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特許7567562ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法及びＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置、並びにＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材
(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】
(24)【登録日】2024-10-07
(45)【発行日】2024-10-16
(54)【発明の名称】ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法及びＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置、並びにＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材
(51)【国際特許分類】
H01J 49/04 20060101AFI20241008BHJP
G01N 27/62 20210101ALI20241008BHJP
H01J 49/16 20060101ALI20241008BHJP
G01N 1/28 20060101ALI20241008BHJP
【ＦＩ】
H01J49/04 180
G01N27/62 G
H01J49/16 400
G01N1/28 N
【請求項の数】
14
(21)【出願番号】P 2021033985
(22)【出願日】2021-03-04
(65)【公開番号】P2021153044
(43)【公開日】2021-09-30
【審査請求日】2024-01-19
(31)【優先権主張番号】P 2020050881
(32)【優先日】2020-03-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100107515
【弁理士】
【氏名又は名称】廣田 浩一
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 一己
(72)【発明者】
【氏名】植松 克之
(72)【発明者】
【氏名】須原 浩之
【審査官】藤田 健
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２１３３６７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００２／０１２２８９８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１６／１３６７２２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／００９００９９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】Kerri J. Grove, Sara L. Frappier, Richard M. Caprioli，Matrix Pre-Coated MALDI MS Targets for Small Molecule Imaging in Tissues，American Society for Mass Spectrometry，2011年，22，192-195
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｊ ４９／０４
Ｇ０１Ｎ ２７／６２
Ｈ０１Ｊ ４９／１６
Ｇ０１Ｎ １／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料の調製に用いるマトリックスを表面に配した基材における、前記マトリックスを有する側とは反対側の前記基材の表面にレーザビームを照射することにより、前記マトリックスを前記基材から飛翔させ、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の所定位置に配させることを含み、前記基材がレーザエネルギー吸収材料を有し、
前記レーザビームのレーザエネルギーの波長が４００ｎｍ以上である、ことを特徴とするＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法。
【請求項2】
前記基材上に、前記レーザエネルギー吸収材料と、前記マトリックスとをこの順で有する、請求項１に記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法。
【請求項3】
前記レーザエネルギー吸収材料の前記レーザビームの透過率が６０％以下である、請求項１から２のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法。
【請求項4】
前記レーザエネルギー吸収材料が金属の薄膜である、請求項１から３のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法。
【請求項5】
前記金属が金である、請求項４に記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法。
【請求項6】
前記基材から飛翔させる前記マトリックスが２種以上である、請求項１から５のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法。
【請求項7】
前記基材から飛翔させる２種以上の前記マトリックスが、前記ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料における、互いに異なる所定位置に配させる、請求項１から６のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法。
【請求項8】
前記ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の所定位置に対し、前記基材から前記マトリックスを複数回飛翔させて配させる、請求項１から７のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法。
【請求項9】
前記レーザビームが、光渦レーザビームである、請求項１から８のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法。
【請求項10】
前記レーザビームが、均熱照射レーザビームである、請求項１から８のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法。
【請求項11】
請求項１から１０のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法に用いるＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置であって、前記基材の表面にレーザビームを照射するレーザビーム照射手段を有することを特徴とするＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置。
【請求項12】
基材上に、波長が４００ｎｍ以上のレーザビームのエネルギーを吸収可能なレーザエネルギー吸収材料と、マトリックスとをこの順で有し、
前記基材から前記マトリックスを飛翔させ、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の所定位置に配させることを特徴とするＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材。
【請求項13】
前記レーザエネルギー吸収材料が金属の薄膜である、請求項１２に記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材。
【請求項14】
前記金属が金である、請求項１３に記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法及びＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置、並びにＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材に関する。
【背景技術】
【0002】
質量分析は、対象分子を含む試料をイオン化させ、対象分子由来のイオンを質量電荷比（ｍ／ｚ）により分離検出し、対象分子における化学構造の特定に関する情報を取得できる分析手法である。
【0003】
質量分析において試料のイオン化は、分析の質を左右するファクターであり、従来から多くの手法が開発されてきた。例えば、ＭＡＬＤＩ（Ｍａｔｒｉｘ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ／Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ）やＥＳＩ（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｐｒａｙ ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ）などが挙げられる。これらの手法は、試料の量が微量であってもイオン化が容易であるため、バイオや医療等の技術分野で用いられている。
【0004】
ＭＡＬＤＩでは、試料のイオン化を補助するための物質であるマトリックスを試料に付与した箇所にパルスレーザビームを照射することにより、マトリックスとともに試料をイオン化させる。
パルスレーザビームとしては、紫外領域の波長を用いる場合が多く、マトリックスの光吸収特性に合わせた波長とするのが好ましい。また、マトリックスは、結晶性の有機低分子であり、試料との共結晶又は混合物とする必要があると言われている。この共結晶の均一さや混合の程度が、分析の感度や精度に影響を与えるものと考えられているため、試料に応じたものが開発されている。
パルスレーザビームとしては、紫外領域の波長を用いる場合が多く、マトリックスの光吸収特性に合わせた波長とするのが好ましい。また、マトリックスは、結晶性の有機低分子であり、試料との共結晶又は混合物とする必要があると言われている。この共結晶の均一さや混合の程度が、分析の感度や精度に影響を与えるものと考えられているため、試料に応じたものが開発されている。
【0005】
また、これらのマトリックスを試料に付与する方法についても様々な提案がされている。例えば、マトリックスを蒸着させて微結晶を形成し、さらにマトリックス溶液をスプレー噴霧して微結晶上にマトリックス結晶を成長させる質量分析用試料調製方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、ＭＡＬＤＩによる質量分析を行う際、１つの試料に２種以上のマトリックスを配することができ、更にはバラツキの小さいＭＡＬＤＩ質量分析を行うことができるＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製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】
【0007】
前記課題を解決するための手段としての本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法は、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料の調製に用いるマトリックスを表面に配した基材における、前記マトリックスを有する側とは反対側の前記基材の表面にレーザビームを照射することにより、前記マトリックスを前記基材から飛翔させ、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の所定位置に配させることを含み、前記基材がレーザエネルギー吸収材料を有し、前記レーザビームのレーザエネルギーの波長が４００ｎｍ以上である。
【発明の効果】
【0008】
本発明によると、ＭＡＬＤＩによる質量分析を行う際、１つの試料に２種以上のマトリックスを配することができ、更にはバラツキの小さいＭＡＬＤＩ質量分析を行うことができるＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
（ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法及びＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置）
本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法は、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料の調製に用いるマトリックスを表面に配した基材における、前記マトリックスを有する側とは反対側の前記基材の表面にレーザビームを照射することにより、前記マトリックスを前記基材から飛翔させ、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の所定位置に配させることを含み、前記基材がレーザエネルギー吸収材料を有し、前記レーザビームのレーザエネルギーの波長が４００ｎｍ以上であり、更に必要に応じてその他の工程を含む。
本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置は、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法に用いるＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置であって、前記基材の表面にレーザビームを照射するレーザビーム照射手段を有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法は、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料の調製に用いるマトリックスを表面に配した基材における、前記マトリックスを有する側とは反対側の前記基材の表面にレーザビームを照射することにより、前記マトリックスを前記基材から飛翔させ、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の所定位置に配させることを含み、前記基材がレーザエネルギー吸収材料を有し、前記レーザビームのレーザエネルギーの波長が４００ｎｍ以上であり、更に必要に応じてその他の工程を含む。
本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置は、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法に用いるＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置であって、前記基材の表面にレーザビームを照射するレーザビーム照射手段を有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
【0011】
ＭＡＬＤＩとは、Ｍａｔｒｉｘ Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｌａｓｅｒ Ｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ／Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎの略であり、マトリックス支援レーザ脱離イオン化法といわれている質量分析の一手法である。
このＭＡＬＤＩを用いた質量分析（以下、「ＭＡＬＤＩ質量分析」と称する）では、イオン化を補助するための材料であるマトリックスを試料に付与した箇所にパルスレーザを照射することで、マトリックスとともに試料をイオン化させて質量分析を行う。
このマトリックスは、試料において分析したい成分に応じて使い分けて用いられる。
このＭＡＬＤＩを用いた質量分析（以下、「ＭＡＬＤＩ質量分析」と称する）では、イオン化を補助するための材料であるマトリックスを試料に付与した箇所にパルスレーザを照射することで、マトリックスとともに試料をイオン化させて質量分析を行う。
このマトリックスは、試料において分析したい成分に応じて使い分けて用いられる。
【0012】
本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法及びＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置は、試料にマトリックスをスプレーガンで塗布する方法、気相噴霧や蒸着で塗布する方法などの従来の方法では、１つの試料に１種のマトリックスしか配することができないという知見に基づくものである。言い換えると、分析したい成分によって最適なマトリックスが存在するが、従来の方法では、分析したい成分が複数あっても、１つの試料において最適なマトリックスを塗り分けることができないという知見に基づくものである。
また、このような従来技術におけるＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料の調製方法では試料全体に１種類のみのマトリックスを配することになり、複数の測定対象が存在する試料については、それに対応するマトリックスの分だけの試料が必要になり、非効率的であるという問題があった。
なお、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法は、従来の方法では作業者の技量に依存する場合が多いため、マトリックスの結晶径が不均一になりやすく定量性が低いことから、分析の感度や精度に影響を与えてしまう場合があるという知見に基づくものである。
また、このような従来技術におけるＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料の調製方法では試料全体に１種類のみのマトリックスを配することになり、複数の測定対象が存在する試料については、それに対応するマトリックスの分だけの試料が必要になり、非効率的であるという問題があった。
なお、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法は、従来の方法では作業者の技量に依存する場合が多いため、マトリックスの結晶径が不均一になりやすく定量性が低いことから、分析の感度や精度に影響を与えてしまう場合があるという知見に基づくものである。
【0013】
本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法は、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料の調製に用いる、レーザエネルギー吸収材料及びマトリックスを表面に配した基材における、マトリックスが配された側とは反対側の基材の表面に波長が４００ｎｍ以上のレーザビームを照射することにより、マトリックスを基材から飛翔させ、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の所定位置に配させる。
これにより、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法は、試料が１つしかなくても、例えば、タンパク、脂質、ヌクレオチドなどの分析したいターゲットに適したマトリックスをそれぞれの所定位置に配することができる。このため、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法は、１つの試料に対して分析したいターゲットが複数あっても、分析したいターゲットごとに高感度なイメージング質量分析を行うことができる。
また、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法は、レーザエネルギー吸収材料を有し、波長が４００ｎｍ以上（可視光波長領域）のレーザビームを照射することによりマトリックスを基材から飛翔させることができるため、分析したいターゲットに対して高エネルギーのレーザビームを照射して変質（ダメージを受ける）させてしまうことを防ぐことができる。これにより、バラツキの小さいＭＡＬＤＩ質量分析を行うことができる。なお、ここで「変質」とは、その物質の構造、分子量などが変化することを意味する。
変質していることを確認する方法としては、例えば、質量分析によって低分子量成分の割合が増加しているか否かにより確認方法などが挙げられる。
これにより、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法は、試料が１つしかなくても、例えば、タンパク、脂質、ヌクレオチドなどの分析したいターゲットに適したマトリックスをそれぞれの所定位置に配することができる。このため、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法は、１つの試料に対して分析したいターゲットが複数あっても、分析したいターゲットごとに高感度なイメージング質量分析を行うことができる。
また、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法は、レーザエネルギー吸収材料を有し、波長が４００ｎｍ以上（可視光波長領域）のレーザビームを照射することによりマトリックスを基材から飛翔させることができるため、分析したいターゲットに対して高エネルギーのレーザビームを照射して変質（ダメージを受ける）させてしまうことを防ぐことができる。これにより、バラツキの小さいＭＡＬＤＩ質量分析を行うことができる。なお、ここで「変質」とは、その物質の構造、分子量などが変化することを意味する。
変質していることを確認する方法としては、例えば、質量分析によって低分子量成分の割合が増加しているか否かにより確認方法などが挙げられる。
【0014】
＜レーザエネルギー吸収材料及びマトリックスを表面に配した基材＞
レーザエネルギー吸収材料及びマトリックスを表面に配した基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、以下では、「レーザエネルギー吸収材料及びマトリックスを表面に配した基材」を「マトリックスプレート」と称する。
マトリックスプレートは、レーザエネルギー吸収材料と、マトリックスと、基材とを有する。
レーザエネルギー吸収材料及びマトリックスを表面に配した基材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、以下では、「レーザエネルギー吸収材料及びマトリックスを表面に配した基材」を「マトリックスプレート」と称する。
マトリックスプレートは、レーザエネルギー吸収材料と、マトリックスと、基材とを有する。
【0015】
＜＜レーザエネルギー吸収材料＞＞
レーザエネルギー吸収材料としては、波長が４００ｎｍ以上のレーザビームのエネルギーを吸収することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、レーザビームの波長の透過率が６０％以下であるものなどが挙げられる。レーザビームの波長の透過率は、紫外可視赤外分光光度計Ｖ－６６０（日本分光社製）などの分光光度計を用いて測定することができる。
レーザエネルギー吸収材料の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、平均厚みが３μｍ以下の薄膜であることが好ましい。
レーザエネルギー吸収材料としては、波長が４００ｎｍ以上のレーザビームのエネルギーを吸収することができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、レーザビームの波長の透過率が６０％以下であるものなどが挙げられる。レーザビームの波長の透過率は、紫外可視赤外分光光度計Ｖ－６６０（日本分光社製）などの分光光度計を用いて測定することができる。
レーザエネルギー吸収材料の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、平均厚みが３μｍ以下の薄膜であることが好ましい。
【0016】
レーザエネルギー吸収材料の材質としては、マトリックスに対して不活性な材料、かつレーザエネルギー吸収材料上にマトリックスを形成する際に表面が導電性を持つ材料が好ましい。マトリックスに対して不活性な材料であると、レーザビームを照射した際にマトリックスと化学反応してしまう恐れがない。また、レーザエネルギー吸収材料上にマトリックスを形成する際に表面が導電性を持つ材料であると、マトリックスを静電塗布することができるため、より均一なマトリックスを形成することが可能となるとともに、マトリックス塗布歩留を向上することができる。
【0017】
レーザエネルギー吸収材料の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属などが挙げられる。
金属としては、例えば、金、白金パラジウム、銀などが挙げられる。これらの中でも、吸収するレーザビーム波長域の広く不活性である金が好ましい。
金属としては、例えば、金、白金パラジウム、銀などが挙げられる。これらの中でも、吸収するレーザビーム波長域の広く不活性である金が好ましい。
【0018】
レーザエネルギー吸収材料が金属の薄膜である場合、その平均厚みとしては、２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下が好ましい。レーザエネルギー吸収材料が金属の薄膜の平均厚みが２０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であると、表面の導電性のバラツキが生じるのを抑制し、マトリックスを静電塗布により塗布する場合にマトリックス厚みにバラツキが生じることを抑制することができる。
レーザエネルギー吸収材料を基材上に形成する方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法などが挙げられる。
レーザエネルギー吸収材料を基材上に形成する方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法などが挙げられる。
【0019】
＜＜マトリックス＞＞
マトリックスとしては、試料の光分解及び熱分解を抑制し、かつ試料のフラグメンテンテーション（開裂）を抑制することができる材料であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
マトリックスとしては、公知のマトリックスが挙げられ、例えば、１，８－ジアミノナフタレン（１，８－Ｄｉａｍｉｎｏｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）（１，８－ＤＡＮ）、２，５－ジヒドロキシ安息香酸（２，５－Ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ）（以下、「ＤＨＢＡ」と略記する場合がある）、１，８－アントラセンジカルボン酸ジメチルエステル（１，８－Ａｎｔｈｒａｃｅｎｅｄｉｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ Ａｃｉｄ Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ）、ロイコキニザリン（Ｌｅｕｃｏｑｕｉｎｉｚａｒｉｎ）、アントラロビン（Ａｎｔｈｒａｒｏｂｉｎ）、１，５－ジアミノナフタレン（１，５－Ｄｉａｍｉｎｏｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）（１，５－ＤＡＮ）、６－アザ－２－チオチミン（６－Ａｚａ－２－ｔｈｉｏｔｈｙｍｉｎｅ）、１，５－ジアミノアントラキノン（１，５－Ｄｉａｍｉｎｏａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）、１，６－ジアミノピレン（１，６－Ｄｉａｍｉｎｏｐｙｒｅｎｅ）、３，６－ジアミノカルバゾール（３，６－Ｄｉａｍｉｎｏｃａｒｂａｚｏｌｅ）、１，８－アントラセンジカルボン酸（１，８－Ａｎｔｈｒａｃｅｎｅｄｉｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ Ａｃｉｄ）、ノルハルマン（Ｎｏｒｈａｒｍａｎｅ）、１－ピレンプロピルアミンハイドロクロライド（１－Ｐｙｒｅｎｅｐｒｏｐｙｌａｍｉｎｅ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）、９－アミノフルオレンハイドロクロライド（９－Ａｍｉｎｏｆｌｕｏｒｅｎｅ Ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）、フェルラ酸（Ｆｅｒｕｌｉｃ ａｃｉｄ）、ジトラノール（Ｄｉｔｈｒａｎｏｌ）、２－（４－ヒドロキシフェニルアゾ）安息香酸（２－（４－Ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌａｚｏ）ｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ）（ＨＡＢＡ）、ｔｒａｎｓ－２－［３－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－２－メチル－２－プロペニリデン］マロンニトリル（ｔｒａｎｓ－２－［３－（４－ｔｅｒｔ－Ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）－２－ｍｅｔｈｙｌ－２－ｐｒｏｐｅｎｙｌｉｄｅｎｅ］ｍａｌｏｎｏｎｉｔｒｉｌｅ）（ＤＣＴＢ）、ｔｒａｎｓ－４－フェニル－３－ブテン－２－オン（ｔｒａｎｓ－４－Ｐｈｅｎｙｌ－３－ｂｕｔｅｎ－２－ｏｎｅ）（ＴＰＢＯ）、ｔｒａｎｓ－３－インドールアクリル酸（ｔｒａｎｓ－３－Ｉｎｄｏｌｅａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ）（ＩＡＡ）、１，１０－フェナントロリン（１，１０－ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、５－ニトロー１，１０－フェナントロリン（５－Ｎｉｔｒｏ－１，１０－ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、α－シアノ－４－ヒドロキシケイ皮酸（α－Ｃｙａｎｏ－４－ｈｙｄｒｏｘｙｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ）（ＣＨＣＡ）、シナピン酸（Ｓｉｎａｐｉｃ ａｃｉｄ）（ＳＡ）、２，４，６－トリヒドロキシアセトフェノン（２，４，６－Ｔｒｉｈｙｄｒｏｘｙａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ）（ＴＨＡＰ）、３－ヒドロキシピコリン酸（３－Ｈｙｄｒｏｘｙｐｉｃｏｌｉｎｉｃ ａｃｉｄ）（ＨＰＡ）、アントラニル酸（Ａｎｔｈｒａｎｉｌｉｃ ａｃｉｄ）、ニコチン酸（Ｎｉｃｏｔｉｎｉｃａｃｉｄ）、３－アミノキノリン（３－Ａｍｉｎｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）、２－ヒドロキシ－５－メトキシ安息香酸（２－Ｈｙｄｒｏｘｙ－５－ｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ）、２，５－ジメトキシ安息香酸（２，５－Ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ）、４，７－フェナントロリン（４，７－Ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、ｐ－クマル酸（ｐ－Ｃｏｕｍａｒｉｃ ａｃｉｄ）、１－イソキノリノール（１－Ｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌ）、２－ピコリン酸（２－Ｐｉｃｏｌｉｎｉｃ ａｃｉｄ）、１－ピレンブタン酸ヒドラジド（１－Ｐｙｒｅｎｅｂｕｔａｎｏｉｃ ａｃｉｄ， ｈｙｄｒａｚｉｄｅ）（ＰＢＨ）、１－ピレンブタン酸（１－Ｐｙｒｅｎｅｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ）（ＰＢＡ）、１－ピレンメチルアミンハイドロクロライド（１－Ｐｙｒｅｎｅｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）（ＰＭＡ）などが挙げられる。これらの中でも、針状に結晶化する性質を有するマトリックスが好ましく、例えば、２，５－ジヒドロキシ安息香酸（ＤＨＢＡ）が好ましい。
マトリックスとしては、試料の光分解及び熱分解を抑制し、かつ試料のフラグメンテンテーション（開裂）を抑制することができる材料であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
マトリックスとしては、公知のマトリックスが挙げられ、例えば、１，８－ジアミノナフタレン（１，８－Ｄｉａｍｉｎｏｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）（１，８－ＤＡＮ）、２，５－ジヒドロキシ安息香酸（２，５－Ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ）（以下、「ＤＨＢＡ」と略記する場合がある）、１，８－アントラセンジカルボン酸ジメチルエステル（１，８－Ａｎｔｈｒａｃｅｎｅｄｉｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ Ａｃｉｄ Ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｅｓｔｅｒ）、ロイコキニザリン（Ｌｅｕｃｏｑｕｉｎｉｚａｒｉｎ）、アントラロビン（Ａｎｔｈｒａｒｏｂｉｎ）、１，５－ジアミノナフタレン（１，５－Ｄｉａｍｉｎｏｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）（１，５－ＤＡＮ）、６－アザ－２－チオチミン（６－Ａｚａ－２－ｔｈｉｏｔｈｙｍｉｎｅ）、１，５－ジアミノアントラキノン（１，５－Ｄｉａｍｉｎｏａｎｔｈｒａｑｕｉｎｏｎｅ）、１，６－ジアミノピレン（１，６－Ｄｉａｍｉｎｏｐｙｒｅｎｅ）、３，６－ジアミノカルバゾール（３，６－Ｄｉａｍｉｎｏｃａｒｂａｚｏｌｅ）、１，８－アントラセンジカルボン酸（１，８－Ａｎｔｈｒａｃｅｎｅｄｉｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ Ａｃｉｄ）、ノルハルマン（Ｎｏｒｈａｒｍａｎｅ）、１－ピレンプロピルアミンハイドロクロライド（１－Ｐｙｒｅｎｅｐｒｏｐｙｌａｍｉｎｅ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）、９－アミノフルオレンハイドロクロライド（９－Ａｍｉｎｏｆｌｕｏｒｅｎｅ Ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）、フェルラ酸（Ｆｅｒｕｌｉｃ ａｃｉｄ）、ジトラノール（Ｄｉｔｈｒａｎｏｌ）、２－（４－ヒドロキシフェニルアゾ）安息香酸（２－（４－Ｈｙｄｒｏｘｙｐｈｅｎｙｌａｚｏ）ｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ）（ＨＡＢＡ）、ｔｒａｎｓ－２－［３－（４－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－２－メチル－２－プロペニリデン］マロンニトリル（ｔｒａｎｓ－２－［３－（４－ｔｅｒｔ－Ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）－２－ｍｅｔｈｙｌ－２－ｐｒｏｐｅｎｙｌｉｄｅｎｅ］ｍａｌｏｎｏｎｉｔｒｉｌｅ）（ＤＣＴＢ）、ｔｒａｎｓ－４－フェニル－３－ブテン－２－オン（ｔｒａｎｓ－４－Ｐｈｅｎｙｌ－３－ｂｕｔｅｎ－２－ｏｎｅ）（ＴＰＢＯ）、ｔｒａｎｓ－３－インドールアクリル酸（ｔｒａｎｓ－３－Ｉｎｄｏｌｅａｃｒｙｌｉｃ ａｃｉｄ）（ＩＡＡ）、１，１０－フェナントロリン（１，１０－ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、５－ニトロー１，１０－フェナントロリン（５－Ｎｉｔｒｏ－１，１０－ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、α－シアノ－４－ヒドロキシケイ皮酸（α－Ｃｙａｎｏ－４－ｈｙｄｒｏｘｙｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ）（ＣＨＣＡ）、シナピン酸（Ｓｉｎａｐｉｃ ａｃｉｄ）（ＳＡ）、２，４，６－トリヒドロキシアセトフェノン（２，４，６－Ｔｒｉｈｙｄｒｏｘｙａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ）（ＴＨＡＰ）、３－ヒドロキシピコリン酸（３－Ｈｙｄｒｏｘｙｐｉｃｏｌｉｎｉｃ ａｃｉｄ）（ＨＰＡ）、アントラニル酸（Ａｎｔｈｒａｎｉｌｉｃ ａｃｉｄ）、ニコチン酸（Ｎｉｃｏｔｉｎｉｃａｃｉｄ）、３－アミノキノリン（３－Ａｍｉｎｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）、２－ヒドロキシ－５－メトキシ安息香酸（２－Ｈｙｄｒｏｘｙ－５－ｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ）、２，５－ジメトキシ安息香酸（２，５－Ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｂｅｎｚｏｉｃ ａｃｉｄ）、４，７－フェナントロリン（４，７－Ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、ｐ－クマル酸（ｐ－Ｃｏｕｍａｒｉｃ ａｃｉｄ）、１－イソキノリノール（１－Ｉｓｏｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌ）、２－ピコリン酸（２－Ｐｉｃｏｌｉｎｉｃ ａｃｉｄ）、１－ピレンブタン酸ヒドラジド（１－Ｐｙｒｅｎｅｂｕｔａｎｏｉｃ ａｃｉｄ， ｈｙｄｒａｚｉｄｅ）（ＰＢＨ）、１－ピレンブタン酸（１－Ｐｙｒｅｎｅｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ）（ＰＢＡ）、１－ピレンメチルアミンハイドロクロライド（１－Ｐｙｒｅｎｅｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｄｅ）（ＰＭＡ）などが挙げられる。これらの中でも、針状に結晶化する性質を有するマトリックスが好ましく、例えば、２，５－ジヒドロキシ安息香酸（ＤＨＢＡ）が好ましい。
【0020】
このＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法において、基材を含むマトリックスプレートから飛翔させるマトリックスとしては、上記のような多様なマトリックスのうち１種を選択することができるが、２種以上であることが好ましい。
また、基材を含むマトリックスプレートから飛翔させる２種以上のマトリックスとしては、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料において、互いに異なる所定位置に配させることが好ましい。これにより、１つの測定試料において２種以上のマトリックスを塗り分けることができ、１つの測定試料において２種以上のイメージング質量分析を行うことができる点で有利である。
また、基材を含むマトリックスプレートから飛翔させる２種以上のマトリックスとしては、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料において、互いに異なる所定位置に配させることが好ましい。これにより、１つの測定試料において２種以上のマトリックスを塗り分けることができ、１つの測定試料において２種以上のイメージング質量分析を行うことができる点で有利である。
【0021】
マトリックスを形成する領域については、レーザエネルギー吸収材料上に存在すれば特に制限はなく、その形状、構造大きさについては適宜選択することができる。
マトリックスはレーザエネルギー吸収材料上に全面被覆していてもよいし、部分被覆していてもよい。
マトリックスがレーザエネルギー吸収材料を被覆している場合、マトリックスが存在する領域をマトリックス層と称することがある。
マトリックスの平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、３μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上３０μｍ以下がより好ましい。マトリックスの平均厚みが、５μｍ以上５０μｍ以下であると、一度の飛翔で十分な量のマトリックスを測定試料に正確に付着させることができる。
マトリックスはレーザエネルギー吸収材料上に全面被覆していてもよいし、部分被覆していてもよい。
マトリックスがレーザエネルギー吸収材料を被覆している場合、マトリックスが存在する領域をマトリックス層と称することがある。
マトリックスの平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、３μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、５μｍ以上３０μｍ以下がより好ましい。マトリックスの平均厚みが、５μｍ以上５０μｍ以下であると、一度の飛翔で十分な量のマトリックスを測定試料に正確に付着させることができる。
【0022】
＜＜基材＞＞
基材としては、その形状、構造、大きさ、材質などについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
基材としては、その形状、構造、大きさ、材質などについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【0023】
基材の形状としては、マトリックスを表面に担持し、裏面からレーザビームや光渦レーザビームを照射可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。また、平板状の基材の形状としては、例えば、スライドガラスなどが挙げられる。
【0024】
基材の材質としては、レーザビームや光渦レーザビームを透過するものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。レーザビームや光渦レーザビームを透過するもののうち、酸化珪素を主成分とする各種ガラスなどの無機材料、透明性の耐熱プラスチック、エラストマーなどの有機材料が、透過率と耐熱性の点で、好ましい。
【0025】
基材の表面粗さＲａとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、レーザビームや光渦レーザビームの屈折散乱を抑制し、マトリックスに付与するエネルギーを低下させない点で、表面及び裏面のどちらも１μｍ以下であることが好ましい。また、表面粗さＲａが好ましい範囲内であると、試料に付着したマトリックスの平均厚みのばらつきを抑制することができ、所望の量のマトリックスを付着させることができる点で有利である。
表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１に従って測定することができ、例えば、共焦点式レーザ顕微鏡（株式会社キーエンス製）や触針式表面形状測定装置（Ｄｅｋｔａｋ１５０、ブルカー・エイエックスエス株式会社製）を用いて測定することができる。
表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ０６０１に従って測定することができ、例えば、共焦点式レーザ顕微鏡（株式会社キーエンス製）や触針式表面形状測定装置（Ｄｅｋｔａｋ１５０、ブルカー・エイエックスエス株式会社製）を用いて測定することができる。
【0026】
［マトリックスプレートの作製方法］
マトリックスプレートの作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下のような粉体形成装置により結晶化したマトリックス層をスライドガラス上に配してマトリックスプレートを作製する方法が挙げられる。
マトリックスプレートの作製方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下のような粉体形成装置により結晶化したマトリックス層をスライドガラス上に配してマトリックスプレートを作製する方法が挙げられる。
【0027】
例示するマトリックス層を作製する方法としては、まず、溶媒にマトリックスを混合したマトリックス溶液を調製する。
溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＴＦＡ、ＴＦＡ－アセトニトリル、ＴＨＦ、メタノールなどが挙げられる。
次に、調製したマトリックス溶液を図１Ａ～図１Ｃで示す粉体形成装置１の原料収容器１３に収容する。
溶媒としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＴＦＡ、ＴＦＡ－アセトニトリル、ＴＨＦ、メタノールなどが挙げられる。
次に、調製したマトリックス溶液を図１Ａ～図１Ｃで示す粉体形成装置１の原料収容器１３に収容する。
【0028】
図１Ａは、粉体形成装置の全体の一例を示す概略図である。図１Ｂは、図１Ａの液滴形成ユニットにおける液滴形成ヘッドを示す概略図である。図１Ｃは、図１Ａの液滴形成ユニットのＡ－Ａ’線断面図である。
図１Ａに示す粉体形成装置１は、主に、液滴形成ユニット１０及び乾燥捕集ユニット３０を含む。液滴形成ユニット１０は、吐出孔によって外部と連通する液噴射領域を有する液室であって所定の条件下のもとで液柱共鳴定在波が発生する液柱共鳴液室内のマトリックス溶液を液滴として吐出孔から噴射する液滴化手段である液滴吐出ヘッド１１を複数配列されている。各液滴吐出ヘッド１１の両側には液滴吐出ヘッド１１から吐出したマトリックス溶液の液滴が乾燥捕集ユニット３０側に流出されるように気流発生手段によって発生する気流が通る気流通路１２が設けられている。また、液滴形成ユニット１０は、マトリックス原料であるマトリックス溶液１４を収容する原料収容器１３と、原料収容器１３に収容されているマトリックス溶液１４を、液供給管１６を通して液滴吐出ヘッド１１内の後述する液共通供給路１７に供給し、更に液戻り管２２を通って原料収容器１３に戻すために液供給管１６内のマトリックス溶液１４を圧送する液循環ポンプ１５とを含む。更に、液滴吐出ヘッド１１は、図１Ｂに示すように、液共通供給路１７及び液柱共鳴液室１８を含む。液柱共鳴液室１８は、長手方向の両端の壁面のうち一方の壁面に設けられた液共通供給路１７と連通されている。また、液柱共鳴液室１８は、両端の壁面と連結する壁面のうち一つの壁面にマトリックス液滴２１を吐出するマトリックス吐出孔１９と、マトリックス吐出孔１９と対向する壁面に設けられ、かつ液柱共鳴定在波を形成するために高周波振動を発生する振動発生手段２０とを有している。なお、振動発生手段２０には、高周波電源が接続されている。
図１Ａに示す粉体形成装置１は、主に、液滴形成ユニット１０及び乾燥捕集ユニット３０を含む。液滴形成ユニット１０は、吐出孔によって外部と連通する液噴射領域を有する液室であって所定の条件下のもとで液柱共鳴定在波が発生する液柱共鳴液室内のマトリックス溶液を液滴として吐出孔から噴射する液滴化手段である液滴吐出ヘッド１１を複数配列されている。各液滴吐出ヘッド１１の両側には液滴吐出ヘッド１１から吐出したマトリックス溶液の液滴が乾燥捕集ユニット３０側に流出されるように気流発生手段によって発生する気流が通る気流通路１２が設けられている。また、液滴形成ユニット１０は、マトリックス原料であるマトリックス溶液１４を収容する原料収容器１３と、原料収容器１３に収容されているマトリックス溶液１４を、液供給管１６を通して液滴吐出ヘッド１１内の後述する液共通供給路１７に供給し、更に液戻り管２２を通って原料収容器１３に戻すために液供給管１６内のマトリックス溶液１４を圧送する液循環ポンプ１５とを含む。更に、液滴吐出ヘッド１１は、図１Ｂに示すように、液共通供給路１７及び液柱共鳴液室１８を含む。液柱共鳴液室１８は、長手方向の両端の壁面のうち一方の壁面に設けられた液共通供給路１７と連通されている。また、液柱共鳴液室１８は、両端の壁面と連結する壁面のうち一つの壁面にマトリックス液滴２１を吐出するマトリックス吐出孔１９と、マトリックス吐出孔１９と対向する壁面に設けられ、かつ液柱共鳴定在波を形成するために高周波振動を発生する振動発生手段２０とを有している。なお、振動発生手段２０には、高周波電源が接続されている。
【0029】
また、図１Ａに示す乾燥捕集ユニット３０は、チャンバ３１及びマトリックス捕集部３２を含んで構成されている。チャンバ３１内では、気流発生手段によって発生する気流と下降気流３３が合流した大きな下降気流が形成されている。液滴形成ユニット１０の液滴吐出ヘッド１１から噴射されたマトリックス液滴２１は、重力よってのみではなく、下降気流３３によっても下方に向けて搬送されるため、噴射されたマトリックス液滴２１が空気抵抗によって減速されることを抑制できる。これにより、マトリックス液滴２１を連続的に噴射したときに、前に噴射されたマトリックス液滴２１が空気抵抗によって減速し、後に噴射されたマトリックス液滴２１が前に噴射されたマトリックス液滴２１に追い付くことで、マトリックス液滴２１どうしが合着して、マトリックス液滴２１の結晶径がばらつくことを防止できる。なお、気流発生手段として、上流部分に送風機を設けて加圧する方法と、マトリックス捕集部３２より吸引して減圧する方法のいずれを採用することもできる。また、マトリックス捕集部３２には、鉛直方向に平行な軸周りに回転するような回転気流を発生させる回転気流発生装置が配置されている。そして、チャンバ３１の下方に配置されている基材２０１に乾燥及び結晶化されたマトリックスの粉体が担持される。
【0030】
このようにして得られたマトリックスの粉体は、結晶径のばらつきが少ないことから再現性の高い分析が可能となる。また、このマトリックスの粉体は、乾燥により溶媒を揮発させているため、溶媒がほぼ含まれていないことから、従来のスプレー噴霧などによる方法のように、試料にマトリックス溶液を塗布してその溶媒により測定試料の生体組織が破壊されることは少ない。さらに、質量分析を行うことで溶媒が揮発することがほぼないため、このマトリックスの粉体を用いることにより医療現場や臨床試験で行うことができ、分析結果をその場で得られる点で有利である。
【0031】
同様にマトリックス層を形成する方法として、図１Ｄに示す静電塗布装置（マイクロミストコーター、ナガセテクノエンジニアリング製）などを好適に用いることができる。
静電塗布装置（マイクロミストコーター）は、電源４１、シリンジ４２、塗布ステージ４４を有する。
静電塗布装置（マイクロミストコーター）はエレクトロスプレーという現象を利用し、シリンジ４２内の液体をミスト化４２－２（レイリー分裂）する。より詳細には、エレクトロスプレーとは、ノズル４２－１内の液体に数千ボルトの電圧を印加し、ミスト化する現象である。帯電した液体４３は静電気力の反発により細かくミスト化され、塗布ステージ４４上の基材４５上の導電性の表面４６（レーザエネルギー吸収材料）に向かって進み付着します。
このような静電塗布を用いることにより、静電気力により細かくミスト化されたマトリックス溶液もしくは粉体が基材に引き寄せられるため、マトリックス溶液もしくは粉体の飛散を最小限にとどめることが可能となり、マトリックス溶液使用率を大きく向上させることができる。
また、ミストは基材にやわらかく着弾するため着弾後の跳ね返りもなく、更に均一なマトリックス層の形成が可能となる。
更に、マトリックス層を形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法を用いることもできる。これらの方法を用いることにより、均一なマトリックス層を形成することができる。
静電塗布装置（マイクロミストコーター）は、電源４１、シリンジ４２、塗布ステージ４４を有する。
静電塗布装置（マイクロミストコーター）はエレクトロスプレーという現象を利用し、シリンジ４２内の液体をミスト化４２－２（レイリー分裂）する。より詳細には、エレクトロスプレーとは、ノズル４２－１内の液体に数千ボルトの電圧を印加し、ミスト化する現象である。帯電した液体４３は静電気力の反発により細かくミスト化され、塗布ステージ４４上の基材４５上の導電性の表面４６（レーザエネルギー吸収材料）に向かって進み付着します。
このような静電塗布を用いることにより、静電気力により細かくミスト化されたマトリックス溶液もしくは粉体が基材に引き寄せられるため、マトリックス溶液もしくは粉体の飛散を最小限にとどめることが可能となり、マトリックス溶液使用率を大きく向上させることができる。
また、ミストは基材にやわらかく着弾するため着弾後の跳ね返りもなく、更に均一なマトリックス層の形成が可能となる。
更に、マトリックス層を形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法を用いることもできる。これらの方法を用いることにより、均一なマトリックス層を形成することができる。
【0032】
基材の表面に配されたマトリックスの形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単層、複数の層状、ドット状などが挙げられる。
これらの中でもマトリックスがレーザ波長を吸収する場合は単層及びドット状の少なくともいずれかであることが好ましい。マトリックスの形状が単層及びドット状の少なくともいずれかであると、マトリックスを試料の表面に配することが容易にできる点で有利である。
本発明ではマトリックスを飛翔させるレーザが試料にダメージを与えることを防ぐため、マトリックス層に吸収の無い波長のレーザを吸収するレーザエネルギー吸収層上にマトリックス層を形成する。
これらの中でもマトリックスがレーザ波長を吸収する場合は単層及びドット状の少なくともいずれかであることが好ましい。マトリックスの形状が単層及びドット状の少なくともいずれかであると、マトリックスを試料の表面に配することが容易にできる点で有利である。
本発明ではマトリックスを飛翔させるレーザが試料にダメージを与えることを防ぐため、マトリックス層に吸収の無い波長のレーザを吸収するレーザエネルギー吸収層上にマトリックス層を形成する。
【0033】
［マトリックスプレートにレーザビームを照射する方法（レーザビーム照射手段）］
マトリックスプレートにレーザビームを照射する方法（レーザビーム照射手段）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下のようなレーザビーム照射手段により行われる方法が好ましい。
マトリックスプレートにレーザビームを照射する方法（レーザビーム照射手段）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、以下のようなレーザビーム照射手段により行われる方法が好ましい。
【0034】
－レーザビーム照射手段－
レーザビーム照射手段としては、例えば、光渦レーザビーム、均熱照射レーザビーム、ガウスレーザビームを照射する手段などが挙げられる。
レーザビーム照射手段としては、例えば、光渦レーザビーム、均熱照射レーザビーム、ガウスレーザビームを照射する手段などが挙げられる。
【0035】
ここで、図２は、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法で用いることができるレーザビーム照射手段の一例を示す概略図である。
図２において、レーザビーム照射手段１４０は、基材２０１に担持されているマトリックス２０２及びレーザエネルギー吸収材料に、レーザビームＬを照射し、マトリックス２０２及びレーザエネルギー吸収材料をレーザビームＬのエネルギーにより飛翔させ、スライドガラス３０２上の試料切片３０１に付着させる。
図２において、レーザビーム照射手段１４０は、基材２０１に担持されているマトリックス２０２及びレーザエネルギー吸収材料に、レーザビームＬを照射し、マトリックス２０２及びレーザエネルギー吸収材料をレーザビームＬのエネルギーにより飛翔させ、スライドガラス３０２上の試料切片３０１に付着させる。
【0036】
レーザビーム照射手段１４０は、例えば、レーザ光源１４１と、ビーム径変更手段１４２と、ビーム波長変更手段１４３と、エネルギー調整フィルタ１４４と、ビーム走査手段１４５とを備えている。また、マトリックスプレート２００は、基材２０１と、マトリックス２０２及びレーザエネルギー吸収材料からなり、測定試料３００は、試料切片３０１と、スライドガラス３０２からなる。
【0037】
レーザ光源１４１は、パルス発振させたレーザビームＬを発生させ、ビーム径変更手段１４２に照射する。
レーザ光源１４１としては、例えば、固体レーザ、気体レーザ、半導体レーザなどが挙げられる。
レーザ光源１４１としては、例えば、固体レーザ、気体レーザ、半導体レーザなどが挙げられる。
【0038】
ビーム径変更手段１４２は、レーザ光源１４１が発生させたレーザビームＬの光路におけるレーザ光源１４１の下流に配置され、レーザビームＬの径を変更する。
ビーム径変更手段１４２としては、例えば、集光レンズなどである。
レーザビームＬのビーム径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２０μｍ以上３００μｍ以下が好ましい。レーザビームＬのビーム径が好ましい範囲内であると、既存のＭＡＬＤＩのビーム径に対応したマトリックスの配置が可能となる点で有利である。
ビーム径変更手段１４２としては、例えば、集光レンズなどである。
レーザビームＬのビーム径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２０μｍ以上３００μｍ以下が好ましい。レーザビームＬのビーム径が好ましい範囲内であると、既存のＭＡＬＤＩのビーム径に対応したマトリックスの配置が可能となる点で有利である。
【0039】
ビーム波長変更手段１４３は、レーザビームＬの光路におけるビーム径変更手段１４２の下流に配置され、レーザビームＬの波長をマトリックス２０２及びレーザエネルギー吸収材料が吸収可能な波長に変更する。
本発明においてはレーザビームＬの波長はマトリックス２０２には吸収されず、レーザエネルギー吸収層に吸収される波長となる。
本発明においてはレーザビームＬの波長はマトリックス２０２には吸収されず、レーザエネルギー吸収層に吸収される波長となる。
【0040】
ビーム波長変更手段としては、例えば、下記説明する光渦レーザビームを使用する場合においては、レーザビームに円偏光を付与することにより、以下の式（１）で表されるトータルの回転モーメントＪＬ，Ｓが、|ＪＬ，Ｓ|≧０となる条件を満たすことができれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。ビーム波長変更手段としては、例えば、１／４波長板などが挙げられる。１／４波長板の場合には、光学軸を＋４５°又は－４５°以外に設置して下記説明する光渦レーザビームに楕円状の円偏光（楕円偏光）を付与してもよいが、光学軸を＋４５°又は－４５°に設置してレーザビームに真円状の円偏光を付与し、上記の条件を満たすことが好ましい。これにより、画像形成装置は、光吸収材を安定的に飛翔させ、飛散を抑制した形状で被付着物に付着させる効果を大きくすることができる。
【0041】
【数1】
【数2】
なお、トポロジカルチャージとは、レーザビームの円筒座標系における方位方向の周期的境界条件から現れる量子数を意味する。また、ビームウエストサイズとは、レーザビームにおけるビーム径の最小値を意味する。
【0042】
Ｌは、波長板における螺旋波面の巻数で決まるパラメータである。Ｓは、波長板における円偏光の向きで決まるパラメータである。なお、Ｌ及びＳはいずれも整数である。また、Ｌ及びＳの符号は、それぞれ螺旋の向き（時計回り、反時計回り）を表す。
なお、レーザビームにおけるトータルの回転モーメントをＪとすると、Ｊ＝Ｌ＋Ｓと表すことができる。
ビーム波長変更手段１４３としては、例えば、ＫＴＰ結晶、ＢＢＯ結晶、ＬＢＯ結晶、ＣＬＢＯ結晶などが挙げられる。
なお、レーザビームにおけるトータルの回転モーメントをＪとすると、Ｊ＝Ｌ＋Ｓと表すことができる。
ビーム波長変更手段１４３としては、例えば、ＫＴＰ結晶、ＢＢＯ結晶、ＬＢＯ結晶、ＣＬＢＯ結晶などが挙げられる。
【0043】
エネルギー調整フィルタ１４４は、レーザビームＬの光路におけるビーム波長変更手段１４３の下流に配置され、レーザビームＬを透過させると、マトリックス２０２を飛翔させるために適正なエネルギーに変更する。エネルギー調整フィルタ１４４としては、例えば、ＮＤフィルタ、ガラス板などが挙げられる。
【0044】
ビーム走査手段１４５は、レーザビームＬの光路におけるエネルギー調整フィルタ１４４の下流に配置され、反射鏡１４６を備えている。
反射鏡１４６は、反射鏡駆動手段により図２中矢印Ｓで示す走査方向に可動し、レーザビームＬを基材２０１が担持するマトリックス２０２及びレーザエネルギー吸収材料の任意の位置に反射する。
反射鏡１４６は、反射鏡駆動手段により図２中矢印Ｓで示す走査方向に可動し、レーザビームＬを基材２０１が担持するマトリックス２０２及びレーザエネルギー吸収材料の任意の位置に反射する。
【0045】
マトリックス２０２及びレーザエネルギー吸収材料は、エネルギー調整フィルタ１４４を経たレーザビームＬを照射され、レーザビームＬの径の範囲におけるエネルギーを受けて飛翔し、試料切片３０１に付着する。
【0046】
なお、レーザビームＬとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、光渦レーザビーム、均熱照射レーザビーム、ガウスレーザビームなどが挙げられる。これらの中でも、そのレーザの特性からマトリックスを飛散させずに試料に転写する条件のロバスト性を向上させることができる点から光渦レーザビームが好ましい。レーザビームＬが光渦レーザビームであると、飛翔したマトリックス２０２及びレーザエネルギー吸収層は、光渦レーザビームにより付与されたジャイロ効果により周辺への飛散を抑制されつつ試料切片３０１に付着する点で有利である。
光渦レーザビームは、ガウスレーザビームを変換することにより得ることができる。光渦レーザビームに変換するには、例えば、回折光学素子、マルチモードファイバ、液晶位相変調器などを用いることにより行うことができる。
光渦レーザビームは、ガウスレーザビームを変換することにより得ることができる。光渦レーザビームに変換するには、例えば、回折光学素子、マルチモードファイバ、液晶位相変調器などを用いることにより行うことができる。
【0047】
－－光渦レーザビーム－－
ここで光渦レーザビームについて説明する。
一般的なレーザビームは、位相が揃っているため、図１０Ａに示すように平面状の等位相面（波面）を有している。レーザビームのポインティングベクトルの方向が平面状の等位相面の直交方向であることにより、レーザビームの照射方向と同じ方向となるため、レーザビームが光吸収材に照射された場合には、光吸収材に対して照射方向に力が作用する。しかし、レーザビームの断面における光強度分布が、図１０Ｂに示すようにビームの中心が最も強い正規分布（ガウシアン分布）であるため、光吸収材が飛散しやすい。また、位相分布の観察を行うと図１０Ｃに示すように位相差がないことが確認される。
これに対し、光渦レーザビームは、図１１Ａに示すように螺旋状の等位相面を有している。光渦レーザビームのポインティングベクトルの方向が螺旋状の等位相面に対して直交方向であるため、光渦レーザビームが光吸収材に照射された場合には、直交方向に力が作用する。このため、図１１Ｂに示すように光強度分布がビームの中央が零となる凹んだドーナツ状の分布となり、光渦レーザビームを照射された光吸収材は、ドーナツ状のエネルギーを放射圧として印加される。すると、光渦レーザビームを照射された光吸収材は、光渦レーザビームの照射方向に沿って飛翔し、被付着物に飛散しにくい状態で付着する。また、位相分布の観察を行うと図１１Ｃに示すように位相差が発生していることが確認される。
ここで光渦レーザビームについて説明する。
一般的なレーザビームは、位相が揃っているため、図１０Ａに示すように平面状の等位相面（波面）を有している。レーザビームのポインティングベクトルの方向が平面状の等位相面の直交方向であることにより、レーザビームの照射方向と同じ方向となるため、レーザビームが光吸収材に照射された場合には、光吸収材に対して照射方向に力が作用する。しかし、レーザビームの断面における光強度分布が、図１０Ｂに示すようにビームの中心が最も強い正規分布（ガウシアン分布）であるため、光吸収材が飛散しやすい。また、位相分布の観察を行うと図１０Ｃに示すように位相差がないことが確認される。
これに対し、光渦レーザビームは、図１１Ａに示すように螺旋状の等位相面を有している。光渦レーザビームのポインティングベクトルの方向が螺旋状の等位相面に対して直交方向であるため、光渦レーザビームが光吸収材に照射された場合には、直交方向に力が作用する。このため、図１１Ｂに示すように光強度分布がビームの中央が零となる凹んだドーナツ状の分布となり、光渦レーザビームを照射された光吸収材は、ドーナツ状のエネルギーを放射圧として印加される。すると、光渦レーザビームを照射された光吸収材は、光渦レーザビームの照射方向に沿って飛翔し、被付着物に飛散しにくい状態で付着する。また、位相分布の観察を行うと図１１Ｃに示すように位相差が発生していることが確認される。
【0048】
光渦レーザビームか否かを判別する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前述の位相分布の観察、干渉計測などが挙げられ、干渉計測が一般的である。
干渉計測は、レーザビームプロファイラ（Ｓｐｉｒｉｃｏｎ社製レーザビームプロファイラ、浜松ホトニクス株式会社製レーザビームプロファイラなど）を用いて観察でき、干渉計測した結果の一例を図１１Ｄ、図１１Ｅに示す。
図１１Ｄは、光渦レーザビームにおける干渉計測の結果の一例を示す説明図であり、図１１Ｅは、中心に光強度０の点を有するレーザビームにおける干渉計測の結果の一例を示す説明図である。
光渦レーザビームを干渉計測すると、図１１Ｄに示すように、エネルギー分布がドーナツ状であって、図９Ｃと同様に中心に光強度０の点を持つレーザビームであることが確認できる。
一方、中心に光強度０の点を有する一般的なレーザビームを干渉計測すると、図１１Ｅに示すように、図１１Ｄで示した光渦レーザビームの干渉計測と類似しているが、ドーナツ状部のエネルギー分布が一様ではないことから、光渦レーザビームとの差異が確認できる。
干渉計測は、レーザビームプロファイラ（Ｓｐｉｒｉｃｏｎ社製レーザビームプロファイラ、浜松ホトニクス株式会社製レーザビームプロファイラなど）を用いて観察でき、干渉計測した結果の一例を図１１Ｄ、図１１Ｅに示す。
図１１Ｄは、光渦レーザビームにおける干渉計測の結果の一例を示す説明図であり、図１１Ｅは、中心に光強度０の点を有するレーザビームにおける干渉計測の結果の一例を示す説明図である。
光渦レーザビームを干渉計測すると、図１１Ｄに示すように、エネルギー分布がドーナツ状であって、図９Ｃと同様に中心に光強度０の点を持つレーザビームであることが確認できる。
一方、中心に光強度０の点を有する一般的なレーザビームを干渉計測すると、図１１Ｅに示すように、図１１Ｄで示した光渦レーザビームの干渉計測と類似しているが、ドーナツ状部のエネルギー分布が一様ではないことから、光渦レーザビームとの差異が確認できる。
【0049】
レーザビームＬが光渦レーザビームであると、飛翔したマトリックス２０２は、光渦レーザビームにより付与されたジャイロ効果により周辺への飛散を抑制されつつ試料切片３０１に付着する点で有利である。
光渦レーザビームに変換するには、例えば、回折光学素子、マルチモードファイバ、液晶位相変調器などを用いることにより行うことができる。
光渦レーザビームに変換するには、例えば、回折光学素子、マルチモードファイバ、液晶位相変調器などを用いることにより行うことができる。
【0050】
－－均熱照射レーザビーム－－
次に、均熱照射レーザビームについて、以下説明する。
均熱照射レーザビームは、基材と飛翔対象材料（レーザエネルギー吸収材料及びマトリックス）との界面において、飛翔対象材料（レーザエネルギー吸収材料及びマトリックス）の融点以上の略均一な温度分布を示す均熱領域を生じさせる、レーザビームである。
基材と飛翔対象材料（特に、レーザエネルギー吸収材料）との界面において、飛翔対象材料（レーザエネルギー吸収材料）の融点以上となる領域を生じさせるようにレーザビームを照射することにより、基材と飛翔対象材料との界面における結合力（分子間力）が減少し、飛翔対象材料が粉体や小破片となって飛翔する。
次に、均熱照射レーザビームについて、以下説明する。
均熱照射レーザビームは、基材と飛翔対象材料（レーザエネルギー吸収材料及びマトリックス）との界面において、飛翔対象材料（レーザエネルギー吸収材料及びマトリックス）の融点以上の略均一な温度分布を示す均熱領域を生じさせる、レーザビームである。
基材と飛翔対象材料（特に、レーザエネルギー吸収材料）との界面において、飛翔対象材料（レーザエネルギー吸収材料）の融点以上となる領域を生じさせるようにレーザビームを照射することにより、基材と飛翔対象材料との界面における結合力（分子間力）が減少し、飛翔対象材料が粉体や小破片となって飛翔する。
【0051】
ここで、均熱照射レーザビームにおける「基材と飛翔対象材料との界面において、飛翔対象材料の融点以上の略均一な温度分布を示す均熱領域を生じさせる」ことについて、図面を参照して詳細に説明する。
「均熱領域」とは、飛翔対象材料の温度分布が略均一になる領域を意味する。
「飛翔対象材料の温度分布が略均一になる領域」とは、基材に配された飛翔対象材料のある領域内において、飛翔対象材料の温度にムラがなく、略同じ温度になることを意味する。
飛翔対象材料が均質な材料である場合、「飛翔対象材料の温度分布が略均一になる領域」を生じさせるためには照射するレーザビームの温度（エネルギー）分布が略均一であることが重要である。照射するレーザビームの温度（エネルギー）分布が略均一であることについて、図面を参照して説明する。なお、下記において、照射するレーザビームの温度（エネルギー）分布が略均一であるレーザビームを「均熱照射レーザビーム」と称することがある。
「均熱領域」とは、飛翔対象材料の温度分布が略均一になる領域を意味する。
「飛翔対象材料の温度分布が略均一になる領域」とは、基材に配された飛翔対象材料のある領域内において、飛翔対象材料の温度にムラがなく、略同じ温度になることを意味する。
飛翔対象材料が均質な材料である場合、「飛翔対象材料の温度分布が略均一になる領域」を生じさせるためには照射するレーザビームの温度（エネルギー）分布が略均一であることが重要である。照射するレーザビームの温度（エネルギー）分布が略均一であることについて、図面を参照して説明する。なお、下記において、照射するレーザビームの温度（エネルギー）分布が略均一であるレーザビームを「均熱照射レーザビーム」と称することがある。
【0052】
図１２Ａは、一般的によく用いられているレーザビームであるガウシアンレーザビームの、レーザビームの進行方向と直交する断面における温度（エネルギー）分布を等高線によって表したシミュレーション画像の一例を示す図である。図１２Ａに示すように、ガウシアンレーザビームでは、レーザビームの進行方向と直交する断面において、レーザビームの中心（光軸）のエネルギー強度が最大であり、辺縁に向かってエネルギー強度が小さくなる温度（エネルギー）分布を有している。図１３は、レーザビームの進行方向と直交する断面における、ガウシアンレーザビーム（点線）及び均熱照射レーザビーム（実線）のエネルギー強度分布の一例を表す図である。図１３に示すように、図１２Ａと同様に、ガウシアンレーザビーム（点線）ではレーザビームの中心（光軸）においてエネルギー強度が最大値を示し、辺縁に向かってエネルギー強度が小さくなっていることがわかる。なお、「レーザビームの進行方向と直交する断面におけるレーザビームのエネルギー強度分布」を単に「レーザビームの断面強度分布」と称することがある。
図１２Ｂは、均熱照射レーザビームの温度（エネルギー）分布を表す画像の一例を示す図である。図１２Ｂに示すように、均熱照射レーザビームにおいては、エネルギーを有する領域（図中、黒色の領域）と、エネルギーを有していない領域（図中、灰色の領域）とが、明確に分かれている。また、図１３に示すように、均熱照射レーザビーム（実線）では、ガウシアンレーザビームのように光軸でエネルギーの最大値を取るものではなく、レーザビームのエネルギー強度が略同一となるようなエネルギー強度分布を有することがわかる。なお、このように、レーザビームのエネルギー強度が略同一となるような断面強度分布を有するレーザビームをトップハットレーザビームと称することがある。
従来において、薄膜レーザパターニングにトップハットレーザビームが用いられることが知られているが、ＬＩＦＴ法において適用することについては知られていない（例えば、特開２０１２－１４３７８７号公報参照）。
図１２Ｂは、均熱照射レーザビームの温度（エネルギー）分布を表す画像の一例を示す図である。図１２Ｂに示すように、均熱照射レーザビームにおいては、エネルギーを有する領域（図中、黒色の領域）と、エネルギーを有していない領域（図中、灰色の領域）とが、明確に分かれている。また、図１３に示すように、均熱照射レーザビーム（実線）では、ガウシアンレーザビームのように光軸でエネルギーの最大値を取るものではなく、レーザビームのエネルギー強度が略同一となるようなエネルギー強度分布を有することがわかる。なお、このように、レーザビームのエネルギー強度が略同一となるような断面強度分布を有するレーザビームをトップハットレーザビームと称することがある。
従来において、薄膜レーザパターニングにトップハットレーザビームが用いられることが知られているが、ＬＩＦＴ法において適用することについては知られていない（例えば、特開２０１２－１４３７８７号公報参照）。
【0053】
均熱照射レーザビームにおいては、レーザビームのエネルギー強度が同一となることが理想的である。即ち、レーザビームの進行方向と直交する断面において、レーザビームのエネルギーが略均一（略一定）であるようなレーザビームが理想的である。
ここで、図１４Ａは、均熱照射レーザビームの断面強度分布の一例を示す模式図であり、図１４Ｂは、均熱照射レーザビームの断面強度分布の他の一例を示す模式図である。例えば、図１４Ａに示すように、レーザビームの進行方向と直交する断面において、理想的な均熱照射レーザビームはレーザビームのエネルギー強度が同一であるように見える。しかしながら、実際には図１４Ａに示すようにレーザビームのエネルギー強度が完全に一定となることはなく、図１４Ｂに示すように、レーザビームのエネルギー強度の値が振動し、波打つように見えるエネルギー分布を示す。このため、レーザビームの進行方向と直交する断面における均熱照射レーザビームのエネルギー強度が同じになる点が３個以上存在する。例えば、図１４Ｂに示す均熱照射レーザビームの断面強度分布では、レーザビームのエネルギー強度が同じになる点が６個存在している。これに対して、図１３に示した理想的なガウシアンレーザビームの断面強度分布では、そのエネルギー強度の分布はガウス分布となるため、レーザビームのエネルギー強度が同じになる点は最大で２個しか存在しない。
したがって、レーザビームの断面強度分布において、レーザビームのエネルギー強度が同じになる点が３個以上有するものを、レーザビームのエネルギー分布が略均一であると言い換えることができる。本発明では、「均熱領域」を生じさせる均熱照射レーザビームは、レーザビームの断面強度分布において、レーザビームのエネルギー強度が同じになる点を３個以上有するものを意味する。
ここで、図１４Ａは、均熱照射レーザビームの断面強度分布の一例を示す模式図であり、図１４Ｂは、均熱照射レーザビームの断面強度分布の他の一例を示す模式図である。例えば、図１４Ａに示すように、レーザビームの進行方向と直交する断面において、理想的な均熱照射レーザビームはレーザビームのエネルギー強度が同一であるように見える。しかしながら、実際には図１４Ａに示すようにレーザビームのエネルギー強度が完全に一定となることはなく、図１４Ｂに示すように、レーザビームのエネルギー強度の値が振動し、波打つように見えるエネルギー分布を示す。このため、レーザビームの進行方向と直交する断面における均熱照射レーザビームのエネルギー強度が同じになる点が３個以上存在する。例えば、図１４Ｂに示す均熱照射レーザビームの断面強度分布では、レーザビームのエネルギー強度が同じになる点が６個存在している。これに対して、図１３に示した理想的なガウシアンレーザビームの断面強度分布では、そのエネルギー強度の分布はガウス分布となるため、レーザビームのエネルギー強度が同じになる点は最大で２個しか存在しない。
したがって、レーザビームの断面強度分布において、レーザビームのエネルギー強度が同じになる点が３個以上有するものを、レーザビームのエネルギー分布が略均一であると言い換えることができる。本発明では、「均熱領域」を生じさせる均熱照射レーザビームは、レーザビームの断面強度分布において、レーザビームのエネルギー強度が同じになる点を３個以上有するものを意味する。
【0054】
レーザビームが均熱照射レーザビームであることは、照射するレーザビームのエネルギー分布をビームプロファイラで測定し、レーザビームの断面強度分布において、同じレーザビームのエネルギー強度を３点以上有するか否かで判断することができる。
【0055】
次に、均熱照射レーザビームを用いてＬＩＦＴ法を実施する利点について、図面を参照して説明する。
図１５Ａ～図１５Ｃは、従来のガウシアンレーザビームを用いたＬＩＦＴ法の一例を示す模式図であり、図１５Ｄ～図１５Ｆは、本発明における均熱照射レーザビームを用いたＬＩＦＴ法の一例を示す模式図である。図１５Ａ～図１５Ｆにおいては、基材として透明基材４１１、飛翔対象材料として固体膜４２１を用いた場合について説明する。
図１５Ａは、飛翔対象材料４２１を表面の少なくとも一部に配した基材４１１における、飛翔対象材料４２１が配された表面と対向する表面側から基材４１１に対しガウシアンレーザビーム４３１を照射した場合の一例を示す模式図である。図１５Ａに示すように、飛翔対象材料４２１が配された表面と対向する表面側からガウシアンレーザビーム４３１を照射すると、基材４１１を介して飛翔対象材料４２１にガウシアンレーザビーム４３１が照射される。ガウシアンレーザビーム４３１が飛翔対象材料４２１に照射されると、レーザビームのエネルギーによって飛翔対象材料４２１が融点以上に加熱され、基材４１１と飛翔対象材料４２１との界面における結合力（分子間力）を減少させる。
ガウシアンレーザビーム４３１の断面強度分布４３２は、ガウシアンレーザビーム４３１の中心で最大値になり、辺縁に向かって徐々にその強度が小さくなっていく。このため、図１５Ｂに示すように、飛翔対象材料４２１にはガウシアンレーザビーム４３１の中心から外側に向かう方向への力が生じやすくなる。その結果、図１５Ｃに示すように、飛翔する飛翔対象材料４２１が飛散し、対象４４１に散り散りに付着することになってしまう。
図１５Ｄは、飛翔対象材料４２１を表面の少なくとも一部に配した基材４１１における、飛翔対象材料４２１が配された表面と対向する表面側から基材４１１に対し均熱照射レーザビーム４３３を照射した場合の一例を示す模式図である。
均熱照射レーザビームの場合においても、基材４１１を介して飛翔対象材料４２１にレーザビームが照射され、レーザビームのエネルギーによって飛翔対象材料４２１が融点以上に加熱され、基材４１１と飛翔対象材料４２１との界面における結合力を減少させる点はガウシアンレーザビームの場合と同様である。しかしながら、本発明においては飛翔対象材料４２１に均熱領域を生じさせるようにレーザビームを照射する。即ち、上述したように、断面強度分布４３４が略均一である均熱照射レーザビーム４３３を飛翔対象材料４２１に照射するため、図１５Ｅに示すように、飛翔対象材料４２１には均熱照射レーザビーム４３３の照射方向と同方向の力が生じる。その結果、図１５Ｆに示すように、飛翔対象材料４２１がレーザビームの照射方向と同じ方向へ飛翔し、飛翔対象材料４２１の飛散を抑制して対象４４１へ付着させることができる。
図１５Ａ～図１５Ｃは、従来のガウシアンレーザビームを用いたＬＩＦＴ法の一例を示す模式図であり、図１５Ｄ～図１５Ｆは、本発明における均熱照射レーザビームを用いたＬＩＦＴ法の一例を示す模式図である。図１５Ａ～図１５Ｆにおいては、基材として透明基材４１１、飛翔対象材料として固体膜４２１を用いた場合について説明する。
図１５Ａは、飛翔対象材料４２１を表面の少なくとも一部に配した基材４１１における、飛翔対象材料４２１が配された表面と対向する表面側から基材４１１に対しガウシアンレーザビーム４３１を照射した場合の一例を示す模式図である。図１５Ａに示すように、飛翔対象材料４２１が配された表面と対向する表面側からガウシアンレーザビーム４３１を照射すると、基材４１１を介して飛翔対象材料４２１にガウシアンレーザビーム４３１が照射される。ガウシアンレーザビーム４３１が飛翔対象材料４２１に照射されると、レーザビームのエネルギーによって飛翔対象材料４２１が融点以上に加熱され、基材４１１と飛翔対象材料４２１との界面における結合力（分子間力）を減少させる。
ガウシアンレーザビーム４３１の断面強度分布４３２は、ガウシアンレーザビーム４３１の中心で最大値になり、辺縁に向かって徐々にその強度が小さくなっていく。このため、図１５Ｂに示すように、飛翔対象材料４２１にはガウシアンレーザビーム４３１の中心から外側に向かう方向への力が生じやすくなる。その結果、図１５Ｃに示すように、飛翔する飛翔対象材料４２１が飛散し、対象４４１に散り散りに付着することになってしまう。
図１５Ｄは、飛翔対象材料４２１を表面の少なくとも一部に配した基材４１１における、飛翔対象材料４２１が配された表面と対向する表面側から基材４１１に対し均熱照射レーザビーム４３３を照射した場合の一例を示す模式図である。
均熱照射レーザビームの場合においても、基材４１１を介して飛翔対象材料４２１にレーザビームが照射され、レーザビームのエネルギーによって飛翔対象材料４２１が融点以上に加熱され、基材４１１と飛翔対象材料４２１との界面における結合力を減少させる点はガウシアンレーザビームの場合と同様である。しかしながら、本発明においては飛翔対象材料４２１に均熱領域を生じさせるようにレーザビームを照射する。即ち、上述したように、断面強度分布４３４が略均一である均熱照射レーザビーム４３３を飛翔対象材料４２１に照射するため、図１５Ｅに示すように、飛翔対象材料４２１には均熱照射レーザビーム４３３の照射方向と同方向の力が生じる。その結果、図１５Ｆに示すように、飛翔対象材料４２１がレーザビームの照射方向と同じ方向へ飛翔し、飛翔対象材料４２１の飛散を抑制して対象４４１へ付着させることができる。
【0056】
また、レーザビームの大きさ（幅）を表す指標の一つとして、「半値全幅（Ｆｕｌｌ Ｗｉｄｔｈ ａｔ Ｈａｌｆ Ｍａｘｉｍｕｍ：ＦＷＨＭ）」及び「１／ｅ２幅」がある。
「半値全幅（ＦＷＨＭ）」とは、レーザビームの最大強度の半分におけるレーザビームのスペクトル幅を意味する（例えば、図１３中、Ａの強度におけるスペクトル幅）。
「１／ｅ２幅」とは、レーザビームの断面強度分布において最大強度の１３．５％に相当する強度の値の２点間の距離をレーザビーム径（直径）とみなす指標を意味する（例えば、図１３中、Ｂの強度におけるスペクトル幅）。
この「半値全幅（ＦＷＨＭ）」と、「１／ｅ２幅」と、の比をｈｏ（ＦＷＨＭ／（１／ｅ２幅））としたとき、理想的なガウシアンレーザビームの場合ではｈｏは「０．６」となり、理想的なトップハットビームの場合ではｈｏは「１」となる。
ガウシアンレーザビームの場合、レーザビームのエネルギー強度が大きくなると、その強度における照射面積は小さくなる。また、ガウシアンレーザビームは中心に近づくにつれてそのレーザビームの強度が高くなる。即ち、ガウシアンレーザビームは、照射領域におけるエネルギー強度が不均一となる。
一方、均熱照射レーザビームは、最大強度を有するトップハットビームは、「半値全幅（ＦＷＨＭ）」と、「１／ｅ２幅」と、の比ｈｏ（ＦＷＨＭ／（１／ｅ２幅））が理論的には「１」となるものであり、照射領域（「１／ｅ２幅」）におけるレーザビームのエネルギー強度が均一である。
本発明者らにより、レーザビームの進行方向と直交する断面におけるレーザビームのエネルギー強度分布の半値全幅（ＦＷＨＭ）と、１／ｅ２幅との比ｈｏ（ＦＷＨＭ／（１／ｅ２幅））が、０．６＜ｈｏ＜１、を充たすように飛翔対象材料にレーザビームを照射することが好ましく、０．７≦ｈｏ≦０．９を充たすことがより好ましい。なお、上記図１２Ｂに示した均熱照射レーザビームのｈｏ（ＦＷＨＭ／（１／ｅ２幅）は０．８５であった。
「半値全幅（ＦＷＨＭ）」とは、レーザビームの最大強度の半分におけるレーザビームのスペクトル幅を意味する（例えば、図１３中、Ａの強度におけるスペクトル幅）。
「１／ｅ２幅」とは、レーザビームの断面強度分布において最大強度の１３．５％に相当する強度の値の２点間の距離をレーザビーム径（直径）とみなす指標を意味する（例えば、図１３中、Ｂの強度におけるスペクトル幅）。
この「半値全幅（ＦＷＨＭ）」と、「１／ｅ２幅」と、の比をｈｏ（ＦＷＨＭ／（１／ｅ２幅））としたとき、理想的なガウシアンレーザビームの場合ではｈｏは「０．６」となり、理想的なトップハットビームの場合ではｈｏは「１」となる。
ガウシアンレーザビームの場合、レーザビームのエネルギー強度が大きくなると、その強度における照射面積は小さくなる。また、ガウシアンレーザビームは中心に近づくにつれてそのレーザビームの強度が高くなる。即ち、ガウシアンレーザビームは、照射領域におけるエネルギー強度が不均一となる。
一方、均熱照射レーザビームは、最大強度を有するトップハットビームは、「半値全幅（ＦＷＨＭ）」と、「１／ｅ２幅」と、の比ｈｏ（ＦＷＨＭ／（１／ｅ２幅））が理論的には「１」となるものであり、照射領域（「１／ｅ２幅」）におけるレーザビームのエネルギー強度が均一である。
本発明者らにより、レーザビームの進行方向と直交する断面におけるレーザビームのエネルギー強度分布の半値全幅（ＦＷＨＭ）と、１／ｅ２幅との比ｈｏ（ＦＷＨＭ／（１／ｅ２幅））が、０．６＜ｈｏ＜１、を充たすように飛翔対象材料にレーザビームを照射することが好ましく、０．７≦ｈｏ≦０．９を充たすことがより好ましい。なお、上記図１２Ｂに示した均熱照射レーザビームのｈｏ（ＦＷＨＭ／（１／ｅ２幅）は０．８５であった。
【0057】
レーザビームの進行方向と直交する断面において、１／ｅ２幅を底辺としたときの均熱照射レーザビームのエネルギー強度分布の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、正方形、長方形、平行四辺形、円形、楕円形などが挙げられる。
【0058】
均熱照射レーザビームの生成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、均熱照射レーザビーム変換手段などが挙げられる。
均熱照射レーザビーム変換手段としては、上述した均熱領域を生じさせることができれば特に制限はなく、例えば、非球面レンズ、回折光学素子（Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ；ＤＯＥ）などの位相マスク、液晶位相変換素子（ＳＬＭ）などの位相変換手段などが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
均熱照射レーザビーム変換手段としては、上述した均熱領域を生じさせることができれば特に制限はなく、例えば、非球面レンズ、回折光学素子（Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ；ＤＯＥ）などの位相マスク、液晶位相変換素子（ＳＬＭ）などの位相変換手段などが挙げられる。これらは１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【0059】
非球面レンズを用いる手法は、幾何学的にガウシアンレーザビームを均熱照射レーザビームへ変換する手法である。
図１６Ａは、非球面レンズを用いた幾何学的手法により均熱照射レーザビームを調整する一例を示す模式図である。図１６Ａに示すように、ガウシアンレーザビームを非球面レンズ５１１に通過させることにより、ガウシアンレーザビームの断面強度分布４３２を有するレーザビームを、レーザビームの中央部５２１を凹レンズ効果で拡大し、レーザビーム周辺部５２２を凸レンズ効果で収束させ、照射面（基材）５１２において、均熱照射レーザビームの断面強度分布４３４を有するレーザビームを調整することができる。
図１６Ａは、非球面レンズを用いた幾何学的手法により均熱照射レーザビームを調整する一例を示す模式図である。図１６Ａに示すように、ガウシアンレーザビームを非球面レンズ５１１に通過させることにより、ガウシアンレーザビームの断面強度分布４３２を有するレーザビームを、レーザビームの中央部５２１を凹レンズ効果で拡大し、レーザビーム周辺部５２２を凸レンズ効果で収束させ、照射面（基材）５１２において、均熱照射レーザビームの断面強度分布４３４を有するレーザビームを調整することができる。
【0060】
回折光学素子（Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｅｌｅｍｅｎｔ；ＤＯＥ）などの位相マスクを用いる手法は、波動光学的にガウシアンレーザビームを均熱照射レーザビームへ変換する手法である。
図１６Ｂは、ＤＯＥを用いて波動光学的手法により均熱照射レーザビームを調整する一例を示す模式図である。図１６Ｂに示すように、ガウシアンレーザビームをＤＯＥ５３１に通過させることにより、レーザビームの中央部は凹レンズ効果となる位相分布、レーザビーム周辺部は凸レンズ効果となる位相分布を与えて、波面を制御することにより均熱照射レーザビームとすることができる。なお、図１６Ｂ中、５４１は集光レンズを、５５１は基材を表す。
図１６Ｂは、ＤＯＥを用いて波動光学的手法により均熱照射レーザビームを調整する一例を示す模式図である。図１６Ｂに示すように、ガウシアンレーザビームをＤＯＥ５３１に通過させることにより、レーザビームの中央部は凹レンズ効果となる位相分布、レーザビーム周辺部は凸レンズ効果となる位相分布を与えて、波面を制御することにより均熱照射レーザビームとすることができる。なお、図１６Ｂ中、５４１は集光レンズを、５５１は基材を表す。
【0061】
液晶位相変換素子（ＳＬＭ）などの位相変換手段を用いる手法は、レーザビームの位相分布を変換（時間的に空間光変調）可能であるため、波面を重畳させた波面を時間的に変化させてもよい。
【0062】
また、上述のもの以外の例としては、反射型液晶位相変換素子とプリズムとの組み合わせを用いることもできる。
図１６Ｃは、反射型液晶位相変換素子５６１とプリズム５６２との組み合わせにより均熱照射レーザビームを調整する一例を示す模式図である。
図１６Ｃは、反射型液晶位相変換素子５６１とプリズム５６２との組み合わせにより均熱照射レーザビームを調整する一例を示す模式図である。
【0063】
レーザビーム変換光学系及びｆθレンズにより、均熱照射レーザビームに変換して、均熱照射レーザビームを飛翔対象材料上に照射する。基材上に照射されたレーザビームの大きさ（直径、１／ｅ２幅）は２０μｍ以上２００μｍ以下が好ましく、３０μｍ以上１５０μｍ以下がより好ましい。
レーザビームの大きさを２０μｍ以上２００μｍ以下とすることにより、レーザ走査による品質維持を可能とし、高解像度の２次元描画又は３次元プリンティングを可能とする。
レーザビームの大きさを２０μｍ以上２００μｍ以下とすることにより、レーザ走査による品質維持を可能とし、高解像度の２次元描画又は３次元プリンティングを可能とする。
【0064】
均熱照射レーザビームのエネルギーとしては、レーザビームのフルエンスについて、飛翔対象材料が配された表面におけるレーザビームのフルエンスＦＢ（Ｊ／ｃｍ２）が、レーザビームが照射される基材の表面におけるレーザビームのフルエンスＦＦ（Ｊ／ｃｍ２）の２０％以上であることが好ましく、２０％以上８０％以下であることがより好ましい。
なお、フルエンス（Ｊ／ｃｍ２）といえば、通常は、入射側のフルエンス（フロントサイドフルエンス、ＦＦ）を指す。それと、材料の吸収係数で議論することが多い。しかしながら、光吸収材膜の光照射と反対側の膜表面のフルエンス（バックサイドフルエンス、ＦＢ）を制御することが飛翔品質に重要であることが本発明者らの検討によってわかった。
なお、フルエンス（Ｊ／ｃｍ２）といえば、通常は、入射側のフルエンス（フロントサイドフルエンス、ＦＦ）を指す。それと、材料の吸収係数で議論することが多い。しかしながら、光吸収材膜の光照射と反対側の膜表面のフルエンス（バックサイドフルエンス、ＦＢ）を制御することが飛翔品質に重要であることが本発明者らの検討によってわかった。
【0065】
次に、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法を実施する飛翔体発生装置の実施形態について図面を用いて説明する。
図１７Ａは、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法を実施する飛翔体発生装置の一例を示す模式図である。
図１７Ａに示すように、本発明の飛翔体発生装置７００は、図示しない光源から照射されるレーザビーム７１１、ビーム変換光学系７２１、及び集光光学系７３１を有し、基材７４１、飛翔対象材料７５１、及び被付着媒体７６１とともに使用する。飛翔体発生装置７００において、図示しない光源から照射されたレーザビーム７１１は、所望のビームプロファイルに変換するためにビーム変換光学系７２１、集光光学系７３１としてのｆθレンズなどを通過し、飛翔対象材料７５１に基材７４１を介して照射されるようになっている。レーザビーム７１１が照射された飛翔対象材料７５１は、間隙（ギャップ）７７１を介して基材７４１に配された飛翔対象材料７５１と対向するように設けられた被付着媒体７６１に向かって飛翔し、付着する（付着後の飛翔対象材料７５２）。飛翔対象材料７５１と被付着媒体７６１との間隙（ギャップ）７７１は、図示しないギャップ保持手段により調整され、被付着媒体７６１の平面方向の位置調整は、図示しない位置調整手段によって行うことができる。
図１７Ｂは、本発明の飛翔体発生装置の他の一例を示す模式図である。
図１７Ｂに示すように、図は便宜上、軸対称モデルとしている。図１７Ｂに示すように、飛翔体発生装置は、光源８１１、ビーム変換光学系８２１、走査光学系である（Ｘ－Ｙ）ガルバノスキャナ８３１、集光光学系である集光レンズ８４１を有しており、試料台８８１上に飛翔対象材料８５３と、レーザエネルギー吸収材料（アシスト膜）８５２と、を表面の少なくとも一部に配した透明体（基材）８５１を設置することができるようになっている。また、透明体（基材）８５１と被付着物（アクセプター基板）８６１との間隙を設けるためのＧａｐ（ギャップ）保持部材８７１を有している。なお、飛翔体発生装置は、光源８１１から照射されるガウシアンレーザビーム８１２をビーム変換光学系８２１において均熱照射レーザビーム８１３に変換している。
また、図１７Ｂに示した飛翔体発生装置の一例においては、光源８１１、ビーム変換光学系８２１、走査光学系であるガルバノスキャナ８３１、及び集光レンズ８４１を有する飛翔対象材料飛翔手段により、飛翔対象材料８５３が配された表面と対向する表面側から透明体（基材）８５１に対しレーザビーム８１３を照射することにより、レーザビーム８１３の照射方向に飛翔対象材料８５３を飛翔させる。そして、図１７Ｂに示した飛翔体発生装置の一例では、飛翔させた飛翔対象材料８５３（飛翔体）は、被付着物（対象）８６１に付着する。
図１７Ａは、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法を実施する飛翔体発生装置の一例を示す模式図である。
図１７Ａに示すように、本発明の飛翔体発生装置７００は、図示しない光源から照射されるレーザビーム７１１、ビーム変換光学系７２１、及び集光光学系７３１を有し、基材７４１、飛翔対象材料７５１、及び被付着媒体７６１とともに使用する。飛翔体発生装置７００において、図示しない光源から照射されたレーザビーム７１１は、所望のビームプロファイルに変換するためにビーム変換光学系７２１、集光光学系７３１としてのｆθレンズなどを通過し、飛翔対象材料７５１に基材７４１を介して照射されるようになっている。レーザビーム７１１が照射された飛翔対象材料７５１は、間隙（ギャップ）７７１を介して基材７４１に配された飛翔対象材料７５１と対向するように設けられた被付着媒体７６１に向かって飛翔し、付着する（付着後の飛翔対象材料７５２）。飛翔対象材料７５１と被付着媒体７６１との間隙（ギャップ）７７１は、図示しないギャップ保持手段により調整され、被付着媒体７６１の平面方向の位置調整は、図示しない位置調整手段によって行うことができる。
図１７Ｂは、本発明の飛翔体発生装置の他の一例を示す模式図である。
図１７Ｂに示すように、図は便宜上、軸対称モデルとしている。図１７Ｂに示すように、飛翔体発生装置は、光源８１１、ビーム変換光学系８２１、走査光学系である（Ｘ－Ｙ）ガルバノスキャナ８３１、集光光学系である集光レンズ８４１を有しており、試料台８８１上に飛翔対象材料８５３と、レーザエネルギー吸収材料（アシスト膜）８５２と、を表面の少なくとも一部に配した透明体（基材）８５１を設置することができるようになっている。また、透明体（基材）８５１と被付着物（アクセプター基板）８６１との間隙を設けるためのＧａｐ（ギャップ）保持部材８７１を有している。なお、飛翔体発生装置は、光源８１１から照射されるガウシアンレーザビーム８１２をビーム変換光学系８２１において均熱照射レーザビーム８１３に変換している。
また、図１７Ｂに示した飛翔体発生装置の一例においては、光源８１１、ビーム変換光学系８２１、走査光学系であるガルバノスキャナ８３１、及び集光レンズ８４１を有する飛翔対象材料飛翔手段により、飛翔対象材料８５３が配された表面と対向する表面側から透明体（基材）８５１に対しレーザビーム８１３を照射することにより、レーザビーム８１３の照射方向に飛翔対象材料８５３を飛翔させる。そして、図１７Ｂに示した飛翔体発生装置の一例では、飛翔させた飛翔対象材料８５３（飛翔体）は、被付着物（対象）８６１に付着する。
【0066】
（ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材）
本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材は、基板上に、波長が４００ｎｍ以上のレーザビームのエネルギーを吸収可能なレーザエネルギー吸収材料と、マトリックスとをこの順で有し、更に必要に応じてその他の材料を有する。
本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材は、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法におけるマトリックスプレートと同様である。
本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材は、基板上に、波長が４００ｎｍ以上のレーザビームのエネルギーを吸収可能なレーザエネルギー吸収材料と、マトリックスとをこの順で有し、更に必要に応じてその他の材料を有する。
本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材は、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法におけるマトリックスプレートと同様である。
【0067】
（ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料）
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料としては、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料と、試料上に所定位置に配された１種又は２種以上のマトリックスとを有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、ＭＡＬＤＩ質量分析する際には、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料は、導電性の基板上に載置する必要がある。
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料としては、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料と、試料上に所定位置に配された１種又は２種以上のマトリックスとを有する限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。なお、ＭＡＬＤＩ質量分析する際には、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料は、導電性の基板上に載置する必要がある。
【0068】
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料としては、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の所定位置に対し、基材からマトリックスを複数回飛翔させて配させることができる。基材からマトリックスを複数回飛翔させて配させることができると、マトリックスの量を調整できる点で有利である。
【0069】
＜試料＞
ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料としては、ＭＡＬＤＩ質量分析で分析できる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、凍結脳組織、動物全身切片、種子、印刷画像などが挙げられる。
ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料としては、ＭＡＬＤＩ質量分析で分析できる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、凍結脳組織、動物全身切片、種子、印刷画像などが挙げられる。
【0070】
（ＭＡＬＤＩ質量分析方法）
本発明のＭＡＬＤＩ質量分析方法は、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料を用いてＭＡＬＤＩ質量分析を行う限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
ＭＡＬＤＩ質量分析方法としては、例えば、ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ（株式会社ブルカーダルトニクス製）により行うことができる。
本発明のＭＡＬＤＩ質量分析方法は、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料を用いてＭＡＬＤＩ質量分析を行う限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
ＭＡＬＤＩ質量分析方法としては、例えば、ＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ（株式会社ブルカーダルトニクス製）により行うことができる。
【0071】
（ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製プログラム）
本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製プログラムは、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の位置情報に基づき、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料の調製に用いるマトリックスを表面に配した基材における、マトリックスが配された側とは反対側の基材の表面にレーザビームを照射することにより、マトリックスを基材から飛翔させ、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の所定位置に配させる処理をコンピュータに実行させる。
本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製プログラムは、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の位置情報に基づき、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料の調製に用いるマトリックスを表面に配した基材における、マトリックスが配された側とは反対側の基材の表面にレーザビームを照射することにより、マトリックスを基材から飛翔させ、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の所定位置に配させる処理をコンピュータに実行させる。
【0072】
本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製プログラムは、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法を実施するために好適に実行される。
つまり、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製プログラムは、ハードウェア資源としてのコンピュータ等を用いることにより、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法を実行できる。また、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製プログラムは、一又は複数のコンピュータやサーバの少なくともいずれかによって実行されてもよい。
つまり、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製プログラムは、ハードウェア資源としてのコンピュータ等を用いることにより、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法を実行できる。また、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製プログラムは、一又は複数のコンピュータやサーバの少なくともいずれかによって実行されてもよい。
【0073】
本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製プログラムによる処理では、それぞれ異なる種類のマトリックスが配された複数のマトリックスプレートを所定の位置に予め設置し、測定試料を載置したＩＴＯコートスライドガラスを所定の位置に固定した状態で行われる。
【0074】
【0075】
図３Ａは、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置のハードウェアの一例を示すブロック図である。
図３Ａに示すように、このＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置１００は、マウス１１０と、ＣＰＵ１２０と、ディスプレイ１３０と、レーザビーム照射手段１４０と、プレート交換機構１５０と、記憶手段１６０とを有する。ＣＰＵ１２０は、各部と接続されている。
図３Ａに示すように、このＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置１００は、マウス１１０と、ＣＰＵ１２０と、ディスプレイ１３０と、レーザビーム照射手段１４０と、プレート交換機構１５０と、記憶手段１６０とを有する。ＣＰＵ１２０は、各部と接続されている。
【0076】
マウス１１０は、後述する入力部１１０ａにより「マトリックスの種類」と「レーザビームを照射する測定試料の位置」の情報を対応させた照射データをユーザから受け付ける。また、マウス１１０は、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置１００に対する他の入力を受け付ける。
【0077】
ＣＰＵ１２０は、プロセッサの一種であり、種々の制御や演算を行う処理装置である。ＣＰＵ１２０は、記憶手段１６０などが記憶するファームウェアなどを実行することにより、種々の機能を実現する。ＣＰＵ１２０は、後述する制御部１２０ａに対応する。
【0078】
ディスプレイ１３０は、後述する出力部１３０ａにより各種指示を受け付ける画面を表示する。
【0079】
レーザビーム照射手段１４０は、例えば、図２で示したレーザビーム照射手段と同様であり、後述する出力部１３０ａにより、レーザビームをマトリックスプレートの所定の位置に照射することができる。
【0080】
プレート交換機構１５０は、後述するプレート交換部１５０ａにより、装置内に格納されている各種のマトリックスが配されているマトリックスプレートを交換する機構である。
【0081】
記憶手段１６０は、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置１００を動作させる各種プログラムなどを記憶している。
【0082】
図３Ｂは、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置の機能の一例を示すブロック図である。
図３Ｂに示すように、このＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置１００は、入力部１１０ａと、制御部１２０ａと、出力部１３０ａと、照射部１４０ａと、プレート交換部１５０ａと、記憶部１６０ａとを有する。制御部１２０ａは、各部と接続されている。
図３Ｂに示すように、このＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置１００は、入力部１１０ａと、制御部１２０ａと、出力部１３０ａと、照射部１４０ａと、プレート交換部１５０ａと、記憶部１６０ａとを有する。制御部１２０ａは、各部と接続されている。
【0083】
入力部１１０ａは、制御部１２０ａの指示に従い、「マトリックスの種類」と「レーザビームを照射する測定試料の位置」の情報を対応させた照射データを、マウス１１０によりユーザから受け付ける。
照射データの受け付けは、例えば、ＩＴＯコートスライドガラス上に載置した測定試料を撮像した画像上に、マトリックスの種類と照射位置を入力するようにしてもよい。
なお、入力部１１０ａは、ユーザからの他の入力を受け付ける。
照射データの受け付けは、例えば、ＩＴＯコートスライドガラス上に載置した測定試料を撮像した画像上に、マトリックスの種類と照射位置を入力するようにしてもよい。
なお、入力部１１０ａは、ユーザからの他の入力を受け付ける。
【0084】
制御部１２０ａは、入力部１１０ａで受け付けた照射データを記憶部１６０ａに格納する。また、制御部１２０ａは、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置１００全体の動作を制御する。
【0085】
出力部１３０ａは、制御部１２０ａの指示に従い、ディスプレイ１３０に各種指示を受け付ける画面を表示する。
【0086】
照射部１４０ａは、制御部１２０ａの指示に従い、レーザビーム照射手段１４０を動作させ、プレート交換部１５０ａにより配置されたマトリックスプレートにレーザビームを照射させることができる。
【0087】
プレート交換部１５０ａは、照射データに基づいた制御部１２０ａの指示に従い、マトリックスプレートを交換する。マトリックスプレートは、装置内に複数格納されており、それぞれ異なる種類のマトリックスの粉体がプレート上に配されており、プレート交換機構１５０により交換される。
【0088】
記憶部１６０ａは、制御部１２０ａの指示に従い、入力部１１０ａで受け付けた照射データや各種プログラムなどを記憶手段１６０に記憶させる。
【0089】
図３Ｃは、本発明のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製プログラムの処理手順の一例を示すフローチャートである。
【0090】
ステップＳ１０１では、入力部１１０ａは、「マトリックスの種類」と「レーザビームを照射する測定試料の位置」の情報を対応させた照射データを、マウス１１０によりユーザから受け付けると、処理をＳ１０２に移行する。
【0091】
ステップＳ１０２では、制御部１２０ａは、照射データに基づいてレーザビーム照射手段１４０の照射位置を移動させると、処理をＳ１０３に移行する。
【0092】
ステップＳ１０３では、照射部１４０ａは、レーザビーム照射手段１４０により、マトリックスプレートに配されているマトリックスを飛翔させ、マトリックスを試料切片に配すると、処理をＳ１０４に移行する。
【0093】
ステップＳ１０４では、制御部１２０ａは、照射データの内容が全て完了したか否かを判定する。制御部１２０ａは、照射データの内容が全て完了したと判定すると本処理を終了し、照射データの内容が全て完了していないと判定すると、処理をＳ１０５に移行する。
【0094】
ステップＳ１０５では、制御部１２０ａは、照射データに基づき、マトリックスプレートの交換が必要か否かを判定する。制御部１２０ａは、マトリックスプレートの交換が必要であると判定すると処理をＳ１０６に移行し、マトリックスプレートの交換が必要でないと判定すると処理をＳ１０２に戻す。
【0095】
ステップＳ１０６では、交換部１２０は、マトリックスプレートの交換を行うと、処理をＳ１０２に戻す。
【0096】
このように、本発明に用いるＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製プログラムは、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の位置情報に基づき、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料の調製に用いるマトリックスを表面に配した基材における、マトリックスが配された側とは反対側の基材の表面にレーザビームを照射することにより、マトリックスを基材から飛翔させ、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の所定位置に配させる処理をコンピュータに実行させる。
【実施例】
【0097】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
以下では、図２に示したレーザビーム照射手段１４０により、パルス発振させたレーザビームを２種のマトリックスＡ及びＢにそれぞれ照射して、１つの試料切片に２種のマトリックスのドットを配するようにした実施例及び比較例について説明する。
以下では、図２に示したレーザビーム照射手段１４０により、パルス発振させたレーザビームを２種のマトリックスＡ及びＢにそれぞれ照射して、１つの試料切片に２種のマトリックスのドットを配するようにした実施例及び比較例について説明する。
【0098】
（実施例１）
［マトリックス溶液の調製］
＜マトリックス溶液Ａの調整＞
マトリックスＡとするシナピン酸（Ｓｉｎａｐｉｃ ａｃｉｄ：ＳＡ）を溶媒であるＴＨＦ（東京化成工業株式会社製）に溶解し、固形分１質量％のシナピン酸ＴＨＦ溶液をマトリックス溶液Ａとして調製した。
［マトリックス溶液の調製］
＜マトリックス溶液Ａの調整＞
マトリックスＡとするシナピン酸（Ｓｉｎａｐｉｃ ａｃｉｄ：ＳＡ）を溶媒であるＴＨＦ（東京化成工業株式会社製）に溶解し、固形分１質量％のシナピン酸ＴＨＦ溶液をマトリックス溶液Ａとして調製した。
【0099】
＜マトリックス溶液Ｂの調整＞
次に、マトリックスＢとするα－シアノ－４－ヒドロキシケイ皮酸（α－ｃｙａｎｏ－４－ｈｙｄｒｏｘｙｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ：ＨＣＣＡ）を溶媒であるＴＨＦ（東京化成工業株式会社製）に溶解し、固形分１質量％のα－シアノ－４－ヒドロキシケイ皮酸ＴＨＦ溶液をマトリックス溶液Ｂとして調製した。
次に、マトリックスＢとするα－シアノ－４－ヒドロキシケイ皮酸（α－ｃｙａｎｏ－４－ｈｙｄｒｏｘｙｃｉｎｎａｍｉｃ ａｃｉｄ：ＨＣＣＡ）を溶媒であるＴＨＦ（東京化成工業株式会社製）に溶解し、固形分１質量％のα－シアノ－４－ヒドロキシケイ皮酸ＴＨＦ溶液をマトリックス溶液Ｂとして調製した。
【0100】
＜マトリックス溶液Ｃの調整＞
次に、マトリックスＣとする２，５－ジヒドロキシ安息香酸（２，５ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏｎｉｃ ａｃｉｄ：ＤＨＢ）を溶媒であるＴＨＦ（東京化成工業株式会社製）に溶解し、固形分１質量％の２，５－ジヒドロキシ安息香酸ＴＨＦ溶液をマトリックス溶液Ｃとして調製した。
次に、マトリックスＣとする２，５－ジヒドロキシ安息香酸（２，５ｄｉｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏｎｉｃ ａｃｉｄ：ＤＨＢ）を溶媒であるＴＨＦ（東京化成工業株式会社製）に溶解し、固形分１質量％の２，５－ジヒドロキシ安息香酸ＴＨＦ溶液をマトリックス溶液Ｃとして調製した。
【0101】
［マトリックスプレートの作製］
＜マトリックスプレートＡの作成＞
基材としてのスライドガラス（Ｓ２４４１、スーパーフロスト ホワイト、松浪硝子工業株式会社製）の片側表面に平均厚みが５０ｎｍとなるよう、金を真空蒸着した。金を蒸着紙面上に、調製したマトリックス溶液Ａを、図１Ａ～図１Ｃで示した粉体形成技術を用いて針状結晶の長辺における１次平均粒子径２０μｍのマトリックスＡの粉体を形成し、平均厚みが５μｍになるようにマトリックスＡの粉体層を形成し、図４Ａに示す構成のマトリックスプレートＡを作製した。
＜マトリックスプレートＡの作成＞
基材としてのスライドガラス（Ｓ２４４１、スーパーフロスト ホワイト、松浪硝子工業株式会社製）の片側表面に平均厚みが５０ｎｍとなるよう、金を真空蒸着した。金を蒸着紙面上に、調製したマトリックス溶液Ａを、図１Ａ～図１Ｃで示した粉体形成技術を用いて針状結晶の長辺における１次平均粒子径２０μｍのマトリックスＡの粉体を形成し、平均厚みが５μｍになるようにマトリックスＡの粉体層を形成し、図４Ａに示す構成のマトリックスプレートＡを作製した。
【0102】
＜マトリックスプレートＢの作成＞
マトリックス溶液Ａをマトリックス溶液Ｂに変更した以外はマトリックスプレートＡと同様に、１次平均粒子径１０μｍのマトリックスＢの粉体を形成し、平均厚みが５μｍになるようにマトリックスＢの粉体層を形成し、マトリックスプレートＢを作製した。
マトリックス溶液Ａをマトリックス溶液Ｂに変更した以外はマトリックスプレートＡと同様に、１次平均粒子径１０μｍのマトリックスＢの粉体を形成し、平均厚みが５μｍになるようにマトリックスＢの粉体層を形成し、マトリックスプレートＢを作製した。
【0103】
＜マトリックスプレートＣの作成＞
マトリックス溶液Ａをマトリックス溶液Ｃに代えた以外はマトリックスプレートＡと同
様に、１次平均粒子径１５μｍのマトリックスＣの粉体を形成し、平均厚みが５μｍになるようにマトリックスＣの粉体層を形成し、マトリックスプレートＣを作製した。
マトリックス溶液Ａをマトリックス溶液Ｃに代えた以外はマトリックスプレートＡと同
様に、１次平均粒子径１５μｍのマトリックスＣの粉体を形成し、平均厚みが５μｍになるようにマトリックスＣの粉体層を形成し、マトリックスプレートＣを作製した。
【0104】
＜マトリックスプレートＤの作成＞
基材としてのスライドガラス（Ｓ２４４１、スーパーフロスト ホワイト、松浪硝子工業株式会社製）の表面に、調製したマトリックス溶液Ａを、図１Ａ～図１Ｃで示した粉体形成技術を用いて１次平均粒子径２０μｍのマトリックスＡの粉体を形成し、平均厚みが５μｍになるようにマトリックスＡの粉体層を形成し、図４Ｂに示す構成のマトリックスプレートＤを作製した。
基材としてのスライドガラス（Ｓ２４４１、スーパーフロスト ホワイト、松浪硝子工業株式会社製）の表面に、調製したマトリックス溶液Ａを、図１Ａ～図１Ｃで示した粉体形成技術を用いて１次平均粒子径２０μｍのマトリックスＡの粉体を形成し、平均厚みが５μｍになるようにマトリックスＡの粉体層を形成し、図４Ｂに示す構成のマトリックスプレートＤを作製した。
【0105】
＜マトリックスプレートＥの作成＞
マトリックス溶液Ａをマトリックス溶液Ｂに変更した以外はマトリックスプレートＤと同様に、１次平均粒子径１０μｍのマトリックスＢの粉体を形成し、平均厚みが５μｍになるようにマトリックスＢの粉体層を形成し、図４Ｂに示す構成のマトリックスプレートＥを作製した。
マトリックス溶液Ａをマトリックス溶液Ｂに変更した以外はマトリックスプレートＤと同様に、１次平均粒子径１０μｍのマトリックスＢの粉体を形成し、平均厚みが５μｍになるようにマトリックスＢの粉体層を形成し、図４Ｂに示す構成のマトリックスプレートＥを作製した。
【0106】
＜マトリックスプレートＦの作成＞
マトリックス溶液Ａをマトリックス溶液Ｃに変更した以外はマトリックスプレートＤと同様に、１次平均粒子径１５μｍのマトリックスＣの粉体を形成し、平均厚みが５μｍになるようにマトリックスＣの粉体層を形成し、図４Ｂに示す構成のマトリックスプレートＦを作製した。
マトリックス溶液Ａをマトリックス溶液Ｃに変更した以外はマトリックスプレートＤと同様に、１次平均粒子径１５μｍのマトリックスＣの粉体を形成し、平均厚みが５μｍになるようにマトリックスＣの粉体層を形成し、図４Ｂに示す構成のマトリックスプレートＦを作製した。
【0107】
＜マトリックスプレートＧの作成＞
基材としてのスライドガラス（Ｓ２４４１、スーパーフロスト ホワイト、松浪硝子工業株式会社製）の片側表面に平均厚みが５０ｎｍとなるよう、金を真空蒸着した基材上に、調製したマトリックス溶液Ａを、図１Ｄで示した静電塗布技術を用いて１次平均粒子径１０μｍのマトリックスＡの粉体を形成し、平均厚みが５μｍになるようにマトリックスＡの粉体層を形成し、図４Ａに示す構成のマトリックスプレートＧを作製した。
基材としてのスライドガラス（Ｓ２４４１、スーパーフロスト ホワイト、松浪硝子工業株式会社製）の片側表面に平均厚みが５０ｎｍとなるよう、金を真空蒸着した基材上に、調製したマトリックス溶液Ａを、図１Ｄで示した静電塗布技術を用いて１次平均粒子径１０μｍのマトリックスＡの粉体を形成し、平均厚みが５μｍになるようにマトリックスＡの粉体層を形成し、図４Ａに示す構成のマトリックスプレートＧを作製した。
【0108】
＜マトリックスプレートＨの作成＞
マトリックス溶液Ａをマトリックス溶液Ｂに変更した以外はマトリックスプレートＧと同様に、１次平均粒子径１０μｍのマトリックスＢの粉体を形成し、平均厚みが５μｍになるようにマトリックスＢの粉体層を形成し、図４Ａに示す構成のマトリックスプレートＨを作製した。
マトリックス溶液Ａをマトリックス溶液Ｂに変更した以外はマトリックスプレートＧと同様に、１次平均粒子径１０μｍのマトリックスＢの粉体を形成し、平均厚みが５μｍになるようにマトリックスＢの粉体層を形成し、図４Ａに示す構成のマトリックスプレートＨを作製した。
【0109】
［標準試料群の作製］
まず、標準試料としてのペプチドキャリブレーションスタンダードＩＩの１本分の内容物を０．１％ＴＨＦ溶媒１２５μＬに溶解し、数秒間振動攪拌する。
この溶解液５３を図５Ａに示した「ＭＴＰ３８４ Ｔａｒｇｒｅｔ Ｇｒｏｕｎｄ ＳｔｅｅｌＢＣ」５１の縦ＡからＰ、横１から２４に配置された円内にマイクロシリンジ５２にて１μＬ毎に滴下し（図５Ｂ）、乾燥させて標準試料群を作製した。同様の操作で同じ標準試料群を作製し、２つの標準試料群（標準試料群１及び標準試料群２）を作製した。
まず、標準試料としてのペプチドキャリブレーションスタンダードＩＩの１本分の内容物を０．１％ＴＨＦ溶媒１２５μＬに溶解し、数秒間振動攪拌する。
この溶解液５３を図５Ａに示した「ＭＴＰ３８４ Ｔａｒｇｒｅｔ Ｇｒｏｕｎｄ ＳｔｅｅｌＢＣ」５１の縦ＡからＰ、横１から２４に配置された円内にマイクロシリンジ５２にて１μＬ毎に滴下し（図５Ｂ）、乾燥させて標準試料群を作製した。同様の操作で同じ標準試料群を作製し、２つの標準試料群（標準試料群１及び標準試料群２）を作製した。
【0110】
［レーザビーム照射手段の準備］
＜レーザビーム照射手段Ａの準備＞
レーザビーム照射手段は、図２に示したレーザビーム照射手段１４０を用いた。
具体的には、レーザビーム源（ＹＡＧ）は、ＹＡＧ結晶を励起させてレーザ発振させるＹＡＧレーザを用いた。このレーザビーム源を用いて、発生させたレーザビームにおける波長を１，０６４ｎｍ、ビーム径を１．２５ｍｍ×１．２３ｍｍ、パルス幅を２ナノ秒、パルス周波数を２０Ｈｚとした１パルスのレーザビームを発生させた。発生させた１パルスのレーザビームを、ビーム径変更部材としての集光レンズ（シグマ光機社製、ＹＡＧレーザ集光レンズ）に照射して、マトリックスに照射させたときのビーム径を１００μｍ×１００μｍであるようにした。前記ビーム径変更部材を経た前記レーザビームを、前記ビーム波長変更素子として用いたＬＢＯ結晶（ＣＥＳＴＥＣ社製）に照射して、前記波長が１,０６４ｎｍから５３２ｎｍに変更した。そのレーザビームを、エネルギー調整フィルタ（シグマ光機株式会社製、ＮＤフィルタ）に通過させることにより、マトリックスに照射させたときのレーザ出力を調整し、５０μＪ／ドットとした。
＜レーザビーム照射手段Ａの準備＞
レーザビーム照射手段は、図２に示したレーザビーム照射手段１４０を用いた。
具体的には、レーザビーム源（ＹＡＧ）は、ＹＡＧ結晶を励起させてレーザ発振させるＹＡＧレーザを用いた。このレーザビーム源を用いて、発生させたレーザビームにおける波長を１，０６４ｎｍ、ビーム径を１．２５ｍｍ×１．２３ｍｍ、パルス幅を２ナノ秒、パルス周波数を２０Ｈｚとした１パルスのレーザビームを発生させた。発生させた１パルスのレーザビームを、ビーム径変更部材としての集光レンズ（シグマ光機社製、ＹＡＧレーザ集光レンズ）に照射して、マトリックスに照射させたときのビーム径を１００μｍ×１００μｍであるようにした。前記ビーム径変更部材を経た前記レーザビームを、前記ビーム波長変更素子として用いたＬＢＯ結晶（ＣＥＳＴＥＣ社製）に照射して、前記波長が１,０６４ｎｍから５３２ｎｍに変更した。そのレーザビームを、エネルギー調整フィルタ（シグマ光機株式会社製、ＮＤフィルタ）に通過させることにより、マトリックスに照射させたときのレーザ出力を調整し、５０μＪ／ドットとした。
【0111】
＜レーザビーム照射手段Ｂの準備＞
レーザビーム照射手段Ｂは、レーザビーム照射手段Ａにおいて、前記波長変更手段で変更したレーザビームを、螺旋位相板（ルミネックス社製、Ｖｏｒｔｅｘフェイズプレート）に通過させて光渦レーザビームに変換させた。次に、螺旋位相板により変換させた光渦レーザビームを、螺旋位相板の下流に配置されている１／４波長板（ＱＷＰ；株式会社光学技研製）に通過させた。このとき、式（１）で表されるトータルの回転モーメントＪが２であるように、螺旋位相板と１／４波長板の光学軸を＋４５°に設定した。変換させた光渦レーザビームを、エネルギー調整フィルタ（シグマ光機株式会社製、ＮＤフィルタ）に通過させることにより、マトリックスに照射させたときのレーザ出力を調整し、５０μＪ／ドットとした。この変更以外はレーザビーム照射手段Ａと同様である。
レーザビーム照射手段Ｂは、レーザビーム照射手段Ａにおいて、前記波長変更手段で変更したレーザビームを、螺旋位相板（ルミネックス社製、Ｖｏｒｔｅｘフェイズプレート）に通過させて光渦レーザビームに変換させた。次に、螺旋位相板により変換させた光渦レーザビームを、螺旋位相板の下流に配置されている１／４波長板（ＱＷＰ；株式会社光学技研製）に通過させた。このとき、式（１）で表されるトータルの回転モーメントＪが２であるように、螺旋位相板と１／４波長板の光学軸を＋４５°に設定した。変換させた光渦レーザビームを、エネルギー調整フィルタ（シグマ光機株式会社製、ＮＤフィルタ）に通過させることにより、マトリックスに照射させたときのレーザ出力を調整し、５０μＪ／ドットとした。この変更以外はレーザビーム照射手段Ａと同様である。
【0112】
＜レーザビーム照射手段Ｃの準備＞
レーザビーム照射手段Ｃは、レーザビーム照射手段Ｂにおいて、さらにＬＢＯ結晶で１,０６４ｎｍのレーザビームと５３２ｎｍのレーザビームを使って、和周波数発生を行う波長変更手段を用いて３５５ｎｍのレーザビームに変更した以外はレーザビーム照射手段Ｂと同様である。
レーザビーム照射手段Ｃは、レーザビーム照射手段Ｂにおいて、さらにＬＢＯ結晶で１,０６４ｎｍのレーザビームと５３２ｎｍのレーザビームを使って、和周波数発生を行う波長変更手段を用いて３５５ｎｍのレーザビームに変更した以外はレーザビーム照射手段Ｂと同様である。
【0113】
＜レーザビーム照射手段Ｄの準備＞
レーザビーム照射手段Ｄは、図１７Ａ及び図１７Ｂを例としたレーザ照射手段を用いた。
波長１０６４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザ光源ユニットから射出したレーザを、空間アイソレータ、λ／４板、コリメートレンズを通過させた。音響光学偏向素子（ＡＯＭ）は、ＰＣ及びコントローラからのＯＮ／ＯＦＦ信号をもとに、０次光と１次光に時間的に分離することで、レーザ光源の周波数を制御した。ミラーとレンズを通過する際に０次光はカットされ、１次光のみが非線形光学結晶（ＳＨＧ素子）を通過し、非線形光学効果により、２次高調波（ＳＨＧ）が発生し、波長５３２ｎｍのＧｒｅｅｎ光を発生させた。
次に、ハーモニックセパレータＨＳにより、基本波と２次高調波を分離させ、Ｇｒｅｅｎ単色のレーザビーム（Ｇｒｅｅｎ光）を得た。
得られたＧｒｅｅｎ光は、収差補正や縦横変倍素子により、位相分布と強度分布を補正され、ズームレンズを通過して、均熱照射レーザビームに変換する図１６Ａに示すレーザビーム変換手段に入射されるようにした。
その後、ミラー、ＮＤ、そのほかの光学素子を通過して、ガルバノミラーなどの光偏向器で反射され、集光レンズ（焦点距離：１００ｍｍ）を介してマトリックスに照射させたときのレーザ出力を５０μＪ／ｄｏｔとした。
レーザビーム照射手段Ｄは、図１７Ａ及び図１７Ｂを例としたレーザ照射手段を用いた。
波長１０６４ｎｍのＮｄ：ＹＡＧレーザ光源ユニットから射出したレーザを、空間アイソレータ、λ／４板、コリメートレンズを通過させた。音響光学偏向素子（ＡＯＭ）は、ＰＣ及びコントローラからのＯＮ／ＯＦＦ信号をもとに、０次光と１次光に時間的に分離することで、レーザ光源の周波数を制御した。ミラーとレンズを通過する際に０次光はカットされ、１次光のみが非線形光学結晶（ＳＨＧ素子）を通過し、非線形光学効果により、２次高調波（ＳＨＧ）が発生し、波長５３２ｎｍのＧｒｅｅｎ光を発生させた。
次に、ハーモニックセパレータＨＳにより、基本波と２次高調波を分離させ、Ｇｒｅｅｎ単色のレーザビーム（Ｇｒｅｅｎ光）を得た。
得られたＧｒｅｅｎ光は、収差補正や縦横変倍素子により、位相分布と強度分布を補正され、ズームレンズを通過して、均熱照射レーザビームに変換する図１６Ａに示すレーザビーム変換手段に入射されるようにした。
その後、ミラー、ＮＤ、そのほかの光学素子を通過して、ガルバノミラーなどの光偏向器で反射され、集光レンズ（焦点距離：１００ｍｍ）を介してマトリックスに照射させたときのレーザ出力を５０μＪ／ｄｏｔとした。
【0114】
［ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群の作製］
（実施例１）
図６Ａに示すように、マトリックスプレートＡ（２００）の表面に形成したマトリックスＡの粉体層（２０２）を標準試料群１の試料面と対向させ、マトリックスプレートＡの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段Ａによりガウスレーザビームを垂直に照射できるように設置した。図６Ａ中、図示していないが、マトリックスプレートＡ（２００）において、マトリックスＡの粉体層（２０２）と、基材２０１との間には、レーザエネルギー吸収材料が配されている。なお、標準試料切片とマトリックスＡの粉体層との間隙Ｇを１００μｍとした。
次に、図６Ｂ及び図６Ｃに示すように、マトリックスプレートＡの裏面からレーザビーム照射手段ＡにてマトリックスＡの粉体をマトリックスプレートＡから飛翔させて試料位置Ａ－１に、マトリックスドット径２００μｍ、ドット間距離１０μｍで縦横１０ドットずつ正方状に配させた。更にＡ－２からＡ－１２まで同様にマトリックスＡのドットを形成しＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ａを得た。
（実施例１）
図６Ａに示すように、マトリックスプレートＡ（２００）の表面に形成したマトリックスＡの粉体層（２０２）を標準試料群１の試料面と対向させ、マトリックスプレートＡの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段Ａによりガウスレーザビームを垂直に照射できるように設置した。図６Ａ中、図示していないが、マトリックスプレートＡ（２００）において、マトリックスＡの粉体層（２０２）と、基材２０１との間には、レーザエネルギー吸収材料が配されている。なお、標準試料切片とマトリックスＡの粉体層との間隙Ｇを１００μｍとした。
次に、図６Ｂ及び図６Ｃに示すように、マトリックスプレートＡの裏面からレーザビーム照射手段ＡにてマトリックスＡの粉体をマトリックスプレートＡから飛翔させて試料位置Ａ－１に、マトリックスドット径２００μｍ、ドット間距離１０μｍで縦横１０ドットずつ正方状に配させた。更にＡ－２からＡ－１２まで同様にマトリックスＡのドットを形成しＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ａを得た。
【0115】
（実施例２）
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ａと同様に、マトリックスプレートＡをマトリックスプレートＢに変更しマトリックスドットをＢ－１からＢ－１２形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｂを得た。
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ａと同様に、マトリックスプレートＡをマトリックスプレートＢに変更しマトリックスドットをＢ－１からＢ－１２形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｂを得た。
【0116】
（実施例３）
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ａと同様に、マトリックスプレートＡをマトリックスプレートＣに変更しマトリックスドットをＣ－１からＣ－１２に形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｃを得た。
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ａと同様に、マトリックスプレートＡをマトリックスプレートＣに変更しマトリックスドットをＣ－１からＣ－１２に形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｃを得た。
【0117】
（実施例４）
図６Ａに示すように、マトリックスプレートＡの表面に形成したマトリックスＡの粉体層を標準試料群１の試料面と対向させ、マトリックスプレートＡの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段Ｂにより光渦レーザビームを垂直に照射できるように設置した。なお、標準試料切片とマトリックスＡの粉体層との間隙を１００μｍとした。
次に、図６Ｂ及び図６Ｃに示すように、マトリックスプレートＡの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段ＢにてマトリックスＡの粉体をマトリックスプレートＡから飛翔させて試料位置Ｄ－１に、マトリックスドット径２００μｍ、ドット間距離１０μｍで縦横１０ドットずつ正方状に配させた。更にＤ－２からＤ－１２まで同様にマトリックスＡのドットを形成しＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｄを得た。
図６Ａに示すように、マトリックスプレートＡの表面に形成したマトリックスＡの粉体層を標準試料群１の試料面と対向させ、マトリックスプレートＡの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段Ｂにより光渦レーザビームを垂直に照射できるように設置した。なお、標準試料切片とマトリックスＡの粉体層との間隙を１００μｍとした。
次に、図６Ｂ及び図６Ｃに示すように、マトリックスプレートＡの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段ＢにてマトリックスＡの粉体をマトリックスプレートＡから飛翔させて試料位置Ｄ－１に、マトリックスドット径２００μｍ、ドット間距離１０μｍで縦横１０ドットずつ正方状に配させた。更にＤ－２からＤ－１２まで同様にマトリックスＡのドットを形成しＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｄを得た。
【0118】
（実施例５）
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｄと同様に、マトリックスプレートＡをマトリックスプレートＢに変更しマトリックスドットをＥ－１からＥ－１２に形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｅを得た。
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｄと同様に、マトリックスプレートＡをマトリックスプレートＢに変更しマトリックスドットをＥ－１からＥ－１２に形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｅを得た。
【0119】
（実施例６）
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｄと同様に、マトリックスプレートＡをマトリックスプレートＣに変更しマトリックスドットをＦ－１からＦ－１２に形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｆを得た。
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｄと同様に、マトリックスプレートＡをマトリックスプレートＣに変更しマトリックスドットをＦ－１からＦ－１２に形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｆを得た。
【0120】
（実施例７）
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｄと同様に、マトリックスプレートＡをマトリックスプレートＧに変更しマトリックスドットをＧ－１からＧ－１２に形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｇを得た。
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｄと同様に、マトリックスプレートＡをマトリックスプレートＧに変更しマトリックスドットをＧ－１からＧ－１２に形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｇを得た。
【0121】
（実施例８）
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｄと同様に、マトリックスプレートＡをマトリックスプレートＨに変更しマトリックスドットをＨ－１からＨ－１２に形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｈを得た。
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｄと同様に、マトリックスプレートＡをマトリックスプレートＨに変更しマトリックスドットをＨ－１からＨ－１２に形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｈを得た。
【0122】
（実施例９）
図６Ａに示すように、マトリックスプレートＡの表面に形成したマトリックスＡの粉体層を標準試料群２上の標準試料と対向させ、マトリックスプレートＡの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段Ｄにより均熱照射レーザビームを垂直に照射できるように設置した。なお、標準試料切片とマトリックスＡの粉体層との間隙を１００μｍとした。
次に、図６Ｂ及び図６Ｃに示すように、マトリックスプレートＡの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段ＤにてマトリックスＡの粉体をマトリックスプレートＡから飛翔させて試料位置Ａ－１に、マトリックスドット径２００μｍ、ドット間距離１０μｍで縦横１０ドットずつ正方状に配させた。更にＡ－２からＡ－１２まで同様にマトリックスＡのドットを形成しＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｑを得た。
図６Ａに示すように、マトリックスプレートＡの表面に形成したマトリックスＡの粉体層を標準試料群２上の標準試料と対向させ、マトリックスプレートＡの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段Ｄにより均熱照射レーザビームを垂直に照射できるように設置した。なお、標準試料切片とマトリックスＡの粉体層との間隙を１００μｍとした。
次に、図６Ｂ及び図６Ｃに示すように、マトリックスプレートＡの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段ＤにてマトリックスＡの粉体をマトリックスプレートＡから飛翔させて試料位置Ａ－１に、マトリックスドット径２００μｍ、ドット間距離１０μｍで縦横１０ドットずつ正方状に配させた。更にＡ－２からＡ－１２まで同様にマトリックスＡのドットを形成しＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｑを得た。
【0123】
（実施例１０）
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｑと同様に、マトリックスプレートＡをマトリックスプレートＢに変更しマトリックスドットをＢ－１からＢ－１２形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｒを得た。
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｑと同様に、マトリックスプレートＡをマトリックスプレートＢに変更しマトリックスドットをＢ－１からＢ－１２形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｒを得た。
【0124】
（比較例１）
図６Ａに示すように、マトリックスプレートＤの表面に形成したマトリックスＡの粉体層を標準試料群１の試料面と対向させ、マトリックスプレートＤの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段Ｂにより光渦レーザビームを垂直に照射できるように設置した。なお、標準試料切片とマトリックスＡの粉体層との間隙を１００μｍとした。
次に、図６Ｂ及び図６Ｃに示すように、マトリックスプレートＤの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段ＡにてマトリックスＡの粉体をマトリックスプレートＡから飛翔させて試料位置Ｋ－１に、マトリックスドット径２００μｍのドットを形成しようと試みたが、マトリックスプレートＤからマトリックスＡは飛翔せず、試料位置Ｋ－１のマトリックスドットを形成することはできなかったが、これをＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｋとした。
図６Ａに示すように、マトリックスプレートＤの表面に形成したマトリックスＡの粉体層を標準試料群１の試料面と対向させ、マトリックスプレートＤの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段Ｂにより光渦レーザビームを垂直に照射できるように設置した。なお、標準試料切片とマトリックスＡの粉体層との間隙を１００μｍとした。
次に、図６Ｂ及び図６Ｃに示すように、マトリックスプレートＤの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段ＡにてマトリックスＡの粉体をマトリックスプレートＡから飛翔させて試料位置Ｋ－１に、マトリックスドット径２００μｍのドットを形成しようと試みたが、マトリックスプレートＤからマトリックスＡは飛翔せず、試料位置Ｋ－１のマトリックスドットを形成することはできなかったが、これをＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｋとした。
【0125】
（比較例２）
マトリックスプレートＤをマトリックスプレートＥに変更し、同様に試料位置Ｌ－１に、マトリックスドット径２００μｍのドットを形成しようと試みたが、マトリックスプレートＥからマトリックスＢは飛翔せず、試料位置Ｌ－１のマトリックスドットを形成することはできなかったが、これをＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｌとした。
マトリックスプレートＤをマトリックスプレートＥに変更し、同様に試料位置Ｌ－１に、マトリックスドット径２００μｍのドットを形成しようと試みたが、マトリックスプレートＥからマトリックスＢは飛翔せず、試料位置Ｌ－１のマトリックスドットを形成することはできなかったが、これをＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｌとした。
【0126】
（比較例３）
マトリックスプレートＤをマトリックスプレートＦに変更し、同様に試料位置Ｍ－１に、マトリックスドット径２００μｍのドットを形成しようと試みたが、マトリックスプレートＦからマトリックスＣは飛翔せず、試料位置Ｍ－１のマトリックスドットを形成することはできなかったが、これをＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｍとした。
マトリックスプレートＤをマトリックスプレートＦに変更し、同様に試料位置Ｍ－１に、マトリックスドット径２００μｍのドットを形成しようと試みたが、マトリックスプレートＦからマトリックスＣは飛翔せず、試料位置Ｍ－１のマトリックスドットを形成することはできなかったが、これをＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｍとした。
【0127】
（比較例４）
図６Ａに示すように、マトリックスプレートＤに表面に形成したマトリックスＡの粉体層を標準試料群１の試料面と対向させ、マトリックスプレートＤの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段Ｃにより光渦レーザビームを垂直に照射できるように設置した。なお、標準試料切片とマトリックスＡの粉体層との間隙を１００μｍとした。
次に、図６Ｂ、Ｃに示すように、マトリックスプレートＡの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段ＡにてマトリックスＡの粉体をマトリックスプレートＡから飛翔させて試料位置Ｎ－１に、マトリックスドット径２００μｍ、ドット間距離１０μｍで縦横１０ドットずつ正方状に配させた。更にＮ－２からＮ－１２まで同様にマトリックスＡのドットを形成しＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｎを得た。
図６Ａに示すように、マトリックスプレートＤに表面に形成したマトリックスＡの粉体層を標準試料群１の試料面と対向させ、マトリックスプレートＤの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段Ｃにより光渦レーザビームを垂直に照射できるように設置した。なお、標準試料切片とマトリックスＡの粉体層との間隙を１００μｍとした。
次に、図６Ｂ、Ｃに示すように、マトリックスプレートＡの裏面（マトリックスを有していない面）からレーザビーム照射手段ＡにてマトリックスＡの粉体をマトリックスプレートＡから飛翔させて試料位置Ｎ－１に、マトリックスドット径２００μｍ、ドット間距離１０μｍで縦横１０ドットずつ正方状に配させた。更にＮ－２からＮ－１２まで同様にマトリックスＡのドットを形成しＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｎを得た。
【0128】
（比較例５）
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｎと同様に、マトリックスプレートＤをマトリックスプレートＥに変更しマトリックスドットをＯ－１からＯ－１２に形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｏを得た。
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｎと同様に、マトリックスプレートＤをマトリックスプレートＥに変更しマトリックスドットをＯ－１からＯ－１２に形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｏを得た。
【0129】
（比較例６）
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｎと同様に、マトリックスプレートＤをマトリックスプレートＦに変更しマトリックスドットをＰ－１からＰ－１２に形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｐを得た。
ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｎと同様に、マトリックスプレートＤをマトリックスプレートＦに変更しマトリックスドットをＰ－１からＰ－１２に形成することで、ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群Ｐを得た。
【0130】
次に、以下のようにして、「マトリックスの飛翔の有無」、「ＭＡＬＤＩ質量分析の検出感度」について評価した。
【0131】
［レーザによるマトリックス飛翔比較］
本発明のレーザビーム照射手段Ａとレーザビーム照射手段Ｂによるマトリックス飛翔を比較した。
マトリックスを飛翔させるために、無色透明のため可視化出来ないマトリックスの代わりに、可視化可能であり本発明のマトリックス同様に結晶性を持つ有機低分子量物質である赤色有機染料アシッドレッド１５１をマトリックス層の代替とした染料プレートを用いて、飛翔比較をした結果を図９Ｂ及び図９Ｄに示す。
レーザビーム照射手段Ａのガウスレーザ９１はマトリックスを所定の位置に配置する際、標準試料切片とマトリックス層との間隙が広いとチリが発生しやすいため（図９Ｂ）、前記間隔を狭くする必要があるが、レーザビーム照射手段Ｂの光渦レーザビーム９２を用いる事でチリが発生しにくくなるため（図９Ｄ）、標準試料切片とマトリックス層との間隙を広げることが可能となり、試料切片へのマトリックスを飛翔させる際のダメージ（例えば、分子量変化など）を更に受けにくくすることができる。
本発明での実験ではレーザビーム照射手段Ｂはマトリックス層と標準試料の間隔が２００μｍでチリの発生なく正確なドットを形成できたが、レーザビーム照射手段Ａでは前記間隔を１００μｍにしないとチリが発生し、レーザビーム照射手段Ｂと同等の正確なドットが形成できなかった。
本発明のレーザビーム照射手段Ａとレーザビーム照射手段Ｂによるマトリックス飛翔を比較した。
マトリックスを飛翔させるために、無色透明のため可視化出来ないマトリックスの代わりに、可視化可能であり本発明のマトリックス同様に結晶性を持つ有機低分子量物質である赤色有機染料アシッドレッド１５１をマトリックス層の代替とした染料プレートを用いて、飛翔比較をした結果を図９Ｂ及び図９Ｄに示す。
レーザビーム照射手段Ａのガウスレーザ９１はマトリックスを所定の位置に配置する際、標準試料切片とマトリックス層との間隙が広いとチリが発生しやすいため（図９Ｂ）、前記間隔を狭くする必要があるが、レーザビーム照射手段Ｂの光渦レーザビーム９２を用いる事でチリが発生しにくくなるため（図９Ｄ）、標準試料切片とマトリックス層との間隙を広げることが可能となり、試料切片へのマトリックスを飛翔させる際のダメージ（例えば、分子量変化など）を更に受けにくくすることができる。
本発明での実験ではレーザビーム照射手段Ｂはマトリックス層と標準試料の間隔が２００μｍでチリの発生なく正確なドットを形成できたが、レーザビーム照射手段Ａでは前記間隔を１００μｍにしないとチリが発生し、レーザビーム照射手段Ｂと同等の正確なドットが形成できなかった。
【0132】
［ＭＡＬＤＩ質量分析］
マトリックスの粉体を配したＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群ＡからＰをＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ（株式会社ブルカーダルトニクス製 ａｕｔｏｆｌｅｘ ＩＩＩ ＬＲＦ２００－ＣＩＤ）を用いてＭＡＬＤＩ質量分析を行った。結果の代表例を図７Ａ～図７Ｃ及び図８Ａ～図８Ｃに示す。なお、図７Ａ～図７Ｃ及び図８Ａ～図８Ｃ中、横軸は質量（ｍ／ｚ）、縦軸は検出強度を示す。
[評価方法]
計測で得られたデータに関し、以下の評価を行った。
－試料への影響について－
各ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群の１２点の検出データに対し、１点当たりレーザエネルギー強度５０％でスキャンし、１５００ショットした時の検出対象物の検出ピークを測定した。マトリックスの種類によって検出ピーク値は異なるが、前記マトリックス飛翔時のレーザの影響は比較的分子量の大きい成分が受けやすく、ダメージが大きいほど分子鎖が切れ検出ピークの比が減少する傾向となる。
標準試料の代表的なピークの中でも比較的分子量の小さい分子量７５９付近のソマトスタチン２８（図中、ａ１の矢印のピーク）の検出ピーク強度Ｘと、比較的分子量の大きい分子量３１４９付近のブラジキニン（１－７）（図中、ａ２の矢印のピーク）の検出ピーク強度Ｙと、の比（Ｙ／Ｘ）にて、標準試料のダメージについて評価した。
［評価基準］
・マトリックスＡ及びＢを用いた場合、１２点の検出データにおける前記検出強度比（Ｙ／Ｘ）の最低値により下記評価基準に基づき評価した。
良好：検出強度比（Ｙ／Ｘ）の最低値が３以上
検出可能：検出強度比（Ｙ／Ｘ）の最低値が１以上３未満
検出不可：検出強度比（Ｙ／Ｘ）の最低値が１未満
・マトリックスＣの場合、１２点の検出データにおける前記検出強度比Ｙ／Ｘの最低値により下記評価基準に基づき評価した。なお、マトリックスＣは比較的高分子量の成分の検出強度が出にくいマトリックス種である。
良好：検出強度比（Ｙ／Ｘ）の最低値が０．１以上
検出可能：検出強度比（Ｙ／Ｘ）の最低値が０．０５以上０．１未満
検出不可：検出強度比（Ｙ／Ｘ）の最低値が０．０５未満
－検出のバラツキ（振れ幅）－
各ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群の１２点の検出データに対し前記検出強度比（Ｙ／Ｘ）の平均値Ａｖｅと最大値Ｍａｘ、最小値Ｍｉｎについて、下記評価基準に基づき評価した。結果を表１に示す。なお、検出のバラツキ（振れ幅）は、下記評価基準に記載の次式、｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００、から求められる数値を用いて評価した。
［評価基準］
・マトリックスＡ及びマトリックスＢを用いた場合
優：｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００が１０％未満
良：｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００が１０％以上１５％未満
可：｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００が１５％以上２０％未満
不可：｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００が２０％以上
・マトリックスＣを用いた場合
優：｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００が１０％未満
良：｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００が１０％以上２０％未満
可：｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００が２０％以上４０％未満
不可：｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００が４０％以上
マトリックスの粉体を配したＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群ＡからＰをＭＡＬＤＩ－ＴＯＦ－ＭＳ（株式会社ブルカーダルトニクス製 ａｕｔｏｆｌｅｘ ＩＩＩ ＬＲＦ２００－ＣＩＤ）を用いてＭＡＬＤＩ質量分析を行った。結果の代表例を図７Ａ～図７Ｃ及び図８Ａ～図８Ｃに示す。なお、図７Ａ～図７Ｃ及び図８Ａ～図８Ｃ中、横軸は質量（ｍ／ｚ）、縦軸は検出強度を示す。
[評価方法]
計測で得られたデータに関し、以下の評価を行った。
－試料への影響について－
各ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群の１２点の検出データに対し、１点当たりレーザエネルギー強度５０％でスキャンし、１５００ショットした時の検出対象物の検出ピークを測定した。マトリックスの種類によって検出ピーク値は異なるが、前記マトリックス飛翔時のレーザの影響は比較的分子量の大きい成分が受けやすく、ダメージが大きいほど分子鎖が切れ検出ピークの比が減少する傾向となる。
標準試料の代表的なピークの中でも比較的分子量の小さい分子量７５９付近のソマトスタチン２８（図中、ａ１の矢印のピーク）の検出ピーク強度Ｘと、比較的分子量の大きい分子量３１４９付近のブラジキニン（１－７）（図中、ａ２の矢印のピーク）の検出ピーク強度Ｙと、の比（Ｙ／Ｘ）にて、標準試料のダメージについて評価した。
［評価基準］
・マトリックスＡ及びＢを用いた場合、１２点の検出データにおける前記検出強度比（Ｙ／Ｘ）の最低値により下記評価基準に基づき評価した。
良好：検出強度比（Ｙ／Ｘ）の最低値が３以上
検出可能：検出強度比（Ｙ／Ｘ）の最低値が１以上３未満
検出不可：検出強度比（Ｙ／Ｘ）の最低値が１未満
・マトリックスＣの場合、１２点の検出データにおける前記検出強度比Ｙ／Ｘの最低値により下記評価基準に基づき評価した。なお、マトリックスＣは比較的高分子量の成分の検出強度が出にくいマトリックス種である。
良好：検出強度比（Ｙ／Ｘ）の最低値が０．１以上
検出可能：検出強度比（Ｙ／Ｘ）の最低値が０．０５以上０．１未満
検出不可：検出強度比（Ｙ／Ｘ）の最低値が０．０５未満
－検出のバラツキ（振れ幅）－
各ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料群の１２点の検出データに対し前記検出強度比（Ｙ／Ｘ）の平均値Ａｖｅと最大値Ｍａｘ、最小値Ｍｉｎについて、下記評価基準に基づき評価した。結果を表１に示す。なお、検出のバラツキ（振れ幅）は、下記評価基準に記載の次式、｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００、から求められる数値を用いて評価した。
［評価基準］
・マトリックスＡ及びマトリックスＢを用いた場合
優：｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００が１０％未満
良：｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００が１０％以上１５％未満
可：｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００が１５％以上２０％未満
不可：｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００が２０％以上
・マトリックスＣを用いた場合
優：｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００が１０％未満
良：｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００が１０％以上２０％未満
可：｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００が２０％以上４０％未満
不可：｛（Ｍａｘ－Ｍｉｎ）／（２×Ａｖｅ）｝×１００が４０％以上
【0133】
【表1】
【0134】
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
＜１＞ ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料の調製に用いるマトリックスを表面に配した基材における、前記マトリックスを有する側とは反対側の前記基材の表面にレーザビームを照射することにより、前記マトリックスを前記基材から飛翔させ、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の所定位置に配させることを含み、
前記基材がレーザエネルギー吸収材料を有し、
前記レーザビームのレーザエネルギーの波長が４００ｎｍ以上である、ことを特徴とするＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜２＞ 前記基板上に、前記レーザエネルギー吸収材料と、前記マトリックスとをこの順で有する、前記＜１＞に記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜３＞ 前記レーザエネルギー吸収材料の前記レーザビームの透過率が６０％以下である、前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜４＞ 前記レーザエネルギー吸収材料が金属の薄膜である、前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜５＞ 前記金属が金である、前記＜４＞に記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜６＞ 前記基材から飛翔させる前記マトリックスが２種以上である、前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜７＞ 前記基材から飛翔させる２種以上の前記マトリックスが、前記ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料における、互いに異なる所定位置に配させる、前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜８＞ 前記ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の所定位置に対し、前記基材から前記マトリックスを複数回飛翔させて配させる、前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜９＞ 前記レーザビームが、光渦レーザビームである、前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜１０＞ 前記レーザビームが、均熱照射レーザビームである、前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜１１＞ 前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法に用いるＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置であって、
前記基材の表面にレーザビームを照射するレーザビーム照射手段を有することを特徴とするＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置である。
＜１２＞ 基板上に、波長が４００ｎｍ以上のレーザビームのエネルギーを吸収可能なレーザエネルギー吸収材料と、マトリックスとをこの順で有する、ことを特徴とするＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材である。
＜１３＞ 前記レーザエネルギー吸収材料が金属の薄膜である、前記＜１２＞に記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材である。
＜１４＞ 前記金属が金である、前記＜１３＞に記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材である。
＜１＞ ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料の調製に用いるマトリックスを表面に配した基材における、前記マトリックスを有する側とは反対側の前記基材の表面にレーザビームを照射することにより、前記マトリックスを前記基材から飛翔させ、ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の所定位置に配させることを含み、
前記基材がレーザエネルギー吸収材料を有し、
前記レーザビームのレーザエネルギーの波長が４００ｎｍ以上である、ことを特徴とするＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜２＞ 前記基板上に、前記レーザエネルギー吸収材料と、前記マトリックスとをこの順で有する、前記＜１＞に記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜３＞ 前記レーザエネルギー吸収材料の前記レーザビームの透過率が６０％以下である、前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜４＞ 前記レーザエネルギー吸収材料が金属の薄膜である、前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜５＞ 前記金属が金である、前記＜４＞に記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜６＞ 前記基材から飛翔させる前記マトリックスが２種以上である、前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜７＞ 前記基材から飛翔させる２種以上の前記マトリックスが、前記ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料における、互いに異なる所定位置に配させる、前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜８＞ 前記ＭＡＬＤＩ質量分析対象の試料の所定位置に対し、前記基材から前記マトリックスを複数回飛翔させて配させる、前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜９＞ 前記レーザビームが、光渦レーザビームである、前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜１０＞ 前記レーザビームが、均熱照射レーザビームである、前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法である。
＜１１＞ 前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法に用いるＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置であって、
前記基材の表面にレーザビームを照射するレーザビーム照射手段を有することを特徴とするＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置である。
＜１２＞ 基板上に、波長が４００ｎｍ以上のレーザビームのエネルギーを吸収可能なレーザエネルギー吸収材料と、マトリックスとをこの順で有する、ことを特徴とするＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材である。
＜１３＞ 前記レーザエネルギー吸収材料が金属の薄膜である、前記＜１２＞に記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材である。
＜１４＞ 前記金属が金である、前記＜１３＞に記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材である。
【0135】
前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製方法、前記＜１１＞に記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置、及び前記＜１２＞から＜１４＞のいずれかに記載のＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製用基材によれば、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。
【符号の説明】
【0136】
１００ ＭＡＬＤＩ質量分析用測定試料調製装置
１４０ レーザビーム照射手段
２００ マトリックスプレート
２０１ 基材
２０２ マトリックス
２０３ レーザエネルギー吸収材料
３０１ 試料切片（試料）
Ｌ レーザビーム
１４０ レーザビーム照射手段
２００ マトリックスプレート
２０１ 基材
２０２ マトリックス
２０３ レーザエネルギー吸収材料
３０１ 試料切片（試料）
Ｌ レーザビーム
【先行技術文献】
【特許文献】
【0137】
【文献】特開２０１４－２０６３８９号公報
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図1D】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【図12A】
【図12B】
【図13】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【図15C】
【図15D】
【図15E】
【図15F】
【図16A】
【図16B】
【図16C】
【図17A】
【図17B】
