特開 2024-175788 試料支持体及び試料支持体の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024175788

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】試料支持体及び試料支持体の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 27/62 20210101AFI20241212BHJP

   H01J 49/04 20060101ALI20241212BHJP

   H01J 49/42 20060101ALN20241212BHJP

   H01J 49/16 20060101ALN20241212BHJP

【ＦＩ】

G01N27/62 G

G01N27/62 F

H01J49/04 090

H01J49/04 500

H01J49/42 150

H01J49/16 500

【審査請求】有

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023093795

(22)【出願日】2023-06-07

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-04-16

(71)【出願人】

【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】池田 貴将

【テーマコード（参考）】

2G041

【Ｆターム（参考）】

2G041CA01

2G041DA03

2G041DA05

2G041EA03

2G041GA03

2G041GA15

2G041GA16

2G041GA20

2G041JA06

(57)【要約】

【課題】試料の成分の検出感度を効果的に向上させることができる試料支持体及び当該試料支持体の製造方法を提供する。
【解決手段】試料支持体１は、試料Ｓａのイオン化用の試料支持体である。試料支持体１は、第１表面２ａと、第１表面２ａとは反対側の第２表面２ｂと、少なくとも第１表面２ａに開口する不規則な多孔質構造３と、を有する基板２を備える。多孔質構造３は、互いに連結された複数の粒子３１によって形成されている。複数の粒子３１のうち第１表面２ａを構成する粒子３１Ａは、第１表面２ａ側において凹凸構造４が形成された粗面３１ａと、第２表面２ｂ側において凹凸構造４が形成されていない非粗面３１ｂと、を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料のイオン化用の試料支持体であって、
第１表面と、前記第１表面とは反対側の第２表面と、前記第１表面に開口する不規則な多孔質構造と、を有する基板を備え、
前記多孔質構造は、互いに連結された複数の第１粒子によって形成されており、
前記複数の第１粒子のうち前記第１表面を構成する最外第１粒子は、前記第１表面側において凹凸構造が形成された粗面と、前記第２表面側において前記凹凸構造が形成されていない非粗面と、を有する、
試料支持体。

【請求項2】

前記多孔質構造は、それぞれ前記第１粒子よりも小さい径を有する複数の第２粒子を更に含み、
前記複数の第２粒子のうち少なくとも一部は、２以上の前記最外第１粒子の間に挟まれて保持されている、請求項１に記載の試料支持体。

【請求項3】

前記複数の第２粒子のうち前記第１表面を構成する最外第２粒子は、前記第１表面側において前記凹凸構造が形成された粗面と、前記第２表面側において前記凹凸構造が形成されていない非粗面と、を有する、請求項２に記載の試料支持体。

【請求項4】

前記複数の第２粒子のうち前記第１表面を構成する最外第２粒子の前記第１表面側の面及び前記第２表面側の面のいずれにも、前記凹凸構造が形成されていない、請求項２に記載の試料支持体。

【請求項5】

前記基板は、
前記第１表面を含み、複数の前記第１粒子及び複数の前記第２粒子が混在する第１層と、
前記第１層よりも前記第２表面側に位置し、複数の前記第１粒子からなり、前記第２粒子を含まない第２層と、を有する、請求項２～４のいずれか一項に記載の試料支持体。

【請求項6】

前記複数の第１粒子のうち前記第２表面を構成する粒子は、前記第２表面側において凹凸構造が形成された粗面と、前記第１表面側において凹凸構造が形成されていない非粗面と、を有する、請求項１に記載の試料支持体。

【請求項7】

前記第１表面における前記多孔質構造の開口部を塞がず、且つ、前記最外第１粒子の前記凹凸構造の表面形状に沿って前記第１表面を覆う導電層を更に備える、請求項１に記載の試料支持体。

【請求項8】

請求項１に記載の試料支持体の製造方法であって、
前記複数の第１粒子を焼結することにより、前記基板と略同一の外形を有する焼結体を得る焼結工程と、
前記焼結体における前記第１表面に対応する面に対する粗面化処理を実施することにより、それぞれ前記第１表面側において前記粗面が形成された複数の前記最外第１粒子を形成する粗面化工程と、を含む、試料支持体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、試料支持体及び試料支持体の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

生体試料等の試料をイオン化する方法として、脱離エレクトロスプレーイオン化法（ＤＥＳＩ：Desorption Electrospray Ionization）が知られている。また、このような脱離エレクトロスプレーイオン化法に適した試料支持体として、第１表面と、第１表面とは反対側の第２表面と、少なくとも第１表面に開口する不規則な多孔質構造と、を有する基板を備えた試料支持体が知られている（例えば、特許文献１参照）。上記試料支持体では、例えば、第１表面上に転写された試料に対して、帯電した微少液滴（charged-droplets）が照射されることにより、試料の脱離・イオン化がなされる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－４３５７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したような試料支持体においては、例えば上述した脱離エレクトロスプレーイオン化法等のイオン化法を用いた質量分析等において、試料の成分の検出感度の向上が求められている。

【0005】

本開示は、試料の成分の検出感度を効果的に向上させることができる試料支持体及び当該試料支持体の製造方法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】

本開示は、以下の［１］～［７］の試料支持体、及び［８］の試料支持体の製造方法を含む。

【0007】

［１］試料のイオン化用の試料支持体であって、
第１表面と、前記第１表面とは反対側の第２表面と、前記第１表面に開口する不規則な多孔質構造と、を有する基板を備え、
前記多孔質構造は、互いに連結された複数の第１粒子によって形成されており、
前記複数の第１粒子のうち前記第１表面を構成する最外第１粒子は、前記第１表面側において凹凸構造が形成された粗面と、前記第２表面側において前記凹凸構造が形成されていない非粗面と、を有する、試料支持体。

【0008】

上記［１］の試料支持体では、多孔質構造を構成する複数の第1粒子のうち第１表面を構成する最外第１粒子（すなわち、第１表面側の最表層に位置する第１粒子）は、第１表面側に凹凸構造が形成された粗面を有している。このような凹凸構造を設けることにより、測定対象の試料を粗面に好適に留めることができる。一方、最外第１粒子の粗面とは反対側の面は、凹凸構造が形成されていない非粗面とされている。これにより、試料に含まれる余分な液体成分を第１表面側から第２表面側へと好適に浸透させることができる。その結果、第１表面上に余分な液体成分が溢れることによって測定（第１表面に留まる試料の成分のイオン化）が阻害されることを抑制することができる。従って、上記［１］の試料支持体によれば、第１表面上に留まった試料の成分を効率的にイオン化することが可能となるため、試料の成分の検出感度を効果的に向上させることができる。

【0009】

［２］前記多孔質構造は、それぞれ前記第１粒子よりも小さい径を有する複数の第２粒子を更に含み、
前記複数の第２粒子のうち少なくとも一部は、２以上の前記最外第１粒子の間に挟まれて保持されている、［１］の試料支持体。

【0010】

上記［２］の構成では、多孔質構造が、複数の第１粒子だけでなく、２以上の最外第１粒子の間に挟まれて保持された第２粒子を含んで構成される。これにより、試料支持体を第１表面に対向する位置から見た場合に、第１表面における試料支持体の隙間（すなわち、多孔質構造を構成する粒子が存在しない空間）を減らすことができる。また、第１表面において、第１粒子同士の繋ぎ目だけでなく、第１粒子と第２粒子との繋ぎ目、及び第２粒子同士の繋ぎ目が加わることになる。これにより、測定対象の試料を第１表面上（特に上述した繋ぎ目の上）により一層好適に留めることができる。その結果、試料の成分の検出感度をより一層効果的に向上させることができる。

【0011】

［３］前記複数の第２粒子のうち前記第１表面を構成する最外第２粒子は、前記第１表面側において前記凹凸構造が形成された粗面と、前記第２表面側において前記凹凸構造が形成されていない非粗面と、を有する、［２］の試料支持体。

【0012】

上記［３］の構成によれば、最外第１粒子だけでなく、２以上の最外第１粒子間に位置する最外第２粒子の第１表面側の面も粗面として構成されるため、測定対象の試料を第１表面上により一層好適に留めることができる。その結果、試料の成分の検出感度をより一層効果的に向上させることができる。

【0013】

［４］前記複数の第２粒子のうち前記第１表面を構成する最外第２粒子の前記第１表面側の面及び前記第２表面側の面のいずれにも、前記凹凸構造が形成されていない、［２］の試料支持体。

【0014】

上記［３］の構成は、例えば、第１粒子の表面に対する粗面化処理と同様の処理を第１粒子よりも小径の第２粒子の表面（第１表面側の面）にも実施することにより得られる。ここで、第２粒子は第１粒子よりも小さく脆いため、上記粗面化処理において、第２粒子が粉砕されてしまうおそれがある。その結果、上記［２］の効果が低減するおそれがある。これに対して、上記［４］の構成によれば、第１粒子の表面のみに粗面化処理が実施されるため、上述したような問題を回避できる。

【0015】

［５］前記基板は、
前記第１表面を含み、複数の前記第１粒子及び複数の前記第２粒子が混在する第１層と、
前記第１層よりも前記第２表面側に位置し、複数の前記第１粒子からなり、前記第２粒子を含まない第２層と、を有する、［２］～［４］のいずれかの試料支持体。

【0016】

上記［５］の構成では、第１表面に試料を留め易くするために第１粒子及び第２粒子を混在させた第１層が設けられる一方で、第１層の下方（第２表面側）には、第２粒子を含まないことによって第１層よりも液体が通過し易い第２層が設けられている。これにより、試料支持体の第１表面に液体成分を含む測定対象の試料を転写又は滴下した場合等において、第１表面上に余分な液体成分が溢れることによって測定（第１表面に留まる試料の成分のイオン化）が阻害されることを抑制することができる。

【0017】

［６］前記複数の第１粒子のうち前記第２表面を構成する粒子は、前記第２表面側において凹凸構造が形成された粗面と、前記第１表面側において凹凸構造が形成されていない非粗面と、を有する、［１］～［５］のいずれかの試料支持体。

【0018】

上記［６］の構成によれば、第１表面及び第２表面の両方を上記［１］の効果を発揮する測定面（すなわち、測定対象の試料を支持する面）として用いることが可能になる。これにより、試料支持体のユーザ（測定者）は、試料支持体に測定対象の試料を転写又は滴下する際に、試料支持体のどちらの面が測定面であるか否かを特定する必要がないため、利便性が向上する。

【0019】

［７］前記第１表面における前記多孔質構造の開口部を塞がず、且つ、前記最外第１粒子の前記凹凸構造の表面形状に沿って前記第１表面を覆う導電層を更に備える、［１］～［６］のいずれかの試料支持体。

【0020】

上記［７］の構成によれば、上記［１］の効果を阻害することなく、レーザ脱離イオン化法等に試料支持体を用いることが可能となる。より具体的には、レーザ脱離イオン化法等を用いる場合、すなわち、第１表面においてイオン化された試料の成分をイオン検出器（グランド電極）へと導くために第１表面に電圧を印加する必要がある場合に、導電層を介して適切に電圧を印加することが可能となる。

【0021】

［８］［１］～［７］のいずれかの試料支持体の製造方法であって、
前記複数の第１粒子を焼結することにより、前記基板と略同一の外形を有する焼結体を得る焼結工程と、
前記焼結体における前記第１表面に対応する面に対する粗面化処理を実施することにより、それぞれ前記第１表面側において前記粗面が形成された複数の前記最外第１粒子を形成する粗面化工程と、を含む、試料支持体の製造方法。

【0022】

上記［８］の製造方法によれば、複数の第１粒子に対して焼結処理及び粗面化処理を順次行うことにより、上記［１］の効果を奏する試料支持体を容易且つ安定的に得ることができる。

【発明の効果】

【0023】

本開示によれば、試料の成分の検出感度を効果的に向上させることができる試料支持体及び当該試料支持体の製造方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】一実施形態の試料支持体を示す斜視図である。

【図2】図１に示される領域ＡのＳＥＭ像である。

【図3】図１の試料支持体のうち最外粒子を含む部分を模式的に示す図である。

【図4】図１の試料支持体の断面を示すＳＥＭ像である。

【図5】図４に示されるＳＥＭ像の一部の拡大図である。

【図6】図１の試料支持体を用いた質量分析方法における第２工程を示す図である。

【図7】上記質量分析方法を実施する質量分析装置の構成例を示す図である。

【図8】実施例及び比較例における微少液滴の照射領域の一例を示す図である。

【図9】実施例及び比較例の一照射領域あたりの検出感度の測定結果を示す図である。

【図10】第１変形例に係る試料支持体の一部を第１表面に対向する位置から見たＳＥＭ像である。

【図11】第１変形例の第１表面を構成する粒子の配置例を模式的に示す図である。

【図12】第１変形例に係る試料支持体の層構造を模式的に示す図である。

【図13】第２変形例の第１表面を構成する粒子の配置例を模式的に示す図である。

【図14】第３変形例に係る試料支持体の層構造を模式的に示す図である。

【図15】第３変形例に係る試料支持体の最外粒子を含む部分を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本開示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。

【0026】

［試料支持体］
図１に示されるように、試料支持体１は、基板２を備えている。一例として、基板２は、矩形板状に形成されている。基板２は、第１表面２ａと、第１表面２ａとは反対側の第２表面２ｂと、を有している。第１表面２ａは、絶縁性（電気絶縁性）を有している。本実施形態では、基板２は、絶縁性の部材である。このため、第１表面２ａだけでなく、基板２の全体が絶縁性を有している。第１表面２ａは、測定対象の試料が転写又は滴下される測定面として機能する。基板２の厚さ（第１表面２ａから第２表面２ｂまでの距離）は、例えば１００μｍ～１５００μｍ程度である。

【0027】

図２は、試料支持体１（多孔質構造３からなる基板２）を第１表面２ａに対向する方向から撮像することにより得られたＳＥＭ像である。図２に示されるように、基板２には、第１表面２ａに開口する不規則な多孔質構造３が形成されている。本実施形態では、基板２の全体が、多孔質構造３によって形成されている。ここで、「不規則な多孔質構造」とは、例えば、空隙（細孔）が不規則な方向に延びると共に３次元上において不規則に分布している構造である。例えば、第１表面２ａ側の１つの入口（開口）から基板２内に入って複数の経路に枝分かれするような構造、或いは、第１表面２ａ側の複数の入口（開口）から基板２内に入って１つの経路に合流するような構造等も、上記不規則な多孔質構造に含まれる。一方、例えば第１表面２ａから第２表面２ｂにかけて基板２の厚み方向（すなわち、第１表面２ａと第２表面２ｂとが対向する方向Ｄ１）に沿って延びる複数の細孔が主要な細孔として設けられた構造（すなわち、主に一方向に延びる細孔によって構成された規則的な構造）は、不規則な多孔質構造には含まれない。

【0028】

多孔質構造３は、複数の粒子３１（第１粒子）の集合体によって形成されている。複数の粒子３１の集合体とは、複数の粒子３１が互いに接触するように集められた構造である。すなわち、多孔質構造３は、互いに連結された複数の粒子３１によって形成されている。複数の粒子３１の集合体の例として、複数の粒子３１同士が接合又は接着された構造が挙げられる。つまり、複数の粒子３１が互いに接触した状態で固定された構造を構成するために、複数の粒子３１は、融着等によって直接的に繋がっていてもよいし、他の部材を介して間接的に繋がっていてもよい。本実施形態では、複数の粒子３１同士が融着によって接合されている。本実施形態では、粒子３１は、絶縁性材料によって形成されている。例えば、粒子３１は、ガラスによって形成されている。本実施形態では、集合体構造を製造し易くする観点から、粒子３１の材料として、ガラスの中でも比較的融点が低いソーダガラスが使用されている。また、粒子３１は球状に形成されている。このような球状の粒子３１の例としては、ガラスビーズ等が挙げられる。

【0029】

図３に示されるように、複数の粒子３１のうち第１表面２ａを構成する粒子３１Ａ（最外第１粒子）は、第１表面２ａ側（図３における上側）の粗面３１ａと、第２表面２ｂ側（図３における下側）の非粗面３１ｂと、を有している。第１表面２ａを構成する粒子３１Ａは、第１表面２ａ側の最表層に位置する粒子３１である。

【0030】

粒子３１Ａの粗面３１ａは、基板２の第１表面２ａに対向する位置から、方向Ｄ１に沿って基板２を見た場合に見える面（すなわち、図２のＳＥＭ像に写っている粒子３１Ａの面）である。粗面３１ａには、微細な凹凸構造４が形成されている。凹凸構造４は、外側に突出する（尖った）複数の凸部４ａと、内側に窪んだ複数の凹部４ｂと、によって構成されている。複数の凸部４ａ及び複数の凹部４ｂは、規則的に形成されてもよいし、不規則的に形成されてもよい。例えば、粗面３１ａは、粒子３１Ａの表面を荒らすための種々の公知の粗面化処理によって形成され得る。粗面化処理の例としては、サンドブラスト処理、レーザ加工処理、エッチング（ドライエッチング）、型による形成等が挙げられる。一例として、複数の粒子３１Ａの各々の粗面３１ａは、各粒子３１Ａに粗面３１ａが形成される前の状態の基板２の第１表面２ａ（すなわち、複数の粒子３１Ａの上面）に対して、サンドブラスト処理を実施することによって同じタイミングで形成される。この場合、複数の凸部４ａ及び複数の凹部４ｂが不規則的に形成された凹凸構造４が得られる。

【0031】

粒子３１Ａの非粗面３１ｂは、基板２の第１表面２ａに対向する位置から、方向Ｄ１に沿って基板２を見た場合に見えない面（すなわち、粗面３１ａの裏側の面）である。非粗面３１ｂには、粗面３１ａに形成されているような微細な凹凸構造４が形成されていない。すなわち、非粗面３１ｂは、粗面３１ａよりも滑らかな面とされている。非粗面３１ｂは、上述したように第１表面２ａに対向する側から実施される粗面化処理の影響を受けておらず、粒子３１Ａの本来の滑らかな表面形状（曲面形状、半球面形状）を有している。

【0032】

なお、第１表面２ａを構成しない粒子３１（すなわち、最表層を構成する粒子３１Ａよりも基板２（多孔質構造３）の内部に存在する粒子３１）の表面は、第１表面２ａ側及び第２表面２ｂ側のいずれの面についても、上述した非粗面３１ｂによって構成されている。すなわち、基板２の内部に存在する粒子３１の表面は、粒子３１Ａの裏面（第２表面２ｂ側の面）と同様に、上述した粗面化処理の影響を受けておらず、粒子３１の本来の滑らかな表面形状（曲面形状、球面形状）を有している。

【0033】

図４は、試料支持体１の断面を示すＳＥＭ像である。図５は、図４のＳＥＭ像の一部の拡大図である。図２、図４及び図５に示されるように、粒子毎に若干の形状及び大きさのばらつきがあるものの、多孔質構造３を構成する複数の粒子３１の各々は、ほぼ均一の大きさ（径）を有している。また、図２及び図５のＳＥＭ像から、第１表面２ａを構成する最表層の粒子３１Ａの上面が微細な凹凸構造４を有する粗面３１ａとして構成されていることがわかる。また、図５のＳＥＭ像から、粒子３１Ａの下面が凹凸構造４を含まない滑らかな曲面形状（半球面形状）を有する非粗面３１ｂとして構成されていることがわかる。また、図４のＳＥＭ像から、基板２の内部に存在する粒子３１の表面（上面及び下面）が粒子３１Ａの下面と同様の非粗面３１ｂとして構成されていることがわかる。

【0034】

［試料支持体の製造方法］
試料支持体１（多孔質構造３）は、例えば、以下のようにして製造される。まず、複数の粒子３１が焼結されることにより、焼結体が得られる（焼結工程）。具体的には、複数の粒子３１がプレス機等によって押し固められた状態で、粒子３１の融点以下の高温下で加熱されることにより、複数の粒子３１の表面が融着されることによって同士が結合し、複数の粒子３１からなる焼結体が得られる。上記焼結体は、最終的に得られる基板２と略同一の外形を有している。続いて、上記焼結体における第１表面２ａに対応する面（すなわち、最終的に第１表面２ａになる予定の面）に対して、上述したような粗面化処理が実施される（粗面化工程）。これにより、複数の粒子３１Ａの各々の上面を粗面３１ａとすることができる。その結果、上述した多孔質構造３が得られる。

【0035】

［イオン化法及び質量分析方法］
試料支持体１を用いたイオン化法及び質量分析方法について説明する。まず、試料のイオン化用の試料支持体として、上述した試料支持体１を用意する（第１工程）。試料支持体１は、イオン化法及び質量分析方法の実施者によって製造されることにより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譲渡されることにより用意されてもよい。

【0036】

続いて、図６に示されるように、基板２の第１表面２ａに試料Ｓａを転写する（第２工程）。図６の例では、試料Ｓａは、果物（レモン）の切片である。例えば、試料Ｓａを基板２の第１表面２ａに押し付けることにより、試料Ｓａの一部を、第１表面２ａ上に付着させる。

【0037】

続いて、図７に示されるように、質量分析装置１０のイオン化室４０内のステージ４１上に、スライドグラス６及び試料支持体１を載置する。続いて、基板２の第１表面２ａのうち転写された試料Ｓａが存在する領域を含む領域（以下「対象領域」という。）に対して、帯電した微小液滴Ｉを照射することにより、第１表面２ａ上の成分Ｓａ１をイオン化し、イオン化された成分である試料イオンＳａ２を吸引する（第３工程）。本実施形態では、例えばステージ４１をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させることにより、対象領域に対して、帯電した微小液滴Ｉの照射領域Ｉ１を相対的に移動させる（つまり、対象領域に対して、帯電した微小液滴Ｉを走査する）。以上の第１工程、第２工程及び第３工程が、試料支持体１を用いたイオン化法（本実施形態では、脱離エレクトロスプレーイオン化法）に相当する。

【0038】

イオン化室４０内では、ノズル４２から、帯電した微小液滴Ｉが噴射され、イオン輸送管４３の吸引口から試料イオンＳａ２が吸引される。ノズル４２は、二重筒構造を有している。ノズル４２の内筒には、高電圧が印加された状態で溶媒が案内される。これにより、ノズル４２の先端に達した溶媒に、片寄った電荷が付与される。ノズル４２の外筒には、ネブライズガスが案内される。これにより、溶媒が微小液滴となって噴霧され、溶媒が気化する過程で生成された溶媒イオンが、帯電した微小液滴Ｉとして出射される。

【0039】

イオン輸送管４３の吸引口から吸引された試料イオンＳａ２は、イオン輸送管４３によって質量分析室５０内に輸送される。質量分析室５０内は、高真空雰囲気（真空度１０^－４Torr以下の雰囲気）の条件下にある。質量分析室５０内では、試料イオンＳａ２がイオン光学系５１で収束され、高周波電圧が印加された四重極質量フィルタ５２に導入される。高周波電圧が印加された四重極質量フィルタ５２に試料イオンＳａ２が導入されると、当該高周波電圧の周波数によって決定される質量数を有するイオンが選択的に通過させられ、通過させられたイオンが検出器５３で検出される（第４工程）。四重極質量フィルタ５２に印加する高周波電圧の周波数を走査することにより、検出器５３に到達するイオンの質量数を順次変化させて、所定の質量範囲の質量スペクトルを得る。本実施形態では、帯電した微小液滴Ｉの照射領域Ｉ１の位置に対応するように検出器５３にイオンを検出させて、試料Ｓａを構成する分子の二次元分布を画像化する。以上の第１工程、第２工程、第３工程及び第４工程が、試料支持体１を用いた質量分析方法に相当する。

【0040】

［作用及び効果］
上述した試料支持体１では、多孔質構造３を構成する複数の粒子３１のうち第１表面２ａを構成する粒子３１Ａ（すなわち、第１表面２ａ側の最表層に位置する粒子３１）は、第１表面２ａ側に凹凸構造４が形成された粗面３１ａを有している。このような凹凸構造４を設けることにより、測定対象の試料Ｓａを粗面３１ａに好適に留めることができる。より具体的には、凹凸構造４は、外側に尖った凸部４ａ（図５参照）を有している。このような凸部４ａのエッジ部分に試料Ｓａが引っかかりやすくなるため、粗面３１ａに好適に試料Ｓａを留めることができる。また、例えば、試料Ｓａが生体細胞等の場合、凸部４ａが試料Ｓａの細胞膜を破って、その中にある試料Ｓａの成分Ｓａ１を粗面３１ａの表面上に好適に染み渡らせることが可能となる。すなわち、試料Ｓａを基板２の第１表面２ａに接触させて転写する際の転写効率を向上させることができる。また、複数の凸部４ａ及び凹部４ｂによって、粗面３１ａは、滑らかな非粗面３１ｂと比較して滑り難くなる。その結果、粗面３１ａに転写された試料Ｓａの横滑りを抑制できる。

【0041】

一方、粒子３１Ａの粗面３１ａとは反対側の面は、凹凸構造４が形成されていない非粗面３１ｂとされている。これにより、試料Ｓａに含まれる余分な液体成分を第１表面２ａ側から第２表面２ｂ側へと好適に浸透させることができる。すなわち、粒子３１Ａの裏面（下面）を凹凸構造４が形成された粗面３１ａよりも液体を円滑に浸透させることが可能な滑らかな曲面状の面（非粗面３１ｂ）とすることにより、液体を基板２の内部へと浸透させる機能を向上させることができる。その結果、第１表面２ａ上に余分な液体成分が溢れることによって測定（第１表面２ａに留まる試料Ｓａの成分Ｓａ１のイオン化）が阻害されることを抑制することができる。

【0042】

以上述べた理由により、試料支持体１によれば、第１表面２ａ上に留まった試料Ｓａの成分Ｓａ１を効率的にイオン化することが可能となるため、試料Ｓａの成分Ｓａ１の検出感度を効果的に向上させることができる。さらに、上記のように第１表面２ａ上に試料Ｓａが留まり易くなることにより、第１表面２ａにおける試料Ｓａの染みがつく領域が大きくなると共に染みが濃くなる。これにより、試料支持体１の測定面（第１表面２ａ）に付着した試料Ｓａの視認性が向上し、イオン化のための微小液滴Ｉの照射範囲を決定する作業等を容易化できるという効果も得られる。

【0043】

図８及び図９を参照して、上記効果について補足する。なお、図８及び図９の例では、後述する導電層５を設けることにより、上記実施形態の脱離エレクトロスプレーイオン化法ではなく、微小液滴Ｉの代わりにレーザ光を照射してイオン化を行うレーザ脱離イオン化が用いられる。ただし、図８の（Ａ）及び（Ｂ）は、実施例及び比較例において導電層５が設けられる前の状態を示している。図８の（Ａ）は、実施例（すなわち、後述する導電層５を備える試料支持体１Ｃ）におけるレーザ光の１回の照射範囲Ｒの一例を示している。図８の（Ｂ）は、比較例におけるレーザ光の１回の照射範囲Ｒの一例を示している。比較例に係る試料支持体は、実施例と同様に複数の粒子３１によって構成された基板（多孔質構造）を有しているが、第１表面２ａを構成する複数の粒子３１Ａの上面が粗面３１ａとされていない点において、実施例と相違している。

【0044】

図９は、上記の実施例及び比較例の各々を用いて、試料Ｓａ（一例として、Angiotensin II）の質量分析（レーザ脱離イオン化法）を実施することによって得られた質量スペクトルを示している。すなわち、図９において、横軸は質量電荷比（ｍ／ｚ）を示し、縦軸は信号強度（任意単位：arb.unit）を示している。図９は、実施例の質量スペクトルＭ１及び比較例の質量スペクトルＭ２を示している。なお、実施例の質量スペクトルＭ１と比較例の質量スペクトルＭ２とを比較し易くするために、実施例の質量スペクトルＭ１の信号強度の原点（すなわち、信号強度「０」に対応する値）を上方に（＋０．３７程度）シフトさせている。また、質量スペクトルＭ１，Ｍ２は、実施例及び比較例の各々におけるクエン酸Ｎａのピーク強度を１００％（１．０）として規格化したものである。図９に示されるように、実施例によれば、試料Ｓａ（Angiotensin II）に対応する位置において、比較例よりも高い信号強度が得られた。すなわち、実施例によれば、比較例よりも第１表面２ａ上に試料Ｓａの成分Ｓａ１が留まり易くなることによって、試料Ｓａの成分Ｓａ１の検出感度が格段に向上することが確認された。なお、上述したとおり、図９は導電層５を備える試料支持体を用いてレーザ脱離イオン化法を行った場合の測定結果を示しているが、導電層５を備えない試料支持体を用いて上述した脱離エレクトロスプレーイオン化法による質量分析（上述した第１工程～第４工程）を実施した場合においても、同様の結果が得られると考えられる。すなわち、実施例（試料支持体１）の方が、比較例（すなわち、第１表面２ａを構成する複数の粒子３１Ａの上面が粗面３１ａとされていない試料支持体）よりも、第１表面２ａ上に試料Ｓａの成分Ｓａ１が留まり易くなることから、上述した脱離エレクトロスプレーイオン化法による質量分析（上述した第１工程～第４工程）において高い検出感度が得られると考えられる。

【0045】

また、上記イオン化法では、第３工程においては、第１表面２ａに対して、帯電した微小液滴Ｉの照射領域Ｉ１を相対的に移動させる。基板２の第１表面２ａ側に留まっている試料Ｓａの成分Ｓａ１においては、試料Ｓａの位置情報（試料Ｓａを構成する分子（成分Ｓａ１）の二次元分布情報）が維持されている。したがって、第１表面２ａ（対象領域）に対して、帯電した微小液滴Ｉの照射領域Ｉ１を相対的に移動させることにより、試料Ｓａの位置情報を維持しつつ試料Ｓａの成分Ｓａ１をイオン化することができる。これにより、試料イオンＳａ２を検出する後段の工程において、試料Ｓａを構成する分子の二次元分布を画像化することができる。更に、上述したようにノズル４２を第１表面２ａに近付けることが可能であるため、帯電した微小液滴Ｉの照射領域Ｉ１が拡大するのを抑制することができる。これにより、試料イオンＳａ２を検出する後段の工程において、試料Ｓａを構成する分子の二次元分布を高分解能で画像化することができる。

【0046】

また、試料支持体１を用いた質量分析方法では、上述したように、帯電した微小液滴Ｉの照射によって試料Ｓａの成分Ｓａ１が好適にイオン化されるため、試料イオンＳａ２を検出する際における信号強度の向上を図ることができる。

【0047】

［変形例］
本開示は、上述した実施形態に限定されない。各構成の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。また、上記実施形態に係る試料支持体１に含まれる一部の構成は、適宜省略又は変更されてもよい。例えば、上記実施形態では、試料支持体１に含まれるいくつかの特徴的な構成、及び各構成によって発揮されるいくつかの効果について説明したが、本開示に係る試料支持体は、必ずしも、上記実施形態で説明された全ての効果を発揮するように構成される必要はなく、上記実施形態で説明された一部の効果のみを発揮するように構成されてもよい。後者の場合には、試料支持体は、少なくとも当該一部の効果を発揮するために必須の構成を備えていればよく、当該一部の効果を発揮するために必須ではない構成は適宜省略又は変更されてもよい。なお、一の効果に着目した場合において、当該一の効果を発揮するために必須の構成は、当業者を基準として、技術常識及び本明細書の記載に基づいて、合理的に把握されるべきである。以下、本開示の試料支持体について、いくつかの変形例を例示する。

【0048】

（第１変形例）
図１０～図１２を参照して、第１変形例に係る試料支持体１Ａについて説明する。試料支持体１Ａは、多孔質構造３からなる基板２の代わりに多孔質構造３Ａからなる基板２Ａを備える点において、試料支持体１と相違している。多孔質構造３Ａは、それぞれ粒子３１よりも小さい径を有する複数の小粒子３２（第２粒子）を更に含んでいる。また、複数の小粒子３２のうち少なくとも一部は、多孔質構造３Ａの第１表面２ａ側の最表層において、２以上の粒子３１Ａの間に挟まれて保持されている。

【0049】

多孔質構造３Ａは、互いに連結された複数の粒子３１（第１粒子）と、粒子３１よりも小さい径を有する複数の小粒子３２（第２粒子）と、によって形成されている。小粒子３２は、粒子３１と同一の材料によって形成されている。本実施形態では、粒子３１及び小粒子３２は、同一の絶縁性材料によって形成されている。例えば、粒子３１及び小粒子３２は、ガラスによって形成されている。本実施形態では、集合体構造を製造し易くする観点から、粒子３１及び小粒子３２の材料として、ガラスの中でも比較的融点が低いソーダガラスが使用されている。また、粒子３１及び小粒子３２は、いずれも球状のビーズ（ガラスビーズ）である。

【0050】

図１０は、粒子３１Ａの粗面３１ａ及び後述する最表層の小粒子３２Ａ（第１表面２ａ側の最表層の小粒子３２）の粗面３２ａが形成される前の状態の基板２Ａを第１表面２ａに対向する方向から撮像することにより得られたＳＥＭ像である。図１０に示されるように、粒子毎に若干の形状及び大きさのばらつきがあるものの、多孔質構造３Ａを構成する複数の粒子の各々は、目視においても粒子３１及び小粒子３２のいずれかに分類可能とされている。すなわち、多孔質構造３は、「大きさ」の観点において、明確に２つのグループに区別可能な粒子群によって構成されている。より具体的には、複数の粒子３１の各々は、形状及び大きさについて多少のばらつきを有するが、少なくとも上記ＳＥＭ像から判別可能な程度に小粒子３２よりも大きい径を有しており、小粒子３２と区別可能である。同様に、複数の小粒子３２の各々は、形状及び大きさについて多少のばらつきを有するが、少なくとも上記ＳＥＭ像から判別可能な程度に粒子３１よりも小さい径を有しており、粒子３１と区別可能である。

【0051】

第１表面２ａに対向する位置から方向Ｄ１に沿って第１表面２ａを見た場合において、所定の大きさの単位領域（例えば、数百μｍ～１ｍｍ四方の領域）に含まれる粒子３１の平均粒径をＲ１とし、当該単位領域に含まれる小粒子３２の平均粒径をＲ２とした場合、下記式（１）が満たされる。より好ましくは、下記式（２）が満たされる。
Ｒ１×１／１００≦Ｒ２≦Ｒ１×１／２ ・・・（１）
Ｒ１×１／１０≦Ｒ２≦Ｒ１×２／５ ・・・（２）

【0052】

上記の平均粒径Ｒ１，Ｒ２は、例えば、図１０に示したようなＳＥＭ像に基づいて算出することができる。例えば、まず、図１０のＳＥＭ像に対して公知の画像処理（エッジ検出等）を実施することにより、球状のオブジェクトを全て抽出する。なお、上記オブジェクトは、上記画像処理に代えて、目視によって抽出されてもよい。続いて、抽出された複数のオブジェクトの中から最大径を有するオブジェクトを抽出し、当該最大径との誤差が一定以下（例えば上記最大径の３０％以下）の径を有するオブジェクトを大粒子（粒子３１）に分類する。続いて、複数のオブジェクトのうち粒子３１に分類されずに残ったものを小粒子３２に分類する。続いて、粒子３１に分類された複数のオブジェクトの平均径を粒子３１の平均粒径Ｒ１として算出し、小粒子３２に分類された複数のオブジェクトの平均径を小粒子３２の平均粒径Ｒ２として算出する。以上のような処理により、平均粒径Ｒ１，Ｒ２を算出することができる。なお、上記の算出方法は一例であり、平均粒径Ｒ１，Ｒ２は、他の方法によって算出されてもよい。一例として、粒子３１の平均粒径Ｒ１は、約５０μｍであり、小粒子３２の平均粒径Ｒ２は、５μｍ～２０μｍ程度である。

【0053】

図１０に示されるように、基板２Ａの第１表面２ａは、第２表面２ｂから第１表面２ａに向かう方向を上方向とした場合に、最上面（最表層）に位置する粒子３１Ａ及び小粒子３２Ａの表面（上面）によって構成される。図１０において黒色の部分は、第１表面２ａを構成する粒子３１Ａ及び小粒子３２Ａが存在しない部分であり、粒子間の隙間（開口部）に該当する。第１表面２ａに対向する位置から方向Ｄ１に沿って第１表面２ａを見た場合において、所定の大きさの単位領域（例えば、数百μｍ～１ｍｍ四方の領域）では、粒子３１の占める面積が一番大きく、次いで小粒子３２の占める面積が粒子間の隙間（開口部）の占める面積よりも大きいことが好ましい。多孔質構造３Ａは、このような開口部において、第１表面２ａに開口している。第１表面２ａの開口部から多孔質構造３Ａの内部へと浸透した液体は、多孔質構造３Ａの内部を通って第２表面２ｂ側の開口部から第２表面２ｂの外側に抜けることが可能となっている。すなわち、本実施形態では、多孔質構造３Ａは、第１表面２ａ及び第２表面２ｂの両方に開口しており、第１表面２ａの開口部と第２表面２ｂの開口部とは、多孔質構造３Ａの内部の粒子間の隙間を介して、互いに連通している。

【0054】

図１０に示されるように、多孔質構造３Ａに含まれる複数の小粒子３２の少なくとも一部、すなわち、粒子３１Ａと共に第１表面２ａを構成する小粒子３２Ａ（最外第２粒子）は、２以上の粒子３１Ａの間に挟まれて保持されている。２以上の粒子３１Ａによって小粒子３２Ａが保持される形態の例としては、図１１の（Ａ）に示されるように１つの小粒子３２Ａが２つの粒子３１Ａの間に保持される形態、図１１の（Ｂ）に示されるように２つの粒子３１Ａの間に互いに接触する複数（この例では２つ）の小粒子３２Ａが保持される形態等が挙げられる。ただし、２以上の粒子３１Ａによって小粒子３２Ａが保持される形態は、上記例に限られない。図１０及び図１１に示されるように、多孔質構造３Ａは、第１表面２ａを構成する２以上の粒子３１Ａによって一以上の小粒子３２Ａが保持される構成を有することにより、第１表面２ａにおいて、粒子３１Ａ同士の繋ぎ目Ｊ１、粒子３１Ａと小粒子３２Ａとの繋ぎ目Ｊ２、及び小粒子３２Ａ同士の繋ぎ目Ｊ３を有している。

【0055】

ここで、複数の小粒子３２の大部分は、第１表面２ａ（すなわち、第１表面２ａを構成する粒子３１Ａ同士の間）に分布しており、第１表面２ａから第２表面２ｂ側に一定以上離れた基板２（多孔質構造３Ａ）の内部には存在しない。すなわち、図１２に示されるように、多孔質構造３Ａによって構成される基板２Ａの層構造を模式的に表した場合、基板２Ａは、混在層２１（第１層）と、大粒子層２２（第２層）と、を有している。混在層２１は、第１表面２ａを含み、複数の粒子３１及び複数の小粒子３２が混在する層である。大粒子層２２は、混在層２１よりも第２表面２ｂ側に位置し、複数の粒子３１からなり、小粒子３２を含まない層である。

【0056】

方向Ｄ１における混在層２１の厚さは、方向Ｄ１における大粒子層２２の厚さの１／５以下である。本実施形態では一例として、混在層２１は、基板２Ａ（多孔質構造３Ａ）の全体の厚さの１／１０程度とされている。すなわち、混在層２１の厚さは、大粒子層２２の厚さの１／９程度とされている。

【0057】

図１１の（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、本実施形態では、最表層に位置して第１表面２ａを構成する小粒子３２Ａは、第１表面２ａ側において凹凸構造４が形成された粗面３２ａと、第２表面２ｂ側において凹凸構造４が形成されていない非粗面３２ｂと、を有する。粗面３２ａ及び非粗面３２ｂは、それぞれ、上述した粒子３１Ａの粗面３１ａ及び非粗面３１ｂと同様の構成を有している。

【0058】

試料支持体１Ａ（多孔質構造３Ａ）は、例えば、以下のようにして製造される。まず、複数の粒子３１が焼結されることにより、焼結体が得られる（第１焼結工程）。具体的には、複数の粒子３１がプレス機等によって押し固められた状態で、粒子３１の融点以下の高温下で加熱されることにより、複数の粒子３１同士の表面が融着されることによって結合し、複数の粒子３１のみからなる焼結体が得られる。上記焼結体は、最終的に得られる基板２Ａと略同一の外形を有している。続いて、上記焼結体における第１表面２ａに対応する面（すなわち、最終的に第１表面２ａになる予定の面）に、複数の小粒子３２が添加される（添加工程）。例えば、複数の小粒子３２が、上記焼結体の上記面に対してまぶされる。続いて、上記焼結体及び上記焼結体に添加された複数の小粒子３２が混在する状態で焼結（再焼結）されることにより、複数の粒子３１及び複数の小粒子３２の表面が融着されることによって結合された第２焼結体が得られる（第２焼結工程）。続いて、上記第２焼結体に対して上述した試料支持体１の製造方法と同様の粗面化工程が実施される。これにより、複数の粒子３１Ａ及び複数の小粒子３２Ａの各々の上面を粗面３１ａ，３２ａとすることができる。その結果、上述した多孔質構造３Ａが得られる。

【0059】

試料支持体１Ａによれば、上述した試料支持体１の効果に加えて、以下の効果が奏される。すなわち、試料支持体１Ａでは、多孔質構造３Ａが、複数の粒子３１だけでなく、２以上の粒子３１Ａの間に挟まれて保持された小粒子３２Ａを含んで構成される。これにより、試料支持体１Ａを第１表面２ａに対向する位置から見た場合に、第１表面２ａにおける試料支持体１Ａの隙間（すなわち、多孔質構造３Ａを構成する粒子が存在しない空間）を減らすことができる。すなわち、図１０のＳＥＭ像からわかるように、小粒子３２Ａが最表層の複数の粒子３１Ａの間に保持されることにより、最表層の粒子３１Ａ間の隙間が埋められている。また、図１０及び図１１に示されるように、第１表面２ａにおいて、粒子３１Ａ同士の繋ぎ目Ｊ１だけでなく、粒子３１Ａと小粒子３２Ａとの繋ぎ目Ｊ２、及び小粒子３２Ａ同士の繋ぎ目Ｊ３が加わることになる。第１表面２ａに転写又は滴下された試料Ｓａは、このような繋ぎ目Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３に特に留まり易い。すなわち、このような繋ぎ目Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３を増やすことにより、測定対象の試料Ｓａを第１表面２ａ上（特に上述した繋ぎ目Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３の上）に好適に留めることができる。従って、試料支持体１Ａによれば、第１表面２ａ上に留まった試料Ｓａの成分Ｓａ１を効率的にイオン化することが可能となるため、試料支持体１Ａを用いた質量分析（例えば、上記実施形態における第１～第４工程）における試料Ｓａの成分Ｓａ１の検出感度（すなわち、試料イオンＳａ２の検出感度）をより一層効果的に向上させることができる。さらに、上記のように第１表面２ａ上に試料Ｓａが留まり易くなることにより、第１表面２ａにおける試料Ｓａの染みがつく領域が大きくなると共に染みが濃くなる。これにより、試料支持体１Ａの測定面（第１表面２ａ）に付着した試料Ｓａの視認性が向上し、イオン化のための微小液滴Ｉの照射範囲を決定する作業等を容易化できるという効果も得られる。

【0060】

図１１の（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、試料支持体１Ａでは、小粒子３２Ａは、第１表面２ａ側の粗面３２ａと、第２表面２ｂ側の非粗面３２ｂと、を有している。上記構成によれば、粒子３１Ａだけでなく、２以上の粒子３１Ａに挟まれて保持された小粒子３２Ａの第１表面２ａ側の面も粗面３２ａとして構成されるため、測定対象の試料Ｓａを第１表面２ａ上に、より一層好適に留めることができる。その結果、試料Ｓａの成分Ｓａ１の検出感度をより一層効果的に向上させることができる。

【0061】

試料支持体１Ａでは、小粒子３２は、粒子３１と同一の材料によって形成されている。仮に粒子３１と小粒子３２とを互いに異なる材料によって形成した場合、イオン化の際（本実施形態では、微小液滴Ｉの照射による成分Ｓａ１のイオン化の際）に、母材（粒子３１の材料）とは異なる材料（小粒子３２の材料）に起因する信号がノイズとして発生するおそれがある。これに対して、本実施形態のように粒子３１及び小粒子３２を同一の材料で形成することにより、上記のような問題の発生を回避できる。また、粒子３１及び小粒子３２の融点及び熱膨張率が等しくなるため、上述した第２焼結工程を容易に実施できる（すなわち、第１焼結工程と同じ温度条件で実施できる）ため、基板２Ａ（多孔質構造３Ａ）を容易且つ安定した品質で製造することができる。

【0062】

試料支持体１Ａでは、粒子３１及び小粒子３２は、絶縁性材料によって形成されている。上記構成によれば、複数の粒子３１及び複数の小粒子３２が一体化された基板２Ａを、焼結等の容易な方法によって製造することができる。また、基板２Ａを絶縁性にすることができるため、上述した脱離エレクトロスプレーイオン化法に適した試料支持体１Ａを実現することができる。また、本実施形態では、粒子３１及び小粒子３２は、ガラスによって形成されている。上記構成によれば、比較的低い融点を有するガラスで粒子３１及び小粒子３２を形成することにより、上述した第１焼結工程及び第２焼結工程に必要な加熱温度を比較的低くすることができるため、多孔質構造３Ａを有する基板２Ａを好適且つ安価に得ることができる。

【0063】

試料支持体１Ａでは、上記式（１）（すなわち、「Ｒ１×１／１００≦Ｒ２≦Ｒ１×１／２」）を満たすように、多孔質構造３Ａに含まれる複数の粒子３１及び複数の小粒子３２の大きさが調整されている。上記構成によれば、第１表面２ａを構成する２以上の粒子３１の間に一以上の小粒子３２を挟んで保持する構成を好適に実現できる。その結果、上述したような検出感度を向上させる効果を好適に得ることができる。なお、上述したように粒子３１間に小粒子３２を保持する構成をより好適に実現する観点において、上述した式（２）（すなわち、「Ｒ１×１／１０≦Ｒ２≦Ｒ１×２／５」）を満たすことがより好ましい。

【0064】

試料支持体１Ａでは、基板２Ａは、第１表面２ａを含む混在層２１と、混在層２１よりも第２表面２ｂ側に位置する大粒子層２２と、を有している。すなわち、試料支持体１Ａでは、第１表面２ａに試料Ｓａを留め易くするために粒子３１及び小粒子３２を混在させた混在層２１が設けられる一方で、混在層２１の下方（第２表面２ｂ側）には、小粒子３２を含まないことによって混在層２１よりも液体が通過し易い大粒子層２２が設けられている。これにより、試料支持体１Ａの第１表面２ａに液体成分を含む測定対象の試料Ｓａを転写又は滴下した場合等において、当該液体成分を混在層２１から大粒子層２２へと適切に逃がすことができる。その結果、第１表面２ａ上に余分な液体成分が溢れることを抑制し、このような余分な液体成分が発生することによって測定（すなわち、第１表面２ａに留まる試料Ｓａの成分Ｓａ１のイオン化）が阻害されることを抑制することができる。

【0065】

試料支持体１Ａでは、方向Ｄ１における混在層２１の厚さは、方向Ｄ１における大粒子層２２の厚さの１／５以下である。上記構成によれば、混在層２１に対する大粒子層２２の厚さを十分に確保することにより、上述した効果（すなわち、測定を阻害し得る液体成分を混在層２１から大粒子層２２へと逃がす効果）を好適に得ることができる。

【0066】

（第２変形例）
図１３を参照して、第２変形例に係る試料支持体１Ｂについて説明する。試料支持体１Ｂは、第１表面２ａを構成する小粒子３２Ａの第１表面２ａ側の面及び第２表面２ｂ側の面のいずれにも凹凸構造４が形成されていない点において、試料支持体１Ａと相違している。すなわち、図１３の（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、試料支持体１Ｂでは、小粒子３２Ａの表面の全体が、非粗面３２ｂとして構成されている。

【0067】

試料支持体１Ｂは、例えば、以下のようにして製造される。まず、上述した試料支持体１の製造方法が実施されることにより、試料支持体１が得られる。続いて、試料支持体１の第１表面２ａに、複数の小粒子３２が添加される（添加工程）。例えば、複数の小粒子３２が、上記焼結体の上記面に対してまぶされる。続いて、試料支持体１及び複数の小粒子３２が混在する状態で焼結（再焼結）される（第２焼結工程）。その結果、上述した第２変形例の多孔質構造が得られる。このように、試料支持体１Ｂの製造方法においては、粒子３１Ａのみに対する粗面化処理が実施され、小粒子３２Ａに対する粗面化処理が実施されない。

【0068】

試料支持体１Ｂによれば、試料支持体１Ａと同様に、繋ぎ目Ｊ１に加えて、繋ぎ目Ｊ２，Ｊ３を増やすことにより、測定対象の試料Ｓａを第１表面２ａ上（特に上述した繋ぎ目Ｊ１，Ｊ２，Ｊ３の上）に好適に留めることができる。また、上述した第１変形例に係る試料支持体１Ａ（多孔質構造３Ａ）は、粒子３１Ａの表面に対する粗面化処理と同様の処理を粒子３１Ａよりも小径の小粒子３２Ａの表面（第１表面２ａ側の面）にも実施することにより得られる。ここで、小粒子３２Ａは粒子３１Ａよりも小さく脆いため、上記粗面化処理において、小粒子３２Ａが粉砕され、多孔質構造３Ａの内部に入り込んでしまうおそれがある。その結果、上述した試料支持体１Ａの効果（すなわち、小粒子３２Ａが２以上の粒子３１Ａの間に保持されることによる効果）が低減するおそれがある。これに対して、試料支持体１Ｂによれば、粒子３１Ａの表面のみに粗面化処理が実施され、小粒子３２Ａに対する粗面化処理が実施されないため、上述したような問題を回避できる。

【0069】

（第３変形例）
図１４及び図１５を参照して、第３変形例に係る試料支持体１Ｃについて説明する。試料支持体１Ｃは、導電層５を備える点において、試料支持体１と相違している。試料支持体１Ｃは、導電層５を備えることにより、イオン化された試料Ｓａの成分Ｓａ１を検出するために第１表面２ａ上に電圧を印加する必要があるイオン化法（例えば、レーザ脱離イオン化法等）に用いることが可能とされている。

【0070】

導電層５は、第１表面２ａにおける多孔質構造３の開口部を塞がないように、第１表面２ａを覆っている。すなわち、導電層５は、第１表面２ａにおける多孔質構造３の開口部（粒子間の隙間）を完全に塞ぐことがないように設けられている。これにより、試料支持体１Ｃにおいても、第１表面２ａ上（厳密には、第１表面２ａ上に成膜された導電層５上）に転写又は滴下された試料Ｓａに含まれる液体成分は、多孔質構造３の内部に浸透可能となっている。

【0071】

また、導電層５は、粒子３１Ａの凹凸構造４の表面形状に沿って第１表面２ａを覆っている。すなわち、導電層５の厚さは、粒子３１Ａの大きさ（径）に対して非常に薄くされている。これにより、粒子３１Ａの表面に成膜された導電層５の外面の形状は、凹凸構造４の表面形状（凹凸形状）に追従した形状となる。従って、図１５に示されるように、導電層５が成膜された後の状態においても、第１表面２ａの凹凸形状（すなわち、各粒子３１Ａの粗面３１ａの凹凸形状）が維持される。

【0072】

導電層５は、導電性材料によって形成されている。導電層５の材料としては、試料Ｓａ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。このような観点から、導電層５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５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５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。

【0073】

図１５に示されるように、導電層５は、例えば上述した蒸着法、スパッタ法等を第１表面２ａ側から行うことにより、第１表面２ａを構成する粒子３１Ａの表面のうち、第１表面２ａ側に露出する粗面３１ａを覆うように形成される。一方、ＡＬＤによって導電層５を形成する場合には、導電層５は、多孔質構造３の隙間に入り込むことにより、第１表面２ａ側に露出する表面だけでなく、粒子３１Ａの第２表面２ｂ側を向く表面（非粗面３１ｂ）や多孔質構造３の内部に存在する粒子３１の表面（非粗面３１ｂ）にも形成され得る。すなわち、導電層５は、第１表面２ａを構成する粒子３１Ａの少なくとも第１表面２ａ側に露出する表面（粗面３１ａ）を覆うように形成されればよく、それ以外の粒子３１の表面にも形成されてもよい。

【0074】

試料支持体１Ｃによれば、試料支持体１と同様の効果を得ることを可能としつつ（すなわち、導電層５の存在によって試料支持体１の効果を阻害することなく）、レーザ脱離イオン化法等に試料支持体１Ｃを用いることが可能となる。より具体的には、レーザ脱離イオン化法等を用いる場合、すなわち、第１表面２ａにおいてイオン化された試料Ｓａの成分Ｓａ１をイオン検出器（グランド電極側）へと導くために第１表面２ａに電圧を印加する必要がある場合に、導電層５を介して適切に電圧を印加することが可能となる。

【0075】

（第４変形例）
試料支持体１において、複数の粒子３１のうち第２表面２ｂを構成する粒子３１は、第２表面２ｂ側において凹凸構造４が形成された粗面３１ａと、第１表面２ａ側において凹凸構造４が形成されていない非粗面３１ｂと、を有してもよい。すなわち、試料支持体１は、方向Ｄ１において対称的な構造を有してもよい。言い換えれば、第１表面２ａ側の部分と第２表面２ｂ側の部分とが同様の構成を有してもよい。

【0076】

上記の第４変形例によれば、第１表面２ａ及び第２表面２ｂの両方を上述した試料支持体１の効果を発揮する測定面（すなわち、測定対象の試料Ｓａを支持する面）として用いることが可能になる。これにより、試料支持体１のユーザ（測定者）は、試料支持体１に測定対象の試料Ｓａを転写又は滴下する際に、試料支持体１のどちらの面が測定面であるか否かを特定する必要がないため、利便性が向上する。

【0077】

（他の変形例）
上述した実施形態及び第１～第４変形例の構成は適宜組み合わせられてもよい。例えば、第１変形例と第３変形例とを組み合わせてもよい。この場合、試料支持体１Ａの粒子３１Ａの上面（粗面３１ａ）及び小粒子３２Ａの上面（粗面３２ａ）の各々（図１１参照）に導電層５が設けられる。また、第２変形例と第３変形例とを組み合わせてもよい。この場合、試料支持体１Ｂの粒子３１Ａの上面（粗面３１ａ）及び小粒子３２Ａの上面（非粗面３２ｂ）の各々（図１３参照）に導電層５が設けられる。また、第１変形例又は第２変形例と第４変形例とを組み合わせてもよい。この場合、第２表面２ｂ側にも混在層２１と同様の第３層（すなわち、粒子３１及び小粒子３２が混在する層）が形成される。この場合、試料支持体１Ａ，１Ｂにおける大粒子層２２は、第１表面２ａ側の混在層２１と第３層との間に位置することになる。

【0078】

また、第１変形例及び第２変形例では、多孔質構造３Ａは、複数の粒子３１と複数の小粒子３２とが互いに融着されることにより、第１表面２ａを構成する２以上の粒子３１Ａの間に小粒子３２Ａが挟まれて保持される構成が実現されていたが、当該小粒子３２Ａは、必ずしも隣接する粒子３１Ａと融着されていなくてもよい。

【0079】

また、上記実施形態では、試料支持体１は、基板２のみを含んで構成されたが、試料支持体１は、基板２以外の部材を含んでもよい。例えば、基板２の一部（例えば隅部等）に、基板２を支持するための支持部材（フレーム等）が設けられてもよい。

【0080】

また、試料Ｓａは、上記実施形態で例示した果物（レモン）の切片に限られない。試料Ｓａは、平坦な表面を有するものであってもよいし、凹凸のある表面を有するものであってもよい。また、試料Ｓａは、果物以外であってもよく、例えば植物の葉等であってもよい。この場合、試料Ｓａである葉の表面の成分を第１表面２ａに転写することにより、当該葉の表面（葉脈）のイメージング質量分析を行うことが可能となる。

【0081】

また、上記実施形態では、基板２の全体が、多孔質構造３によって構成されたが、多孔質構造３は、基板２の一部に形成されてもよい。例えば、多孔質構造３は、基板２において試料Ｓａを転写又は滴下するための測定領域として定められた中央部分の領域（第１表面２ａの一部の領域）のみに形成されてもよい。この場合、基板２のその他の部分には、多孔質構造３が形成されていなくてもよい。また、多孔質構造３は、第１表面２ａから第２表面２ｂまでの全域に亘って形成されていなくてもよい。すなわち、多孔質構造３は、少なくとも第１表面２ａに開口していればよく、第２表面２ｂに開口していなくてもよい。例えば、基板２は、第２表面２ｂを含む平板状のプレートと、当該プレートにおける第２表面２ｂとは反対側の面上に設けられた多孔質構造３と、によって構成されてもよい。一例として、基板２は、ガラスプレートと、ガラスプレート上に設けられたガラスビーズの焼結体（多孔質構造３）と、によって構成されてもよい。

【0082】

また、上記実施形態では、試料支持体１を脱離エレクトロスプレーイオン化法に用いることができるように、第１表面２ａが絶縁性を有していた。より具体的には、基板２（多孔質構造３）自体が絶縁性材料によって形成されることにより、第１表面２ａが絶縁性を有していた。しかし、上記以外の構成によっても、試料支持体１を脱離エレクトロスプレーイオン化法に用いることが可能なように構成することができる。例えば、基板２（多孔質構造３）は、導電性材料によって形成されてもよい。この場合、基板２の第１表面２ａに絶縁性のコーティングが施されることによって、第１表面２ａが絶縁性を有する構成が実現されてもよい。このような絶縁性のコーティングを施すことによって、基板２の第１表面２ａを絶縁性にすることができるため、導電性を有する材料で形成された基板２を用いることが可能となる。例えば、この場合、多孔質構造３は、金属からなる複数の粒子３１の集合体によって形成されてもよい。このように、絶縁性のコーティングを設ける場合には、基板材料（すなわち、粒子３１の材料）の選択の自由度を向上させることができる。

【0083】

また、上述した粒子３１，３２の材料としては、上記実施形態において例示した絶縁性材料（上記実施形態では一例として、ガラス（ソーダガラス）以外に、金属酸化物（例えばアルミナ等）、又は絶縁コーティングされた金属等が用いられてもよい。また、粒子３１，３２の形状は、球状に限られず、球状以外の形状を有してもよい。後者の場合、上記実施形態において説明した粒子３１，３２の径（平均粒径Ｒ１，Ｒ２）は、第１表面２ａに対向する位置から方向Ｄ１に沿って基板２を見た場合に観察される粒子の有効径（すなわち、粒子が占める領域に収まる仮想的な円筒の最大の径）と読み替えられてもよい。

【符号の説明】

【0084】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…試料支持体、２，２Ａ…基板、２ａ…第１表面、２ｂ…第２表面、３，３Ａ…多孔質構造、４…凹凸構造、５…導電層、２１…混在層（第１層）、２２…大粒子層（第２層）、３１…粒子（第１粒子）、３１ａ…粗面、３１ｂ…非粗面、３１Ａ…粒子（最外第１粒子）、３２…小粒子（第２粒子）、３２ａ…粗面、３２ｂ…非粗面、３２Ａ…小粒子（最外第２粒子）、Ｓａ…試料、Ｓａ１…成分、Ｓａ２…試料イオン（イオン化された成分）。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】