質譜樣本的製備裝置製造方法

2023-06-04 18:13:26

質譜樣本的製備裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及在質譜樣本載板上製備多個樣本的裝置，其中通過塗布液體製備樣本，製備方式可確保樣本適合在質譜儀中進行電離。本實用新型提出通過繞兩個偏心軸旋轉來確定分配器和樣本點的相對位置。分配器可安裝在旋轉臂上，並可在樣本載板臺上的樣本點上方移動，也可旋轉。分配器也可為固定式，樣本載板上的樣本點可通過一個連接的運動系統進行兩個偏心旋轉，在分配器下方移動。由於將使用可在樣本上蒸發的酸和腐蝕性溶劑，因此在帶有空氣循環器、濾清器、分配器和固定樣本載板的安裝臺的密封箱內進行製備。將用於定位分配器和樣本載板相對位置的驅動器放在密封箱外，因為腐蝕性蒸汽會很快損壞電機和用於移動樣本載板的XY平移臺的複雜交叉軌道。
【專利說明】質譜樣本的製備裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種在質譜樣本載板上製備多個樣本點的裝置，其中使用液體製備樣本，製備方式可確保樣本適合在質譜儀中進行電離，例如，通過基質輔助雷射解析進行的電離(MALDI)。
[0002]本實用新型提出通過繞兩個偏心軸旋轉來定位分配器和樣本點的相對位置。例如，分配器可安裝在旋轉臂上，並可在樣本載板臺上的樣本點上方移動，樣本載板臺也可旋轉。或者，分配器也可以為固定式，樣本載板上的樣本點可通過一個連接的運動系統進行兩個偏心旋轉，在分配器下方移動。由於將使用可在樣本上蒸發的酸和腐蝕性溶劑，因此最好在帶有空氣循環器、濾清器、分配器和固定樣本載板的安裝臺的密封箱內進行製備。最好將用於定位分配器和樣本載板相對位置的驅動器放在密封箱外，因為腐蝕性蒸汽會很快損壞電機和用於移動樣本載板的XY平移臺的複雜交叉軌道。
【背景技術】
[0003]製備供基質輔助雷射解析(MALDI)電離的樣本時需要使用腐蝕性有機溶劑來將基質溶劑塗布在要分析的各個樣本上，樣本載板可通過手動塗布或藉助移液機器人塗布。溶劑隨後必須蒸發以便基質晶體得以形成，這樣分析物質將被會包裹在其中。因為基質輔助雷射解析電離(MALDI)是眾所周知的技術，因此我們在本文中不再詳述。
[0004]現今，微生物樣本的質譜鑑定需要在微生物實驗室每天製備成千上萬個樣本，以便進行基質輔助雷射解析電離。由於只有來自微生物內部的物質才在質譜鑑定中有意義，因此必須首先分解微生物的細胞。這一操作通常在樣本載板上進行。此處第一步是從瓊脂板提取少量(幾乎不可見)約IO5至IO7個微生物，然後塗布在樣本載板的樣本點上。通常使用強酸來分解微生物細胞，隨後必須通過蒸發對細胞進行乾燥。為此，使用70%的甲酸(沸點101°C ;20°C時的蒸汽壓為43hPa)或類似濃度的三氟乙酸(TFA ;沸點72°C ;20°C時的蒸汽壓為llOhPa)。在每個樣本上塗布約一微升的量；在酸液幾乎全部風乾後，塗布基質溶液，同樣約為一微升的量。在乙腈和酒精溶劑的混合物中，基質溶液通常含有固態有機酸(例如，通常為α-氰-4-羥基肉桂酸，HCCA，但也可以為2，5-二羥基苯甲酸，DHB)，為安全起見，通常為乙醇，儘管甲醇可能是更好的選擇。基質溶液可通過變弱的細胞壁滲入到微生物中，這將導致細胞壁破裂和可溶性物質溶解。這時可藉助物質的質譜來鑑定微生物。
[0005]樣本載板通常是微量滴定板(或其碎片)的尺寸，目前用於樣本塗布和製備的可見樣本點通常為96或384個。也使用帶有1536個樣本點的樣本載板。直徑為0.8至2.0毫米的樣本點可藉助於刻入的圓圈來識別，刻入的邊緣可防止塗布的酸液和溶劑外流；還可採用在憎水環境中設置親水區域的形式設置樣本點。
[0006]目前，大多數仍使用分配移液管手動進行製備，沒有使用通風櫥，因為生物實驗室內很少有通風櫥。如果通風不足，將會有害健康。即使可使用通風櫥，通常也不會使用，因為在打開的通風櫥內進行移液非常不方便。因此，長期以來一直需要這樣一種自動製備裝置，即它可方便酸液和基質溶液的塗布，不會釋放有毒蒸汽，且最好不需要通風櫥。[0007]約一微升量的液體不會自動從其移液管尖端落下，而是必須要根據早先的技術將液體塗在樣本上。每個樣本都要使用新的移液管尖端，以防止樣本轉移。因此，以非接觸方式將液體塗布在樣本上尤為方便，因為這樣不再需要每次更換移液管尖端。
[0008]對於非接觸式塗布，它的優點是可將分配器準確定位到樣本點的正上方。因此，自動製備需要提供能夠精確將分配器和樣本點豎直對齊的移動裝置。由於蒸發酸液和溶劑會腐蝕表面，尤其是會腐蝕滑動接觸的金屬表面，因此不能使用由步進電機驅動的普通十字滑道和螺紋(如同配有X-Y平移臺)。
[0009]本披露引用了基質輔助雷射解析電離(MALDI)，其中脈衝雷射束會生成離子。然而，當讓，在製備樣本中的分析物質變為氣相時也可進行樣本製備，無論其是否電離。可以根據應用的需要選擇電離的類型。例如，可採用簡單的雷射解析與化學電離(LDCI)的組合，或直接從表面進行電噴霧離子化(DESI )，但也可使用其他類型的電離。因此，不能片面理解「基質輔助雷射解析」 一詞。
[0010]此外，本次披露有時會提及將液滴塗布到樣本上。需要了解的是，分配的液滴也可塗布到樣本載板上未塗布的樣本點上，例如作為隨後使用微生物樣本塗布的準備步驟。因此，同樣也不得片面地理解本類型的實施例。
實用新型內容
[0011]提供一種裝置，能夠使用液體在質譜樣本載板上自動製備樣本點以便進行樣本電離，例如，通過基質輔助雷射解析進行電離，並能夠減少釋放的蒸汽對移動裝置的腐蝕。最好以這種方法設計裝置，即避免用戶受到釋放蒸汽的傷害。
[0012]實用新型說明
[0013]本實用新型主要揭示了定位裝置的特殊設計，該裝置無需線性滑動，因此沒有尺寸相對較大、易腐蝕且表面易損壞的滑軌、螺紋或其他元件。例如，第一驅動器可將旋轉臂上的分配器移動到樣本載板臺上的各個樣本點上方，樣本載板臺也可由第二驅動器旋轉。或者，分配器也可以為固定式，樣本載板上的各個樣本點均可通過一個連接的運動系統進行兩個偏心旋轉，在分配器下方移動。原則上，藉助樣本點上方的分配器在樣本點上塗布液體並且進行無接觸操作的技術是眾所周知的，可在此條件下使用。製備樣本點的空間最好與放置定位分配器和樣本點相對位置的電機驅動器(驅動電機)的空間隔開。例如，可通過密封箱壁或其他類型的屏障來實現這種分隔。相對於樣本點定位分配器所需的作用力可通過軸傳遞，該軸穿過密封箱壁或其他屏障上的密封開口，伸入進行製備的空間。
[0014]在本系統中還可使用幾種不同類型液體的分配器。此外，還可安裝監測液體正確塗布的傳感器。這可允許為隨後的樣本塗布製備樣本點；尤其可為已經塗布的樣本點製備樣本。樣本可以是簡單的化學分析樣本；尤其可以是要通過質譜進行鑑定的少量微生物。為了進行這一鑑定，必須分解微生物細胞，且需要使用強酸進行特殊製備。如果發生故障，可使用輔助裝置來自動清洗每個分配器，例如，如果基質結晶；然後排放清洗液體。如果密封箱用作製備空間，最好配備濾清器、空氣循環器，以便控制樣本點上液體的風乾。那麼這無需放置在通風櫥內，且對用戶無害。
[0015]與手動製備相比，根據本實用新型的製備裝置可節省時間和材料。在醫學診斷中，微生物鑑定的時間因素尤其重要，因為這可以挽救生命並降低疾病發作的時間。與現今仍然十分原始的樣本(尤其是微生物)製備相比，可使用更智能的方法，例如藉助更好的製備方法可從僅僅IO3而非IO5個微生物中獲得良好的質譜。儘管製備時間較長，但卻大大節省了培養時間。
[0016]具體地說，根據實用新型的第一方面，提供了一種裝置，其帶有用於在臺上樣本載板的樣本點上分配液體的分配器，製備的樣本用於在質譜儀中進行電離，其中，分配器和樣本載板臺可通過繞兩個偏心軸進行旋轉運動，從而實現相對的定位。
[0017]根據第二方面，在根據第一方面的裝置中，分配器固定在一個旋轉臂上，帶有分配器的旋轉臂和帶有樣本載板的樣本載板臺由驅動器驅動繞著各自的軸旋轉。
[0018]根據第三方面，在根據第一方面的裝置中，分配器安裝在固定位置，樣本載板位於兩個偏心連接的轉盤上，藉助驅動器旋轉轉盤，可讓樣本載板上的任一樣本點轉到分配器的正下方。
[0019]根據第四方面，在根據第三方面的裝置中，轉盤有一個漂洗液體的排水管，可用於清潔分配器尖端，並可與廢液容器連接。
[0020]根據第五方面，在根據第三方面的裝置中，樣本載板臺或至少一個轉盤配備加熱系統。
[0021]根據第六方面，在根據第一方面的裝置中，分配器旨在將定義尺寸的液滴以非接觸方式滴在樣本點上。 [0022]根據第七方面，在根據第一方面的裝置中，可使用幾種分配器。
[0023]根據第八方面，在根據第一方面的裝置中，可採用控制液體正確塗布的傳感器。
[0024]根據第九方面，在根據第一方面的裝置中，實現所述旋轉運動的驅動器為步進電機，並配備減速齒輪、編碼盤和/或限位開關。
[0025]根據實用新型的第十方面，提供了一種裝置，密封箱中裝有分配器，用於在樣本載板的樣本點上分配液體，為質譜儀中的電離製備樣本，其中，用於分配器和樣本點相對定位的驅動器設計在密封箱外部，軸通過密封開口伸入密封箱，並通過偏心旋轉運動定位分配器和樣本載板的相對位置。
[0026]根據第十一方面，在第十方面的裝置中，密封箱配備空氣循環器和濾清器。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1顯示，一方面，帶有分配器(03)的旋轉臂(02)可以繞著軸(01)旋轉，沿著弧線(04)移動。此外，示意圖顯示了樣本載板臺(06)，其大部分被置於臺上的樣本載板(22)所遮蓋，並可繞著軸(05)旋轉，樣本載板臺的旋轉與分配器旋轉臂的旋轉相結合，可將分配器(03)豎直對準樣本載板(22)上的各個樣本點(黑點)。位置(07)處的樣本載板臺顯示了兩個旋轉軸從下面穿入密封箱壁時旋轉軸(01)和(05)之間所需的最小間隔。
[0028]圖2至4顯示如何通過使用兩個偏心轉盤(20)和(10)來將隨機選擇的樣本載板
(22)上的樣本點(24)定位於固定分配器(50)的正下方。從圖2中的起始位置，如圖3所示，第一小轉盤(20)先旋轉P20度角，以便所選的樣本點(24)落在虛線圓(26)上。此虛線圓(26)與第二大轉盤(10)的軸同心，代表分配器(50)與大轉盤(10)旋轉軸之間的間隔。通過將第二大轉盤(10)旋轉φ ?ο度角(圖4)並與第一小轉盤一起旋轉，樣本點(24)現在可以旋轉到分配器(50)的正下方。[0029]圖5顯示了一種密封箱(70)的可能設計示意圖，在該設計中密封箱內有一個帶有同心毛細管(52)的固定分配器(50)，可使用壓力衝擊將懸著的液滴(60)滴在在隨機選擇的樣本點上，而不會有任何接觸。如之前的圖2至4所示，樣本載板(22)上的任一樣本點都可通過旋轉轉盤(10)和(20)精確地移動到製備分配器(50)的正下方。轉盤(10)和(20)的旋轉受電機(14 )和(28 )的影響，例如內置減速齒輪的步進電機。用於傳輸扭矩的軸由密封圈(16)和(30)密封並在軸承上移動，以便轉盤能自由移動，沒有摩擦(密封中的摩擦除外)。這個設計還包含轉盤(20)和(10)中的兩個廢液漏鬥(54)和(56),例如，當兩個轉盤在原位置時，它們一個在另一個的上面，如圖2中所不。兩個廢液漏鬥(54)和(56)的形狀可使漂洗液能夠立即滴入或流入下一個漏鬥，而不會進入兩個轉盤之間的縫隙。廢液容器
(58)固定在轉盤(10)下面。例如，這種設計可用於漂洗和清潔分配器，如果基質結晶破壞了分配器的功能。
[0030]圖6是根據本實用新型略微更改密封箱設計的示意圖，顯示了分配器和樣本載板臺的定位裝置。此處也是，樣本載板(22)上的任一樣本點都可通過旋轉小轉盤(20)和大轉盤(10)精確地移動到製備分配器(50)的正下方。其中，由電機(14)驅動的大轉盤(10)的旋轉由相對細軸(12)直接驅動，而小轉盤(20)通過兩個皮帶驅動器(40/42)和(32/34)以及帶有密封環(36)的空心軸(38)由帶有內置減速齒輪的電機(28)間接驅動，這個空心軸與軸(12)同心。可用齒輪組替代皮帶驅動器以便提高精度。齒輪組最好由尺寸穩定耐溶劑的化學惰性樹脂製成，例如聚醯亞胺。這種設計在製備箱中設有皮帶驅動器或齒輪組，但是由於其旋轉驅動的專用用途，由本實用新型只做基本介紹。
【具體實施方式】
[0031]本實用新型主要揭示了分配器和樣本載板的定位裝置的特殊設計，不同實施例全部揭示了兩個偏心旋轉運動，尤其如圖1至4所示。例如，可將定位裝置放置在帶有濾清器和空氣循環器的密封箱內。原則上，通過樣本點上方的分配器在樣本點上塗布液體並且進行無接觸操作的技術是眾所周知的，可在此條件下使用。樣本點和分配器的相對定位所需的作用力可通過軸作為扭矩傳遞至分隔空間，該軸穿過密封箱壁或其他屏障上的密封開口。本實用新型特別揭示了其無需線性移動，因此在製備空間內沒有易腐蝕的表面積較大的滑動軌道、螺紋或其他元件。
[0032]對於將少量液滴以非接觸方式滴在樣本點上，有不同類型的技術方案，如壓力分配器。如圖5部分所示，分配器裝置(50)配有兩個同心毛細管(52)，特別簡單和方便。微型泵將約一微升的液滴(60)壓出中心毛細管；然後來自周圍毛細管的少量空氣或其他適合此用途氣體的壓力衝擊將中心毛細管懸著的液滴(60)切斷，將其滴在樣本點上。氣體的壓力衝擊及液滴的滴落速度必須足夠小，以便液滴不會飛濺。液滴的非接觸下落意味著製備不再需要更換移液管尖端。
[0033]在本實用新型的第一個實施例中，分配器(03)安裝在旋轉臂(02)上，如圖1所示，並可引導移動到位於樣本載板臺(06)的樣本載板(22)上的每個樣本點上方，同時樣本載板臺也可旋轉。可通過使用軸(OI)和(05 )相應地設置兩個旋轉位置來完成這種引導移動。旋轉臂(02)的軸(01)可從頂部伸入密封箱；樣本載板臺的軸(05)可從底部伸入密封箱；但是,也可都從底部伸入兩個軸。例如,分配所需的液體和氣體可通過穿過空心軸(01)中的管道或小管路送入。還可在旋轉臂(02)上安裝幾種用於不同液體的分配器(03)以及傳感器，以便確保液體正確滴落。本實用新型的這一實施例特別簡單。
[0034]第二個實施例使用固定分配器(50),如圖5所不,僅移動樣本載板(22)上的樣本點，通過實現偏心旋轉的簡單移動系統將樣本點移動到分配器(50)的正下方。由於樣本載板(22)的移動不需要易受腐蝕的大型機械系統驅動，因此將樣本載板(22)設置在轉盤
(20)上，而該轉臺又偏心地安裝在較大轉盤(10)上，以便進行旋轉。通過旋轉這兩個轉盤，可將樣本載板(22)的任一樣本點移動到製備分配器(50)的正下方，如圖2至4所示。樣本載板(22)可插入到轉盤(20)內以便為乾燥氣流提供一個水平面。然後，最好讓轉盤(20)的凹槽輪廓適合樣本載板(22)的尺寸。轉盤(10)和(20)由電機(14)和(28)驅動旋轉，這種電機可以是步進電機。步進電機可配備減速齒輪、編碼盤和限位開關。
[0035]對於採用固定分配器的實施例,其最大的優點是可確保液體和氣體的密封。這意味著無需向供給管路內注入大量的液體，這尤其方便了漂洗和清潔工作。小尺寸還可防止氣體出現壓降，這會導致從毛細管切斷液滴的氣壓衝擊不足。此外，藉助固定分配器，即使轉盤仍在運動中，也可從分配器毛細管中擠出液滴。憑藉此設計，不會再有因旋轉運動減速而將液滴過早甩出的危險，也不會在進行搖擺運動時出現小液滴甩出的危險，這將使其更難滴在樣本點上，或需要一段滴落準備時間。
[0036]圖2至4簡略描述了如何藉助兩個轉盤(10)和(20)來將樣板載板(22)上隨機選擇的樣本點(24)移動到分配器(50)的正下方。從圖2中的起始位置，小轉盤(20)先旋轉Ψ ο度角，以便樣本點(24)落在虛線圓(26)上。虛線圓(26)的位置設置與大轉盤(10)同心。通過將大轉盤(10)旋轉PIQ度角並與小轉盤一起旋轉，樣本點(24)現在可以旋轉到分配器(50)的正下方。由於詳細的設計幾何圖已知，因此可通過控制程序輕鬆計算出所需的供20和？>10旋轉角度。如果虛線圓(26)的半徑與兩轉盤軸之間的距離精確對應，則這些計算會變得特別簡單，該半徑表示分配器(50)到大轉盤(10)軸之間的距離。圓(26)的直徑至少應該為樣本載板(22)上樣本點之間最大距離的一半。也可僅執行一次計算後並將其存儲在表中。這些計算包括所有樣本點的P20和φ IQ旋轉絕對角度，從旋轉的原位置或相對角度開始，或從上一個樣本點開始計算。為了節省時間，可以自然地同時進行兩個旋轉運動，或者至少有部分短暫的重疊。
[0037]可以限制兩轉盤的旋轉運動，例如，+/-180°或稍小的角度。這時可針對這些限制使用限位開關。限制運動的方式必須允許旋轉部件(如圖5中的步進電機(28))有電氣連接，無需使用滑動接觸。
[0038]設足和PlO旋轉角度所需的精度也可從指定位置精度的幾何因素計算。然後所需的精度可確定步進電機(14)和(28)的齒輪減速及步進電機的步距。為了確保精確再現位置而沒有機械滯後的位置，旋轉運動可在一個方向通過彈簧預拉伸，或者如果需要，通過先超過目標位置然後在退回該位置，始終從同一方向進入預備位置。
[0039]最好將固定分配器(50)和帶有兩個轉盤(10)和(20)的移動裝置安裝於密封箱
(70)內，而將驅動電機、齒輪和編碼盤置於密封箱外以保護它們免受腐蝕性蒸汽的腐蝕。使用密封環(16，30)的可能性設計如圖5所示，這可用於密封將扭矩傳輸到密封箱(70)內部的軸。例如，密封環可以採用O型環，但是徑向軸最好使用密封唇密封。但是,帶有密封環
(16)的大轉盤(10)的「軸」通孔必須非常大，以便這種密封有一個寬鬆的密封唇，以便不會太阻礙旋轉運動。
[0040]相反，可以這樣設計大轉盤(10)和密封箱地板之間的縫隙，除了密封環(16)之夕卜，必須能夠部分注入具有極低蒸汽壓的低粘度潤滑油。商用擴散泵油特別適合。擴散泵油具有非常強的抗氧化性和抗老化性，並且在使用的溫度下幾乎沒有蒸汽壓。通過毛細管作用將其保持在縫隙中，其潤滑性能可促進旋轉運動。如果需要，縫隙的分隔可通過低摩擦阻力的滑動墊保持。這同樣適用於大轉盤(10)和小轉盤(20)之間的縫隙。潤滑油尤其還可封閉密封箱，以防止腐蝕性蒸汽進入含有敏感電機(14、28)的空間。例如，可在兩端塗上疏油胺基酸，這樣潤滑油將無法跑出。也可通過粘貼吸液紙或薄氈試片來封閉縫隙的邊緣。
[0041]在這裡應注意，在本實用新型的範圍內，也可實現這樣一個實施例，即兩個偏心轉盤(它們的軸可從上部伸入到密封箱內)可將之上安裝的分配器移動到固定樣本載板的正上方。但是，本文並不詳細說明此實施例。
[0042]文本也簡要描述了其他實施例，如圖6所示，顯示了製備箱中移動裝置的略微不同的設計示意圖。在這種情況下，同樣，樣本載板(22)上的任一樣本點都可通過旋轉小轉盤(20)和大轉盤(10)精確地移動到製備分配器(50)的正下方。其中，由電機(14)直接驅動的大轉盤(10)的旋轉由相對細軸(12)驅動，而小轉盤(20)通過兩個皮帶驅動器(40/42)和(32/34)以及帶有密封環(36 )的空心軸(38 )由帶有內置減速齒輪的電機(28 )間接驅動，這個空心軸與軸(12)同心。可用齒輪組替代皮帶驅動器以便提高精度。製備箱中的齒輪組最好由尺寸穩定耐溶劑的化學惰性樹脂製成，例如聚醯亞胺。
[0043]為作為製備空間的密封箱(70)提供可選的空氣循環器和濾清器(此處未顯示)對於所有實施例來說都極為有利。這時可將密封箱設計為臺式設備的一部分，無需放入通風櫥內。例如，濾清器可以是標準尺寸的簡易碳濾清器。然後，去除了溶劑、酸液和多餘水分的過濾空氣再次注入，確保緩慢流到樣本載板表面以便乾燥樣本。也可控制循環空氣的溼度。可為密封箱提供一個蓋子，可手動打開此蓋子以便更換樣本載板。為安全起見，在打開後，蓋子應能自動關閉。蓋子還可作為防止發生爆炸的安全措施:如果溶劑和空氣混合發生爆炸，可稍稍頂起蓋子以放出爆炸氣體，從而可防止密封箱損壞。
[0044]若要更加快速地蒸發液體，可使用帶有溫度傳感器的內置加熱元件方便地加熱樣本載板(06)、轉盤(10)至指定溫度(或者作為另一種選擇，還可加熱轉盤(20))，例如40°C。例如，加熱流體和溫度傳感器的電纜可穿過軸(12)，為此，軸必須是中空。另一方面，還可相應地加熱循環氣流。
[0045]在本系統中還可使用幾種不同類型液體的分配器。儘管不需要，然而如果不同的分配器全部位於虛線圓(26 )上(圖2至4 )，這將特別有用。此外，用於監測液體正確塗布的傳感器可安裝在圓上或安裝在裝置的其他位置上。例如，此類傳感器可以是迷你相機，可對其圖像進行可視評估或自動評估。也可使用探針，該探針可測量樣本點的電容或由樣本點反射的散射光。
[0046]必須不時地清潔分配器以便去除幹擾殘留物，例如結晶的基質。在中心分配器毛細管邊緣的結晶基質會導致液滴無法再垂直擠出。例如，毛細管可使用純溶劑清洗來進行清潔。如圖5所示,兩個轉盤(20，10)可安裝兩個廢液漏鬥(54)和(56)，例如，當兩個轉盤在原位置時，它們一個在另一個的上面，如圖2中所描繪。兩個廢液漏鬥(54)和(56)的最佳形狀要使漂洗液能夠立即滴入或流入下一個漏鬥，而不會進入兩個轉盤之間的縫隙。廢液容器(58)固定在轉盤(10)下面。分配器的清潔還可藉助一個刷子來進行，該刷子安裝在轉盤(10)的固定位置上，與漏鬥(54)相鄰，可藉助輕微旋轉兩轉盤中的一個轉盤來從底部刷洗噴嘴。在漂洗期間，將溶劑排放到廢液容器(58)內。廢液容器可配備一個泵(此處未顯示)以便抽出漂洗液體。
[0047]使用本裝置在樣本載板上製備樣本點，還可為樣本的隨後塗布製備樣本點，特別是可為已經塗布的樣本點製備樣本。樣本可以是簡單的化學分析樣本，尤其可以是要通過質譜進行鑑定的少量微生物。為了進行這一鑑定，如上所述，必須分解微生物細胞，且需要使用強酸進行特殊製備。
[0048]現在我們簡單描述一下手動實施的方法，此方法是現今藉助根據本實用新型原則的裝置在樣本載板上對微生物樣本進行MALDI製備的最常用方法。手動提起密封箱蓋子後，可取出完全製備的樣本載板並更換成新塗布了樣本的樣本載板。將樣本載板壓入小轉盤(20)內，但可通過手柄孔或專用工具將其取出(未在圖中顯示)。樣本載板僅在幾分鐘內就可升至所需溫度。現在可使用甲酸對樣本載板所選樣本點上的每個微生物樣本依次進行無接觸噴灑，每個樣本約噴灑一微升的甲酸。例如，可逐行塗布樣本，以保持較小的移動距離從而節省時間。但是，也可按其他順序進行塗布，例如，按象限塗布。一個樣本移動和塗布所需的時間約為半秒種；因此具有384個樣本的樣本載板使用甲酸完全塗布所需的時間約為3.2分鐘。這個時間足夠分解微生物細胞，細胞壁至少變弱到這種程度，即隨著塗布基質溶液的滲透作用使其破裂。如果加熱溫度選擇正確，在塗布完最後一個樣本時，第一個樣本已充分風乾，可塗布基質溶液。再用3.2分鐘將所有樣本塗布上基質(以相同順序)如果計算出結晶基質的最終風乾時間為5分鐘，則製備384個樣本大約需要15分鐘，包括最初加熱。因此每小時大約可製備4個樣本載板。如果使用傳感器檢查塗布，這將佔用更長時間，但一個樣本載板的製備最多也只需要半個小時。
[0049]與手動製備相比，根據本實用新型的製備裝置可節省時間。它還節省了移液管尖端。在醫學診斷中，對於未知微生物的鑑定來說，不但成本因素尤其重要，時間因素也特別重要，因為微生物的儘早鑑定可挽救生命並顯著降低疾病的持續時間。
[0050]使用根據本實用新型的裝置製備微生物樣本方法的簡單描述中僅介紹了現今常用的製備方法。但是，與現今仍然十分原始的微生物樣製備相比，還可能使用更智能的方法，僅僅從IO3而非IO5個微生物中便可獲得良好的質譜，例如，通過增加質譜儀中的離子量。儘管製備時間較長，但卻大大節省了培養時間。
[0051]例如，現今人們討論在細胞分解期間釋放的蛋白質是否無法牢固束縛蛋白質吸附層(如二硝基纖維素層)，然後使用清水漂洗以便去除鹽分和其他隱藏在電離作用中的物質(「抑制劑」)，之後塗布基質溶液。簡易漂洗分配器由兩個毛細管構成，即注入漂洗水的外毛細管和去除漂洗水(抽取)的內毛細管。漂洗分配器僅僅約佔半毫米的空間，位於要漂洗的樣本上方。由於始終使用新鮮的漂洗水來進行漂洗，因此無需擔心在此過程中轉移蛋白質。例如，也可使用清水之外的其他液體進行漂洗，以便去除脂肪酸。這樣，使用根據本實用新型裝置的製備箱不僅可以用於現今常用的製備方法，而且還可用於將來無法手動進行的更複雜的製備方法，如果需要，還可安裝更多的分配器甚至是傳感器。
[0052]當然，根據本實用新型的裝置還允許製備這樣的樣本載板，即不塗布所有的樣本點。為此，必須通知控制程序塗布樣本的位置。[0053]藉助兩個旋轉運動來定位樣本載板，如本披露中所示，可不使用矩形設計的樣本載板(這一設計在早先的技術中廣為人知且顯示在圖中)，並可選擇適合旋轉的圓形設計。例如，不用通常的行或列布置樣本載板上的樣本點，而採用不同直徑且與轉盤旋轉軸同心的虛線圓，或者沿著樣本載板中心一端的螺旋曲線並將轉盤旋轉軸作為其中心，這些設計都十分有效。一個特殊功能是以相同的角位置但以不同的半徑沿著從圓心到圓周的虛線布置樣本點。對於此技術，幾何圖形專業人員將能輕鬆使用幾何因素，找到樣本載板的最佳設計。
[0054]在本披露範圍內，「偏心」和「偏心旋轉運動」這兩個詞表示，用於定位樣本載板臺和分配器相對位置的兩個(基本平行)旋轉軸以一定的距離設置。這不意味著繞這些軸旋轉的元件，如旋轉臂或轉盤等必須有與這些軸旋轉對稱的設計(例如，儘管此類設計可能由於生產或質量平衡等原因而更具優勢)。
【權利要求】
1.一種裝置，帶有用於在臺上樣本載板的樣本點上分配液體的分配器，製備的樣本用於在質譜儀中進行電離， 其中 分配器和樣本載板臺可通過繞兩個偏心軸進行旋轉運動，從而實現相對的定位。
2.根據權利要求1所述的裝置，其中分配器固定在一個旋轉臂上，帶有分配器的旋轉臂和帶有樣本載板的樣本載板臺由驅動器驅動繞著各自的軸旋轉。
3.根據權利要求1所述的裝置，其中分配器安裝在固定位置，樣本載板位於兩個偏心連接的轉盤上，藉助驅動器旋轉轉盤，可讓樣本載板上的任一樣本點轉到分配器的正下方。
4.根據權利要求3所述的裝置，其中轉盤有一個漂洗液體的排水管，可用於清潔分配器尖，並可與廢液各器連接。
5.根據權利要求3所述的裝置，其中樣本載板臺或至少一個轉盤配備加熱系統。
6.根據權利要求1所述的裝置，其中分配器旨在將定義尺寸的液滴以非接觸方式滴在樣本點上。
7.根據權利要求1所述的裝置，其中可使用幾種分配器。
8.根據權利要求1所述的裝置，其中可採用控制液體正確塗布的傳感器。
9.根據權利要求1所述的裝置，其中實現所述旋轉運動的驅動器為步進電機，並配備減速齒輪、編碼盤和/或限位開關。
10.一種裝置，密封箱中裝有分配器，用於在樣本載板的樣本點上分配液體，為質譜儀中的電離製備樣本 其中 用於分配器和樣本點相對定位的驅動器設計在密封箱外部， 軸通過密封開口伸入密封箱，並通過偏心旋轉運動定位分配器和樣本載板的相對位置。
11.根據權利要求10所述的裝置，其中密封箱配備空氣循環器和濾清器。
【文檔編號】G01N30/06GK203672846SQ201320464920
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年7月31日 優先權日:2012年8月24日
【發明者】亞歷山大·福斯格勒內 申請人:布魯克道爾頓有限公司