特許 6962831 イオン化方法及び試料支持体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6962831

(24)【登録日】2021年10月18日

(45)【発行日】2021年11月5日

(54)【発明の名称】イオン化方法及び試料支持体

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/62 20210101AFI20211025BHJP

   H01J 49/04 20060101ALI20211025BHJP

   H01J 49/16 20060101ALI20211025BHJP

【ＦＩ】

   G01N27/62 G

   H01J49/04 180

   H01J49/16 400

【請求項の数】13

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2018-21902(P2018-21902)

(22)【出願日】2018年2月9日

(65)【公開番号】特開2019-138759(P2019-138759A)

(43)【公開日】2019年8月22日

【審査請求日】2020年9月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100183081

【弁理士】

【氏名又は名称】岡▲崎▼ 大志

(72)【発明者】

【氏名】小谷 政弘

(72)【発明者】

【氏名】大村 孝幸

【審査官】 佐藤 仁美

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１７／０３８７０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１７／１５９８７８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−３５４３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５１７６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００２／００５１７３８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ

Ｇ０１Ｎ ２７／６２−Ｇ０１Ｎ ２７／６４

Ｈ０１Ｊ ４９／００−Ｈ０１Ｊ ４９／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

互いに対向する第１表面及び第２表面に開口する複数の貫通孔が形成された基板と、少なくとも前記第１表面に設けられ、前記第２表面よりも水に対する親和性が低い導電層と、を備える試料支持体を用意する第１工程と、
前記第１表面に対して前記第２表面が上側に位置するように前記試料支持体が支持された状態で、前記第２表面に対して試料を含む溶液を滴下する第２工程と、
前記第１表面に対して前記第２表面が上側に位置するように前記試料支持体が支持された状態で、前記試料の成分を前記第２表面側から前記複数の貫通孔内に移動させると共に、前記複数の貫通孔内に移動した前記試料の成分を乾燥させる第３工程と、
前記導電層に電圧を印加しつつ前記第１表面に対してエネルギー線を照射することにより、前記試料の成分をイオン化する第４工程と、
を含む、イオン化方法。

【請求項2】

前記第１工程において、前記第２表面及び前記貫通孔の前記第２表面側の縁部を含む部分の内面に親水性のコーティング層が設けられた前記試料支持体を用意する、請求項１に記載のイオン化方法。

【請求項3】

前記第１工程において、前記導電層の前記基板とは反対側の表面に、前記導電層よりも水に対する親和性が低い疎水性のコーティング層が設けられた前記試料支持体を用意する、請求項１又は２に記載のイオン化方法。

【請求項4】

導電性を有し、互いに対向する第１表面及び第２表面に開口する複数の貫通孔が形成された基板を備え、前記第１表面側の面の方が前記第２表面側の面よりも水に対する親和性が低い試料支持体を用意する第１工程と、
前記第１表面に対して前記第２表面が上側に位置するように前記試料支持体が支持された状態で、前記第２表面に対して試料を含む溶液を滴下する第２工程と、
前記第１表面に対して前記第２表面が上側に位置するように前記試料支持体が支持された状態で、前記試料の成分を前記第２表面側から前記複数の貫通孔内に移動させると共に、前記複数の貫通孔内に移動した前記試料の成分を乾燥させる第３工程と、
前記基板に電圧を印加しつつ前記第１表面に対してエネルギー線を照射することにより、前記試料の成分をイオン化する第４工程と、
を含む、イオン化方法。

【請求項5】

前記第１工程において、前記第２表面及び前記貫通孔の前記第２表面側の縁部を含む部分の内面に親水性のコーティング層が設けられた前記試料支持体を用意する、請求項４に記載のイオン化方法。

【請求項6】

前記第１工程において、前記第１表面に疎水性のコーティング層が設けられた前記試料支持体を用意する、請求項４又は５に記載のイオン化方法。

【請求項7】

前記試料支持体には、前記基板の厚さ方向から見て互いに分離された複数の測定領域が設けられており、
前記複数の測定領域の各々において、複数の前記貫通孔が形成されており、
前記第２工程において、前記第２表面における前記複数の測定領域の各々に対して前記試料を含む溶液を滴下し、
前記第４工程において、前記測定領域毎に前記エネルギー線を照射し、前記測定領域毎に前記試料の成分をイオン化する、請求項１〜６のいずれか一項に記載のイオン化方法。

【請求項8】

前記試料支持体は、前記第２表面側において前記基板を支持する支持基板を備え、
前記支持基板には、前記複数の測定領域の各々に対応して前記支持基板の厚さ方向に貫通する複数の貫通部が形成されている、請求項７に記載のイオン化方法。

【請求項9】

前記貫通部は、前記第２表面から遠ざかるほど幅が広くなるテーパ形状をなしている、請求項８に記載のイオン化方法。

【請求項10】

前記第３工程を完了してから前記第４工程を開始するまでの間に、載置部の載置面に前記第２表面が対向するように、前記載置面に前記試料支持体を載置する工程を更に含む、
請求項１〜９のいずれか一項に記載のイオン化方法。

【請求項11】

互いに対向する第１表面及び第２表面に開口する複数の貫通孔が形成された基板と、
少なくとも前記第１表面に設けられ、前記第２表面よりも水に対する親和性が低い導電層と、
前記第２表面側において前記基板を支持する支持基板と、
を備え、
前記支持基板には、前記基板の厚さ方向から見て互いに分離された複数の測定領域の各々に対応して前記支持基板の厚さ方向に貫通する複数の貫通部が形成されており、
前記複数の測定領域の各々は、前記基板の厚さ方向から見て複数の前記貫通孔を含む領域である、試料支持体。

【請求項12】

導電性を有し、互いに対向する第１表面及び第２表面に開口する複数の貫通孔が形成された基板と、
前記第２表面側において前記基板を支持する支持基板と、
を備え、
前記第１表面側の面の方が前記第２表面側の面よりも水に対する親和性が低く、
前記支持基板には、前記基板の厚さ方向から見て互いに分離された複数の測定領域の各々に対応する複数の貫通部が形成されており、
前記複数の測定領域の各々は、前記基板の厚さ方向から見て複数の前記貫通孔を含む領域である、試料支持体。

【請求項13】

前記貫通部は、前記第２表面から遠ざかるほど幅が広くなるテーパ形状をなしている、請求項１１又は１２に記載の試料支持体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一側面は、イオン化方法及び試料支持体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、生体試料等の試料の質量分析において、試料をイオン化するための試料支持体が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような試料支持体は、互いに対向する第１表面及び第２表面に開口する複数の貫通孔が形成された基板を備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第６０９３４９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような質量分析においては、イオン化された試料（試料イオン）が検出され、その検出結果に基づいて試料の質量分析が実施される。このような質量分析においては、信号強度（感度）の向上が望まれている。

【0005】

そこで、本発明の一側面は、試料イオンを検出する際における信号強度を向上させることができるイオン化方法及び試料支持体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の側面に係るイオン化方法は、互いに対向する第１表面及び第２表面に開口する複数の貫通孔が形成された基板と、少なくとも第１表面に設けられ、第２表面よりも水に対する親和性が低い導電層と、を備える試料支持体を用意する第１工程と、第１表面に対して第２表面が上側に位置するように試料支持体が支持された状態で、第２表面に対して試料を含む溶液を滴下する第２工程と、第１表面に対して第２表面が上側に位置するように試料支持体が支持された状態で、試料の成分を第２表面側から複数の貫通孔内に移動させると共に、複数の貫通孔内に移動した試料の成分を乾燥させる第３工程と、導電層に電圧を印加しつつ第１表面に対してエネルギー線を照射することにより、試料の成分をイオン化する第４工程と、を含む。

【0007】

第１の側面に係るイオン化方法では、第１表面に対して第２表面が上側に位置するように試料支持体が支持された状態で、第２表面に対して試料を含む溶液（以下「試料溶液」）が滴下される。ここで、第２表面よりも水に対する親和性が低い導電層が第１表面に設けられているため、第２表面に対して試料溶液を滴下することにより、第１表面（導電層）に対して試料溶液を滴下する場合よりもスムーズに試料溶液を貫通孔内に流入させることができる。また、第１表面に設けられた導電層によって、第１表面側からの試料溶液の流出を抑制しつつ、当該試料の成分を乾燥させることができる。これにより、貫通孔内に試料の成分を適切に導入することができるため、エネルギー線の照射によってイオン化された成分を検出する際における信号強度を向上させることができる。

【0008】

第１の側面に係るイオン化方法では、第１工程において、第２表面及び貫通孔の第２表面側の縁部を含む部分の内面に親水性のコーティング層が設けられた試料支持体を用意してもよい。この場合、親水性のコーティング層によって、第２表面に対して滴下された試料溶液の貫通孔内への流入を効果的に促進することができる。

【0009】

第１の側面に係るイオン化方法では、第１工程において、導電層の基板とは反対側の表面に、導電層よりも水に対する親和性が低い疎水性のコーティング層が設けられた試料支持体を用意してもよい。この場合、疎水性のコーティング層によって、第１表面側からの試料溶液の流出を効果的に抑制することができる。

【0010】

本発明の第２の側面に係るイオン化方法は、導電性を有し、互いに対向する第１表面及び第２表面に開口する複数の貫通孔が形成された基板を備え、第１表面側の面の方が第２表面側の面よりも水に対する親和性が低い試料支持体を用意する第１工程と、第１表面に対して第２表面が上側に位置するように試料支持体が支持された状態で、第２表面に対して試料を含む溶液を滴下する第２工程と、第１表面に対して第２表面が上側に位置するように試料支持体が支持された状態で、試料の成分を第２表面側から複数の貫通孔内に移動させると共に、複数の貫通孔内に移動した試料の成分を乾燥させる第３工程と、基板に電圧を印加しつつ第１表面に対してエネルギー線を照射することにより、試料の成分をイオン化する第４工程と、を含む。

【0011】

第２の側面に係るイオン化方法によれば、試料支持体において導電層を省略することができると共に、上述した導電層を有する試料支持体を用いる場合と同様の効果を得ることができる。

【0012】

第２の側面に係るイオン化方法では、第１工程において、第２表面及び貫通孔の第２表面側の縁部を含む部分の内面に親水性のコーティング層が設けられた試料支持体を用意してもよい。この場合、親水性のコーティング層によって、第２表面に対して滴下された試料溶液の貫通孔内への流入を効果的に促進することができる。

【0013】

第２の側面に係るイオン化方法では、第１工程において、第１表面に疎水性のコーティング層が設けられた試料支持体を用意してもよい。この場合、疎水性のコーティング層によって、第１表面側からの試料溶液の流出を効果的に抑制することができる。

【0014】

上記第１及び第２のイオン化方法では、試料支持体には、基板の厚さ方向から見て互いに分離された複数の測定領域が設けられており、複数の測定領域の各々において、複数の貫通孔が形成されており、第２工程において、第２表面における複数の測定領域の各々に対して試料を含む溶液を滴下し、第４工程において、測定領域毎にエネルギー線を照射し、測定領域毎に試料の成分をイオン化してもよい。この場合、複数の測定領域を用いて多数のサンプル（すなわち、各測定領域に滴下される試料溶液）のイオン化及び測定を効率的に実施することが可能となる。

【0015】

また、試料支持体は、第２表面側において基板を支持する支持基板を備え、支持基板には、複数の測定領域の各々に対応して支持基板の厚さ方向に貫通する複数の貫通部が形成されていてもよい。この場合、支持基板によって試料支持体のハンドリング性を向上させることができる。また、支持基板によって複数の測定領域が仕切られることにより、第２工程において、各測定領域に対して試料溶液を容易に滴下することが可能となる。

【0016】

また、貫通部は、第２表面から遠ざかるほど幅が広くなるテーパ形状をなしていてもよい。この場合、貫通部を上記テーパ形状としない場合（例えば柱状とする場合）と比較して、試料溶液が滴下される側の貫通部の開口を拡げることができる。これにより、第２工程における試料溶液の滴下の際に要求される精度（滴下位置に関する精度）を緩和することができる。

【0017】

また、上記イオン化方法は、第３工程を完了してから第４工程を開始するまでの間に、載置部の載置面に第２表面が対向するように、載置面に試料支持体を載置する工程を更に含んでもよい。この場合、第３工程の後に、試料支持体は、第２表面が下側に位置するように反転させられた上で載置面に載置される。これにより、試料支持体を載置部によって安定的に支持しつつ第１表面側を上方に露出させることができるため、第４工程におけるエネルギー線の照射を適切に実施することができる。

【0018】

本発明の第１の側面に係る試料支持体は、互いに対向する第１表面及び第２表面に開口する複数の貫通孔が形成された基板と、少なくとも第１表面に設けられ、第２表面よりも水に対する親和性が低い導電層と、第２表面側において基板を支持する支持基板と、を備え、支持基板には、基板の厚さ方向から見て互いに分離された複数の測定領域の各々に対応して支持基板の厚さ方向に貫通する複数の貫通部が形成されており、複数の測定領域の各々は、基板の厚さ方向から見て複数の貫通孔を含む領域である。

【0019】

第１の側面に係る試料支持体では、第２表面よりも水に対する親和性が低い導電層が第１表面に設けられている。このため、例えば第２表面に対して試料溶液を滴下することにより、第１表面（導電層）に対して試料溶液を滴下する場合よりもスムーズに試料溶液を貫通孔内に流入させることができる。また、第１表面に設けられた導電層によって、第１表面側からの試料溶液の流出を抑制しつつ、当該試料の成分を乾燥させることができる。これにより、貫通孔内に試料の成分を適切に導入することができるため、エネルギー線の照射によってイオン化された成分を検出する際における信号強度を向上させることができる。また、上記試料支持体では、第２表面側に設けられた支持基板によって、試料支持体のハンドリング性が向上させられている。さらに、支持基板によって複数の測定領域が仕切られていることにより、各測定領域に対して試料溶液を容易に滴下することが可能となっている。したがって、上記試料支持体によれば、多数のサンプル（すなわち、各測定領域に滴下される試料溶液）のイオン化を効率的且つ容易に行うことができる。

【0020】

本発明の第２の側面に係る試料支持体は、導電性を有し、互いに対向する第１表面及び第２表面に開口する複数の貫通孔が形成された基板と、第２表面側において基板を支持する支持基板と、を備え、第１表面側の面の方が第２表面側の面よりも水に対する親和性が低く、支持基板には、基板の厚さ方向から見て互いに分離された複数の測定領域の各々に対応する複数の貫通部が形成されており、複数の測定領域の各々は、基板の厚さ方向から見て複数の貫通孔を含む領域である。

【0021】

第２の側面に係る試料支持体によれば、試料支持体において導電層を省略することができると共に、上述した導電層を有する試料支持体と同様の効果を得ることができる。

【0022】

上記第１及び第２の側面に係る試料支持体において、貫通部は、第２表面から遠ざかるほど幅が広くなるテーパ形状をなしていてもよい。この場合、貫通部を上記テーパ形状としない場合（例えば柱状とする場合）と比較して、第２表面側に対する溶液の滴下を容易に行うことができる。すなわち、溶液が滴下される側の貫通部の開口を拡げることができるため、溶液の滴下の際に要求される精度（溶液の滴下位置に関する精度）を緩和することができる。

【発明の効果】

【0023】

本発明の一側面によれば、試料イオンを検出する際における信号強度を向上させることができるイオン化方法及び試料支持体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】第１実施形態の試料支持体の平面図である。

【図2】図１のII−II線に沿った試料支持体の断面図である。

【図3】図２の破線部Ａの要部拡大断面図である。

【図4】図１に示される試料支持体の基板の拡大像を示す図である。

【図5】一実施形態の質量分析方法の工程を示す図である。

【図6】一実施形態の質量分析方法の工程を示す図である。

【図7】一実施形態の質量分析装置の構成図である。

【図8】実施例及び比較例の質量分析結果を示す図である。

【図9】第２実施形態の試料支持体の要部拡大断面図である。

【図10】第３実施形態の試料支持体の断面図である。

【図11】図１０に示される試料支持体を用いた場合の第２工程を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面に示される各部材（又は部位）の寸法又は寸法の比率は、説明をわかり易くするために、実際の寸法又は寸法の比率とは異なることがある。

【0026】

［第１実施形態］
まず、一実施形態の質量分析方法（イオン化方法を含む）に用いられる試料支持体について説明する。図１〜図３に示されるように、試料支持体１は、基板２と、フレーム３（支持基板）と、導電層４と、を備えている。試料支持体１は、試料のイオン化用の試料支持体である。試料支持体１は、例えば質量分析を行う際に、測定対象の試料の成分をイオン化するために用いられる。基板２は、互いに対向する第１表面２ａ及び第２表面２ｂを有している。基板２には、複数の貫通孔２ｃが一様に（均一な分布で）形成されている。各貫通孔２ｃは、基板２の厚さ方向（第１表面２ａ及び第２表面２ｂに垂直な方向）に沿って延在しており、第１表面２ａ及び第２表面２ｂに開口している。

【0027】

基板２は、例えば、絶縁性材料によって矩形板状に形成されている。基板２の厚さ方向から見た場合における基板２の一辺の長さは、例えば数ｃｍ程度であり、基板２の厚さは、例えば１μｍ〜５０μｍ程度である。基板２の厚さ方向から見た場合における貫通孔２ｃの形状は、例えば略円形である。貫通孔２ｃの幅は、例えば１ｎｍ〜７００ｎｍ程度である。貫通孔２ｃの幅とは、基板２の厚さ方向から見た場合における貫通孔２ｃの形状が略円形である場合には、貫通孔２ｃの直径を意味し、当該形状が略円形以外である場合には、貫通孔２ｃに収まる仮想的な最大円柱の直径（有効径）を意味する。

【0028】

フレーム３は、基板２の第２表面２ｂに設けられており、第２表面２ｂ側において基板２を支持している。例えば、フレーム３は、接着材料等によって基板２の第２表面２ｂに固定されている。接着材料としては、例えば放出ガスの少ない接着材料（例えば、低融点ガラス、真空用接着剤等）が用いられ得る。フレーム３は、基板２の厚さ方向から見た場合に基板２よりも大きい矩形板状に形成されている。フレーム３には、フレーム３の厚さ方向（すなわち、基板２の厚さ方向）に貫通する複数の貫通部３ａが形成されている。図１に示されるように、複数の貫通部３ａは、例えば格子状に配列されている。基板２のうち貫通部３ａに対応する部分は、試料の測定（イオン化）を行うための測定領域Ｒとして機能する。１つの貫通部３ａは、１つの測定領域Ｒに対応している。測定領域Ｒは、基板２に対して第２表面２ｂ側から滴下された試料を含む溶液を、測定領域Ｒに設けられた複数の貫通孔２ｃを介した重力及び毛細管現象によって第１表面２ａ側に移動させるための領域として機能する。

【0029】

フレーム３は、例えば、磁性体金属材料（例えばステンレス鋼材（ＳＵＳ４００系）等）によって矩形板状に形成されている。基板２の厚さ方向から見た場合におけるフレーム３の一辺の長さは、例えば数ｃｍ〜２００ｃｍ程度であり、フレーム３の厚さは、例えば３ｍｍ以下である。基板２の厚さ方向から見た場合における貫通部３ａの形状は、例えば円形であり、その場合における貫通部３ａの直径は、例えば数ｍｍ〜数十ｍｍ程度である。また、隣り合う貫通部３ａ同士の中心間の距離（ピッチ）は、例えば数ｍｍ〜数十ｍｍ程度である。本実施形態では一例として、貫通部３ａの直径は１．６ｍｍであり、隣り合う貫通部３ａ同士のピッチは２．３ｍｍである。このようなフレーム３によって、試料支持体１のハンドリングが容易化すると共に、温度変化等に起因する基板２の変形が抑制される。

【0030】

導電層４は、基板２の第１表面２ａに設けられている。具体的には、図２に示されるように、導電層４は、基板２の第１表面２ａと、基板２の側面と、フレーム３における基板２側の表面３ｂの一部（基板２の厚さ方向から見て基板２の外側に位置する部分）と、に一続きに（一体的に）形成されている。なお、図２の例では、導電層４は、フレーム３の表面３ｂの縁部には形成されていないが、導電層４は、フレーム３の表面３ｂの縁部にも形成されていてもよい。図３に示されるように、導電層４は、測定領域Ｒにおいて、基板２の第１表面２ａのうち貫通孔２ｃが形成されていない部分を覆っている。すなわち、各貫通孔２ｃの導電層４側の開口は、導電層４によって塞がれていない。

【0031】

導電層４は、導電性材料によって形成されている。ただし、導電層４の材料としては、以下に述べる理由により、試料との親和性（反応性）が低く且つ導電性が高い金属が用いられることが好ましい。

【0032】

例えば、タンパク質等の試料と親和性が高いＣｕ（銅）等の金属によって導電層４が形成されていると、後述する試料のイオン化の過程において、試料分子にＣｕ原子が付着した状態で試料がイオン化され、Ｃｕ原子が付着した分だけ、後述する質量分析法において検出結果がずれるおそれがある。したがって、導電層４の材料としては、試料との親和性が低い金属が用いられることが好ましい。

【0033】

一方、導電性の高い金属ほど一定の電圧を容易に且つ安定して印加し易くなる。そのため、導電性が高い金属によって導電層４が形成されていると、測定領域Ｒにおいて基板２の第１表面２ａに均一に電圧を印加することが可能となる。また、導電性の高い金属ほど熱伝導性も高い傾向にある。そのため、導電性が高い金属によって導電層４が形成されていると、基板２に照射されたエネルギー線（例えばレーザ光）のエネルギーを、導電層４を介して試料に効率的に伝えることが可能となる。したがって、導電層４の材料としては、導電性の高い金属が用いられることが好ましい。

【0034】

以上の観点から、導電層４の材料としては、例えば、Ａｕ（金）、Ｐｔ（白金）等が用いられることが好ましい。導電層４は、例えば、メッキ法、原子層堆積法（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）、蒸着法、スパッタ法等によって、厚さ１ｎｍ〜３５０ｎｍ程度に形成される。なお、導電層４の材料としては、例えば、Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｔｉ（チタン）等が用いられてもよい。

【0035】

また、導電層４は、基板２の第２表面２ｂよりも水に対する親和性が低い。これにより、試料支持体１の第１表面２ａ側の面（ここでは導電層４の外面）よりも第２表面２ｂ側の面（ここでは第２表面２ｂ）の方が、水に対する親和性が高くなっている。すなわち、第２表面２ｂ側の方が第１表面２ａ側よりも、貫通孔２ｃ内に試料を含む溶液が流入し易くなっている。また、第１表面２ａ側の方が第２表面２ｂ側よりも、貫通孔２ｃ内から試料を含む溶液が流出し難くなっている。

【0036】

図４は、基板２の厚さ方向から見た場合における基板２の拡大像を示す図である。図４において、黒色の部分は貫通孔２ｃであり、白色の部分は貫通孔２ｃ間の隔壁部である。図４に示されるように、基板２は、略一定の幅を有する複数の貫通孔２ｃが一様に形成されている。１つの測定領域Ｒにおける貫通孔２ｃの開口率（基板２の厚さ方向から見た場合に当該測定領域Ｒに対して貫通孔２ｃが占める割合）は、実用上は１０〜８０％であり、特に６０〜８０％であることが好ましい。複数の貫通孔２ｃの大きさは互いに不揃いであってもよいし、部分的に複数の貫通孔２ｃ同士が互いに連結していてもよい。

【0037】

図４に示される基板２は、Ａｌ（アルミニウム）を陽極酸化することにより形成されたアルミナポーラス皮膜である。例えば、Ａｌ基板に対して陽極酸化処理が施されることにより、Ａｌ基板の表面部分が酸化されると共に、Ａｌ基板の表面部分に複数の細孔（貫通孔２ｃになる予定の部分）が形成される。続いて、酸化された表面部分（陽極酸化皮膜）がＡｌ基板から剥離され、剥離された陽極酸化皮膜に対して上記細孔を拡幅するポアワイドニング処理が施されることにより、上述した基板２が得られる。なお、基板２は、Ｔａ（タンタル）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｔｉ（チタン）、Ｈｆ（ハフニウム）、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｚｎ（亜鉛）、Ｗ（タングステン）、Ｂｉ（ビスマス）、Ｓｂ（アンチモン）等のＡｌ以外のバルブ金属を陽極酸化することにより形成されてもよいし、Ｓｉ（シリコン）を陽極酸化することにより形成されてもよい。

【0038】

次に、図５及び図６を参照して、試料支持体１を用いた試料のイオン化方法について説明する。ここでは一例として、試料のイオン化のために照射されるエネルギー線としてレーザ光を用いたレーザ脱離イオン化法（後述する質量分析装置１０による質量分析方法の一部）について説明する。

【0039】

まず、上述した試料支持体１が用意される（第１工程）。試料支持体１は、質量分析方法を実施する者によって製造されることで用意されてもよいし、試料支持体１の製造者又は販売者等から取得されることで用意されてもよい。

【0040】

続いて、図５の（Ａ）に示されるように、第１表面２ａに対して第２表面２ｂが上側に位置するように試料支持体１が支持された状態で、第２表面２ｂに対して試料Ｓを含む溶液（以下「試料溶液」）が滴下される（第２工程）。試料溶液は、例えばピペットＰ等によって、フレーム３の各貫通部３ａ（すなわち、各測定領域Ｒ）に向けて滴下される。試料溶液の滴下は、オペレータによって手動で実行されてもよいし、装置によって機械的に実行されてもよい。上記第２工程により、基板２の第２表面２ｂにおいて、複数の測定領域Ｒの各々に対して試料溶液が滴下される。

【0041】

続いて、第１表面２ａに対して第２表面２ｂが上側に位置するように試料支持体１が支持された状態で、試料Ｓの成分Ｓ１が第２表面２ｂ側から複数の貫通孔２ｃ内に移動させられると共に、複数の貫通孔２ｃ内に移動した試料Ｓの成分Ｓ１が乾燥させられる（第３工程）。具体的には、図６の（Ａ）に示されるように、上記第２工程の後、第１表面２ａに対して第２表面２ｂが上側に位置する状態が維持されることにより、試料溶液が重力及び毛細管現象によって貫通孔２ｃ内に移動すると共に、試料溶液に含まれる試料の成分Ｓ１が乾燥する。ここで、第２表面２ｂの方が導電層４よりも水に対する親和性が高いため、第２表面２ｂに対して試料溶液を滴下することにより、第１表面２ａ（導電層４）に対して試料溶液を滴下する場合よりもスムーズに試料溶液を貫通孔２ｃ内に流入させることができる。また、第１表面２ａに設けられた導電層４によって、第１表面２ａ側からの試料溶液の流出（導電層４の表面を伝った移動）を抑制しつつ、試料Ｓの成分Ｓ１を乾燥させることができる。

【0042】

続いて、図５の（Ｂ）及び図６の（Ｂ）に示されるように、試料支持体１が、第２表面２ｂに対して第１表面２ａが上側に位置するように反転させられ、第２表面２ｂに対して第１表面２ａが上側に位置する状態で、保持基板５（図７参照）の載置面５ａに載置される。すなわち、載置面５ａに第２表面２ｂが対向するように、載置面５ａに試料支持体１が載置される。保持基板５（載置部）は、例えば磁性体金属材料（例えば、ステンレス４００系等からなる基板等）である。或いは、保持基板５は、好ましくはフレーム３を固定するためのマグネットホルダである。マグネットホルダの材質は、例えばフェライト、アルニコ等である。また、試料支持体１及び保持基板５は、後述する質量分析装置１０（図７参照）の支持部１２（図７参照）上に載置される。

【0043】

続いて、導電層４に電圧が印加されつつ第１表面２ａに対してレーザ光Ｌが照射されることにより、試料Ｓの成分Ｓ１がイオン化される（第４工程）。具体的には、基板２の貫通孔２ｃ内（特に第１表面２ａ側）に留まっている成分Ｓ１がイオン化され、試料イオンＳ２（イオン化された成分Ｓ１）が放出される。より具体的には、レーザ光Ｌのエネルギーを吸収した導電層４（図２参照）から、貫通孔２ｃ内に留まっている試料Ｓの成分Ｓ１にエネルギーが伝達され、エネルギーを獲得した試料Ｓの成分Ｓ１が気化すると共に電荷を獲得して、試料イオンＳ２となる。以上の第１工程〜第４工程が、試料支持体１を用いた試料Ｓのイオン化方法（ここでは、レーザ脱離イオン化法）に相当する。

【0044】

放出された試料イオンＳ２は、支持部１２（図７参照）側とイオン検出部１５（図７参照）との圧力差、及びイオンガイド１５１（図７参照）の電場によって、質量分離部１５２（図７参照）に引き込まれる。質量分離部１５２では、試料イオンＳ２が質量に応じて分離される。質量に応じて分離された試料イオンＳ２は、イオン検出器１５３（図７参照）によって検出される（第５工程）。なお、ここでの質量分析装置１０は、飛行時間型質量分析法（ＴＯＦ−ＭＳ：Time-of-Flight Mass Spectrometry）を利用する質量分析装置である。以上の第１工程〜第５工程が、試料支持体１を用いた質量分析方法に相当する。

【0045】

なお、上記第４工程及び上記第５工程は、測定領域Ｒ毎に実施される。すなわち、上記第４工程では、測定領域Ｒ毎にレーザ光Ｌが照射され、測定領域Ｒ毎に成分Ｓ１がイオン化される。また、このようにイオン化された成分Ｓ１（試料イオンＳ２）が、イオン検出器１５３によって測定領域Ｒ毎に検出される。これにより、測定領域Ｒ毎に、質量分析結果（質量スペクトル等）が得られる。

【0046】

以上の試料支持体１の構成及び質量分析方法の説明を踏まえて、一実施形態の質量分析装置について説明する。図７に示されるように、質量分析装置１０は、チャンバ１１と、支持部１２と、レーザ光照射部１３と、電圧印加部１４と、イオン検出部１５と、支持機構１６と、試料滴下部１７と、制御部１８と、操作部１９と、表示部２０と、を備えている。

【0047】

チャンバ１１は、真空引きされる空間を形成する。支持部１２は、試料支持体１が保持基板５上に載置された状態で、チャンバ１１内の空間において、保持基板５及び試料支持体１を支持する。支持部１２は、例えば、基板２の厚さ方向に垂直な平面に沿って動作可能なステージである。

【0048】

レーザ光照射部１３は、上記第４工程において、チャンバ１１に設けられた窓部１１ａを介して、支持部１２に支持された試料支持体１の第１表面２ａに対してレーザ光Ｌを照射する。レーザ光Ｌは、例えば、紫外域の波長を有する光である。

【0049】

電圧印加部１４は、上記第４工程において、支持部１２に支持された試料支持体１の導電層４（図２参照）に、例えば保持基板５の載置面５ａ及び図示しない導電部材を介して、電圧を印加する。上記導電部材は、例えば、導電性を有し、載置面５ａと導電層４（例えばフレーム３の表面３ｂ上の部分）とを接続するテープである。上述したように導電層４が基板２の第１表面２ａ上だけでなくフレーム３の表面３ｂにも延びていることにより、フレーム３の表面３ｂ上で導電層４とテープとを導通させることができる。このため、基板２の実効領域（貫通孔２ｃが設けられており、測定に利用可能な領域）を減らすことなく、導電層４に電圧を印加することができる。

【0050】

イオン検出部１５は、上記第５工程において、チャンバ１１内の空間において、試料イオンＳ２（すなわち、導電層４に電圧が印加されつつ第１表面２ａに対してレーザ光Ｌが照射されることによりイオン化された試料Ｓの成分Ｓ１）を検出する。導電層４に電圧が印加されつつ第１表面２ａに対してレーザ光Ｌが照射される際には、試料Ｓの成分Ｓ１が毛細管現象によって複数の貫通孔２ｃを介して第１表面２ａ側に移動して乾燥した状態にある。

【0051】

質量分析装置１０では、制御部１８によって支持部１２が動作させられることにより、レーザ光照射部１３が、各測定領域Ｒに対してレーザ光Ｌを走査及び照射し、イオン検出部１５が、各測定領域Ｒについて、試料イオンＳ２を検出する。なお、各測定領域Ｒに対するレーザ光Ｌの走査は、制御部１８によって支持部１２及びレーザ光照射部１３の少なくとも１つが動作させられることにより、実施可能である。

【0052】

イオン検出部１５は、イオンガイド１５１と、質量分離部１５２と、イオン検出器１５３と、を有している。チャンバ１１内の空間に放出された試料イオンＳ２は、支持部１２側とイオン検出部１５側との圧力差、及びイオンガイド１５１の電場によって、質量分離部１５２に引き込まれる。質量分離部１５２では、試料イオンＳ２が質量に応じて分離される。質量に応じて分離された試料イオンＳ２は、イオン検出器１５３によって検出される。

【0053】

支持機構１６は、試料支持体１を支持すると共に、当該試料支持体１を反転させる。例えば、支持機構１６は、試料支持体１の側部（例えばフレーム３の縁部）を把持する把持部１６Ａと、把持部１６Ａに接続されたアーム部１６Ｂと、を含んで構成される。アーム部１６Ｂは、伸縮可能に構成されている。本実施形態では一例として、アーム部１６Ｂが伸縮することによって、把持部１６Ａに把持された試料支持体１が、試料滴下位置（図７において破線で示した位置）から支持部１２上の位置（図７において実線で示した位置）へと移動可能とされている。また、アーム部１６Ｂは、軸方向周りに回転可能に構成されている。アーム部１６Ｂの回転によって、試料支持体１は反転可能とされている。

【0054】

試料滴下部１７は、試料溶液が収容されたピペットＰを保持し、制御部１８によって動作させられることにより、指定された位置に対してピペットＰ内の試料溶液を滴下する。

【0055】

例えば上記第２工程では、支持機構１６は、上記試料滴下位置において、第１表面２ａに対して第２表面２ｂが上側に位置するように、試料支持体１を支持する。この状態で、試料滴下部１７は、フレーム３の各貫通部３ａ（すなわち、各測定領域Ｒ）に対して、試料溶液を滴下する。例えば、試料滴下部１７は、制御部１８によって動作させられることにより、ピペットＰを各測定領域Ｒの上方位置に順次移動させながら、各測定領域Ｒに対してピペットＰの先端から試料溶液を滴下する。これにより、複数の測定領域Ｒの各々に試料溶液が滴下される。

【0056】

また、例えば上記第３工程の後、支持機構１６は、第２表面２ｂに対して第１表面２ａが上側に位置するように、試料支持体１を反転させる。その後、支持機構１６は、試料支持体１を上記試料滴下位置から支持部１２上の位置まで移動させ、把持部１６Ａによる試料支持体１の把持を解除することにより、試料支持体１を支持部１２上（ここでは保持基板５上）に載置する。

【0057】

制御部１８は、質量分析装置１０の各部の動作を制御すると共に、イオン検出部１５による試料イオンＳ２の検出結果に基づいて、試料Ｓを構成する分子の質量分析（スペクトル解析等）を実施する。制御部１８は、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置として構成されている。操作部１９は、オペレータが指示等を入力するためのインタフェースである。表示部２０は、試料Ｓを構成する分子の質量分析結果等を表示するディスプレイである。

【0058】

以上述べたように、上記イオン化方法では、第１表面２ａに対して第２表面２ｂが上側に位置するように試料支持体１が支持された状態で、第２表面２ｂに対して試料Ｓを含む溶液（試料溶液）が滴下される。ここで、第２表面２ｂよりも水に対する親和性が低い導電層４が第１表面２ａに設けられているため、第２表面２ｂに対して試料溶液を滴下することにより、第１表面２ａ（導電層４）に対して試料溶液を滴下する場合よりもスムーズに試料溶液を貫通孔２ｃ内に流入させることができる。また、第１表面２ａに設けられた導電層４によって、第１表面２ａ側からの試料溶液の流出を抑制しつつ、当該試料Ｓの成分Ｓ１を乾燥させることができる。これにより、貫通孔２ｃ内に試料Ｓの成分Ｓ１を適切に導入することができるため、エネルギー線（本実施形態ではレーザ光Ｌ）の照射によってイオン化された成分Ｓ１を検出する際における信号強度（すなわち、イオン検出部１５により検出される信号強度）を向上させることができる。

【0059】

図８を参照して、上記効果について具体的に説明する。図８の（Ａ）は、比較例の質量分析方法（以下単に「比較例」）により得られた質量スペクトルを示しており、図８の（Ｂ）は、上記実施形態の質量分析方法（以下「実施例」）により得られた質量スペクトルを示している。いずれにおいても、アセチルコリンエステラーゼ（ＡＣｈＥ）を試料Ｓとして含む試料溶液が用いられた。比較例は、上記第２工程及び上記第３工程の代わりに、以下の工程が実施された点で、実施例と相違している。すなわち、比較例では、第２表面２ｂに対して第１表面２ａが上側に位置するように試料支持体１が支持された状態で、第１表面２ａ（導電層４）に対して試料溶液が滴下された。ここで、試料溶液を貫通孔２ｃ内に流入させるために、表面張力を下げるための有機溶媒（例えばアセトニトリル等）が試料溶液に混合された。続いて、第２表面２ｂに対して第１表面２ａが上側に位置するように試料支持体１が支持された状態で、試料Ｓの成分Ｓ１が第１表面２ａ側から複数の貫通孔２ｃ内に移動させられると共に、複数の貫通孔２ｃ内に移動した試料Ｓの成分Ｓ１が乾燥させられた。つまり、比較例では、第１表面２ａ側が上面となる状態が維持されたままで、レーザ光Ｌが照射される側である第１表面２ａ側から試料の滴下及び乾燥が実施された。その後のレーザ光Ｌの照射（上記第４工程）については、実施例と同様に実施された。

【0060】

図８の（Ａ）に示されるように、比較例では、信号強度が比較的小さく、相対的にノイズが大きい結果が得られた。これに対し、図８の（Ｂ）に示されるように、実施例では、信号強度が比較的大きく、相対的にノイズが小さい結果が得られた。また、実施例では、比較例のように試料溶液の表面張力を下げるための有機溶媒を添加せずとも試料溶液を貫通孔２ｃ内に適切に導入でき、有機溶媒が添加された比較例よりも信号強度を向上させられるということも確認された。

【0061】

また、本実施形態の質量分析方法では、水に対する親和性が比較的高い側（第２表面２ｂ側）から試料溶液を比較的スムーズに貫通孔２ｃ内に導くことができると共に、水に対する親和性が比較的低い側（第１表面２ａ側）からの試料溶液の流出を抑制できるため、貫通孔２ｃをあたかも試験管のように機能させることができる。例えば、互いに異なる複数の溶液（例えば測定対象の試料Ｓを含む試料溶液とマトリックス等を含むマトリックス溶液）を貫通孔２ｃ内において適切に混合及び反応させることができる。従って、本実施形態の質量分析方法は、互いに異なる複数の溶液を貫通孔２ｃ内で反応させた上で測定を行う場合（例えば試料溶液にマトリックスを加えて測定する場合）等において有効である。

【0062】

また、本実施形態の質量分析方法では、貫通部３ａ内に流入した試料溶液は、第１表面２ａ側から染み出し難くなっている。このため、第１表面２ａ側において、一の貫通部３ａに対応して設けられた貫通孔２ｃ内から流出した試料溶液が他の貫通部３ａに対応して設けられた貫通孔２ｃへと染み出すこと（いわゆるクロストーク）の発生が抑制される。

【0063】

また、上記イオン化方法は、上記第３工程を完了してから上記第４工程を開始するまでの間に、載置面５ａに第２表面２ｂが対向するように、載置面５ａに試料支持体１を載置する工程が実施される。この場合、上記第３工程の後に、試料支持体１は、第２表面２ｂが下側に位置するように反転させられた上で載置面５ａに載置される。これにより、試料支持体１を保持基板５によって安定的に支持しつつ第１表面２ａ側を上方に露出させることができるため、上記第４工程におけるレーザ光Ｌの照射を適切に実施することができる。

【0064】

また、上記イオン化方法に用いられる試料支持体１には、基板２の厚さ方向から見て互いに分離された複数の測定領域Ｒが設けられている。複数の測定領域Ｒの各々において、複数の貫通孔２ｃが形成されている。上記第２工程において、第２表面２ｂにおける複数の測定領域Ｒの各々に対して試料溶液が滴下される。上記第４工程において、測定領域Ｒ毎にレーザ光Ｌが照射され、測定領域Ｒ毎に試料Ｓの成分Ｓ１がイオン化される。このように、複数の測定領域Ｒが形成された試料支持体１を用いることにより、複数の測定領域Ｒを用いて多数のサンプル（すなわち、各測定領域Ｒに滴下される試料溶液）のイオン化及び測定を効率的に実施することができる。すなわち、１つの試料支持体１（基板２）に複数のサンプルを同時にセットすることができるため、複数のサンプルの質量分析結果（測定領域Ｒ毎の質量分析結果）を効率良く得ることができる。

【0065】

また、上記イオン化方法に用いられる試料支持体１は、第２表面２ｂ側において基板２を支持するフレーム３を備えており、フレーム３には、複数の測定領域Ｒの各々に対応してフレーム３の厚さ方向に貫通する複数の貫通部３ａが形成されている。このようなフレーム３によれば、試料支持体１のハンドリング性を向上させることができる。具体的には、基板２と一体的に設けられたフレーム３によって基板２の変形が抑制されるため、例えば上述したような支持機構１６による試料支持体の１の支持又は反転時において、基板２が折れ曲がってしまうことを防止できる。また、フレーム３によって複数の測定領域Ｒが仕切られることにより（図１参照）、上記第２工程において、各測定領域Ｒに対して試料溶液を容易に滴下することが可能となる。例えばオペレータが手動で試料溶液を滴下する場合には、オペレータは、フレーム３の貫通部３ａを目印として各測定領域Ｒを容易に把握することができる。また、上記実施形態のように試料滴下部１７によって機械的に試料溶液を滴下する場合においても、例えば以下のような効果が奏される。すなわち、図示しない撮像部（カメラ等）によって試料支持体１の第２表面２ｂ側を撮像し、制御部１８が撮像部によって撮像された画像を解析して貫通部３ａに対応する位置を認識することにより、試料滴下位置を精度良く調整することが可能となる。

【0066】

また、試料支持体１では、第２表面２ｂよりも水に対する親和性が低い導電層４が第１表面２ａに設けられている。このため、例えば第２表面２ｂに対して試料溶液を滴下することにより、第１表面２ａ（導電層４）に対して試料溶液を滴下する場合よりもスムーズに試料溶液を貫通孔２ｃ内に流入させることができる。また、第１表面２ａに設けられた導電層４によって、第１表面２ａ側からの試料溶液の流出を抑制しつつ、当該試料Ｓの成分Ｓ１を乾燥させることができる。これにより、貫通孔２ｃ内に試料Ｓの成分Ｓ１を適切に導入することができるため、レーザ光Ｌの照射によってイオン化された成分Ｓ１を検出する際における信号強度を向上させることができる。また、試料支持体１では、第２表面２ｂ側に設けられたフレーム３によって、試料支持体１のハンドリング性が向上させられている。さらに、フレーム３によって複数の測定領域Ｒが仕切られていることにより、各測定領域Ｒに対して試料溶液を容易に滴下することが可能となっている。したがって、試料支持体１によれば、多数のサンプル（すなわち、各測定領域Ｒに滴下される試料溶液）のイオン化を効率的且つ容易に行うことができる。

【0067】

［第２実施形態］
図９に示されるように、上記第１工程において、試料支持体１の代わりに試料支持体１Ａが用意されてもよい。試料支持体１Ａは、基板２の第２表面２ｂ及び貫通孔２ｃの第２表面２ｂ側の縁部を含む部分の内面に親水性のコーティング層６が設けられている点で試料支持体１と相違している。また、試料支持体１Ａは、導電層４の基板２とは反対側の表面に、導電層４よりも水に対する親和性が低い疎水性のコーティング層６が設けられている点で試料支持体１と相違している。試料支持体１Ａのその他の構成は、試料支持体１と同様である。

【0068】

親水性のコーティング層６は、少なくとも測定領域Ｒに対応する領域に設けられている。コーティング層６は、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）又は酸化亜鉛（ＺｎＯ）の成膜により形成された層である。コーティング層６は、例えば、原子層堆積法によって形成されている。コーティング層６の厚さは、例えば１ｎｍ〜５０ｎｍである。また、コーティング層６のうち各貫通孔２ｃの第２表面２ｂ側の縁部を含む部分の内面に沿った部分（すなわち、貫通孔２ｃ内に入り込んだ部分）の幅（基板２の厚さ方向における長さ）は、例えば１ｎｍ〜１０００ｎｍである。

【0069】

疎水性のコーティング層７は、少なくとも測定領域Ｒに対応する領域に設けられている。コーティング層７は、例えば、金属の蒸着により形成された層（金属膜）である。コーティング層７は、導電層４よりも水に対する親和性が低い材料によって形成されている。コーティング層７の材料としては、例えばＡｕ等を用いることができる。或いは、コーティング層７は、自己組織化単分子膜（ＳＡＭ膜：Self-Assembled Monolayer）により形成された層であってもよい。本実施形態では一例として、コーティング層７は、導電層４の基板２とは反対側の表面に設けられると共に、各貫通孔２ｃ内に入り込んだ部分を有している。ただし、コーティング層７は、少なくとも導電層４の基板２とは反対側の表面に設けられていればよく、各貫通孔２ｃ内に入り込んだ部分を有していなくてもよい。コーティング層７の厚さは、例えば１ｎｍ〜１００ｎｍである。

【0070】

親水性のコーティング層６によって、第２表面２ｂに対して滴下された試料溶液の貫通孔２ｃ内への流入を効果的に促進することができる。すなわち、上記第２工程において、第２表面２ｂ上（コーティング層６上）に滴下された試料溶液が、コーティング層６を伝って、各貫通孔２ｃの内部に流入し易くなっている。つまり、コーティング層６は、第２表面２ｂ側の試料溶液を各貫通孔２ｃ内へと適切に導く役割を果たす。これにより、試料Ｓの成分Ｓ１を各貫通孔２ｃ内に適切に流入させることができる。その結果、イオン化された成分Ｓ１を検出する際における信号強度をより一層向上させることができる。

【0071】

疎水性のコーティング層７によって、第１表面２ａ側からの試料溶液の流出を効果的に抑制することができる。すなわち、上記第２工程及び上記第３工程において、各貫通孔２ｃの第１表面２ａ側の開口から流出しようとする試料溶液が、第１表面２ａに沿って（コーティング層７を伝って）外部に流出し難くなっている。つまり、コーティング層７は、各貫通孔２ｃ内の試料溶液が第１表面２ａに沿って外部に流出することを妨げる役割を果たす。これにより、各貫通孔２ｃ内に流入した試料Ｓの成分Ｓ１の第１表面２ａ側からの流出を抑制し、当該成分Ｓ１を各貫通孔２ｃ内に適切に留めることができる。その結果、各貫通孔２ｃ内において、試料Ｓの成分Ｓ１が濃縮させられ、イオン化された成分Ｓ１を検出する際における信号強度をより一層向上させることができる。

【0072】

なお、上記第２実施形態では、コーティング層６及びコーティング層７の両方を備える試料支持体１Ａ及び試料支持体１Ａを用いたイオン化方法について説明したが、上記イオン化方法では、上記第１工程において、コーティング層６及びコーティング層７のいずれか一方のみを備える試料支持体が用意されてもよい。その場合には、試料支持体が備えるコーティング層６又はコーティング層７に応じた上述した効果を得ることができる。

【0073】

［第３実施形態］
図１０に示されるように、上記第１工程において、試料支持体１の代わりに試料支持体１Ｂが用意されてもよい。試料支持体１Ｂは、フレーム３の代わりにフレーム３Ｂを備える点で試料支持体１と相違している。試料支持体１Ｂのその他の構成は、試料支持体１と同様である。

【0074】

フレーム３Ｂは、貫通部３ａの代わりに貫通部３ｃが設けられている点でフレーム３と相違している。フレーム３Ｂのその他の構成は、フレーム３と同様である。貫通部３ｃは、基板２の第２表面２ｂから遠ざかるほど幅が広くなるテーパ形状をなしている。これにより、貫通部を上記テーパ形状としない場合（例えばフレーム３の貫通部３ａのように柱状とする場合）と比較して、試料溶液が滴下される側の貫通部３ｃの開口を拡げることができる。その結果、上記第２工程における試料溶液の滴下の際に要求される精度（滴下位置に関する精度）を緩和することができる。具体的には、図１１に示されるように、ピペットＰの先端部を貫通部３ｃ内に進入させ易くなるため、測定領域Ｒに対する試料溶液の滴下が容易となる。また、ピペットＰの先端部を貫通部３ｃの上方に位置させて（すなわち、貫通部３ｃ内に進入させずに）試料溶液を滴下する場合には、ピペットＰの先端部の位置が目標位置（例えば基板２の厚さ方向から見た場合における測定領域Ｒの中心位置）から多少ずれたとしても、試料溶液が貫通部３ｃの側面に当たって重力によって測定領域Ｒに導入されるようになる。

【0075】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。

【0076】

例えば、上述した基板２は、導電性を有していてもよく、上記イオン化方法において基板２に電圧が印加されてもよい。また、基板２が導電性を有する場合には、試料支持体において導電層４を省略することができると共に、上述した導電層４を備える試料支持体を用いる場合と同様の効果を得ることができる。なお、この場合、基板２には、第１表面２ａ側の面の方が第２表面２ｂ側の面よりも水に対する親和性が低くなるような表面処理がされていればよい。例えば、導電性を有する基板２の第２表面２ｂ及び貫通孔２ｃの第２表面２ｂ側の縁部を含む部分の内面に、上述した親水性のコーティング層６が設けられていてもよい。この場合、上述したように、上記第２工程において、第２表面２ｂに対して滴下された試料溶液の貫通孔２ｃ内への流入を促進することができる。また、導電性を有する基板２の第１表面２ａに、上述した疎水性のコーティング層７が設けられていてもよい。この場合、上述したように、上記第２工程及び上記第３工程において、貫通孔２ｃ内を第１表面２ａ側まで移動した試料溶液の流出を抑制することができる。

【0077】

また、上述した実施形態では、上記第３工程と上記第４工程との間に、試料支持体１は、第２表面２ｂが上側に位置する状態から第１表面２ａが上側に位置する状態へと反転させられたが、試料支持体１を反転させる処理は省略されてもよい。例えば、第２表面２ｂが上側に位置する状態で試料支持体１が支持機構１６によって支持され、下方からレーザ光Ｌが照射されるような場合等には、試料支持体１を反転させる処理、及び試料支持体１を載置部の載置面に載置する処理が省略されてもよい。

【0078】

また、質量分析装置１０による質量分析方法を実施する際には、試料支持体１は、支持部１２上に直接載置及び固定されてもよい。すなわち、保持基板５は省略されてもよい。この場合、支持部１２が載置部として機能し、支持部１２の上面が載置面として機能する。

【0079】

また、上述した実施形態では、フレーム３の複数の貫通部３ａ（又はフレーム３Ｂの複数の貫通部３ｃ）によって、複数の測定領域Ｒが規定されていたが、測定領域Ｒの数（すなわち、貫通部３ａ又は貫通部３ｃの数）は１つであってもよい。

【0080】

また、上述した試料のイオン化法は、試料Ｓを構成する分子の質量分析だけでなく、イオンモビリティ測定等の他の測定・実験にも利用することができる。

【0081】

また、上述した実施形態では、試料をイオン化するためのエネルギー線としてレーザ光Ｌが用いられたが、エネルギー線は、レーザ光Ｌに限定されず、例えばイオンビーム、電子線等であってもよい。

【符号の説明】

【0082】

１，１Ａ，１Ｂ…試料支持体、２…基板、２ａ…第１表面、２ｂ…第２表面、２ｃ…貫通孔、３，３Ｂ…フレーム（支持基板）、３ａ，３ｃ…貫通部、４…導電層、５…保持基板（載置部）、５ａ…載置面、６…コーティング層（親水性のコーティング層）、７…コーティング層（疎水性のコーティング層）、Ｌ…レーザ光（エネルギー線）、Ｒ…測定領域、Ｓ…試料、Ｓ１…成分、Ｓ２…試料イオン。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】