重要因素。目前，基于二次離子質譜(SIMS)和基質輔助激光解吸電離(MALDI)的質譜成像技術已經取得了重大進展。同時，質譜成像技術在測定腫瘤中特異蛋白質的位置、分析不同生物分子的亞細胞分布以及減少兩個單細胞有機體之間的層狀磷脂方面具有其他技術無法比擬的優勢，使得最近幾年研究人員對質譜成像技術的研究興趣日益高漲。

空氣流輔助電離(air?flow?assisted?ionization，AFAI)是一種新穎而有效可以進行遠程采樣的空氣流輔助電離技術。AFAI不僅能有效捕捉和運輸帶電液滴，還能促進樣品離子的形成，甚至能防止在電離過程中的離子碎片的形成。此外AFAI還能提高質譜儀遠程采樣的靈敏度。AFAI已經成功的應用于染料、藥物、炸藥，蛋白質和揮發性化合物等物質的檢測。

本發明提供一種基于AFAI技術的質譜成像平臺，目前國內外尚未發現配合AFAI技術的專屬成像平臺裝置。此平臺配合AFAI技術，解決了遠距離質譜成像的問題，對國內高精度質譜成像研究進行了重要的補充。由于此平臺在設計時的泛用性要求，解決了不同質譜需要構建不同成像平臺的問題，促進了國內質譜領域研究的發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種質譜成像平臺，能夠解決遠距離質譜成像的問題。

本發明的技術方案如下：

一種質譜成像平臺裝置，包括控制箱、高精度成像平臺、質譜啟動電路和串行接口，所述高精度成像平臺包括高精度平移臺和水平調節臺；所述質譜啟動電路包括固態繼電器，所述固態繼電器使用所述串行接口中的質譜啟動信號引腳向所述固態繼電器發送質譜啟動信號，所述質譜啟動信號用于控制質譜儀啟動；所述控制箱對所述高精度移動平臺進行通信和控制，計算機通過所述串行接口連接所述控制箱。

進一步：所述串行接口包括接收數據RXD管腳和發送數據TXD管腳；所述RXD管腳用于接收所述控制箱傳回的狀態信息，所述TXD管腳用于向所述控制箱傳輸控制指令；所述串行接口通過質譜啟動信號引腳發送所述質譜啟動信號給所述固態繼電器，所述固態繼電器將所述質譜啟動信號轉變成邊沿觸發信號，并將所述邊沿觸發信號發送給所述質譜儀，用于啟動質譜儀。

本發明的另一目的在于提供一種質譜成像方法，以配合質譜成像平臺使用，能夠解決遠距離質譜成像的問題。

本發明的技術方案如下：

一種質譜成像控制方法，包括以下步驟：

通過計算機設置高精度成像平臺的設定路徑，并將所述設定路徑的指令轉換為控制箱指令序列后傳遞給控制箱，所述設定路徑用于控制所述高精度成像平臺的移動；

所述控制箱接收到所述計算機發送的掃描開始指令后，根據所述設定路徑的指令對所述高精度成像平臺的步進電機進行驅動；并且，所述計算機通過串行接口輸出質譜啟動信號到質譜啟動信號引腳，所述質譜啟動信號引腳發送所述質譜啟動信號給固態繼電器；

質譜儀接收所述質譜啟動信號，在所述高精度成像平臺啟動的同時啟動所述質譜儀；此時，所述質譜儀對放置到所述高精度成像平臺上的樣品進行掃描，并在掃描過程結束后將得到掃描數據反饋給計算機。