一種微流控在線富集MALDI‑TOF檢測裝置及方法與流程

2023-05-04 10:31:26 4

本發明屬於質譜領域，具體涉及一種微流控在線富集MALDI-TOF檢測裝置及方法。

背景技術：

複雜生物樣品中，諸多低豐度物質攜帶大量疾病生物標記物，因此也成為了近年來生物、化學等領域的關注熱點。MALDI-TOF是複雜生物樣品中組分檢測的一種高效高解析度技術，全稱為Matrix Ass i sted Laser Desorpt ion Ioni zat ion Time of Fl ight Mass Spectrometry，即基質輔助雷射解吸附電離飛行時間質譜。這一技術今年來發展迅速，整體技術手段已十分成熟，已廣泛被用於藥物開發、生物分析、化學檢測等多個領域，同時也在向其他各個領域進一步普及。

對於複雜生物樣品的MALDI-TOF的檢測，首先要將複雜生物樣品預處理，經材料富集，衝洗，將樣品洗脫，再將洗脫液點靶，添加基質，使樣品與基質形成共結晶，再將靶板放入樣品室中，進入真空環境，雷射照射，樣品與基質發生電荷轉移、解析附等一系列過程，使樣品分子電離，進入到飛行時間質譜中分離檢測。由此可見，在進入真空環境之前的預處理步驟十分繁瑣，不便於快速檢測，以及高通量大規模篩查。同時目前商品化的MALDI-TOF靶板主要採用重複使用靶板，並且多為手工清洗，又進一步加大了工作量，耗時且易有殘留。

鑑於上述缺陷，本發明通過研究創新，意在設計研製一種能夠有效便捷進行複雜生物樣品預處理的過程，省去富集，洗脫，除鹽等繁瑣操作。能夠有效節省檢測時間，提高檢測效率，增強檢測準確性。

技術實現要素：

為解決上述缺陷，本發明提供了一種微流控在線富集MALDI-TOF檢測裝置及方法，簡化前處理過程，省去富集、洗脫、除鹽等繁瑣操作，節省檢測時間，提高檢測效率。

本發明提供的一種微流控在線富集MALDI-TOF檢測裝置包括：

MALDI-TOF靶板，所述MALDI-TOF靶板上設有若干靶點，所述靶點上設有富集材料層；

微流控蓋板，其正面一側設有若干微流控通道以及與所述微流控通道貫通的收容腔，所述收容腔與所述靶點配合用於形成收容流動相的密封腔；所述微流控蓋板內設有流動相出口，用於排除富集後廢液；

微流控裝置，與所述微流控蓋板上的微流控通道貫通用於上樣及富集流動相。

本發明中，所述MALDI-TOF靶板根據樣品室情況可控調節，其形狀與樣品室契合；所述富集材料組成根據具體檢測目標物受控調節；

微流控蓋板，留有微流控通道的蓋板，其形狀尺寸與MALDI-TOF靶板契合；

微流控裝置，用於上樣及在線富集流動相控制。

本發明中，所述靶板製備材質可為任何導電材料，優選為導電塑料或不鏽鋼。

本發明中，所述靶板上靶點大小為1mm～5mm。

本發明中，所述靶板上靶點數量為3～200個。

本發明中，富集材料為功能化多孔材料，表面功能化基團對於不同富集目標可受控調整。

本發明中，富集材料材料整體尺寸大於微流控通道。

本發明中，微流控蓋板通道尺寸為0.5μm～500μm。

本發明中，微流控蓋板富集後末端設有流動相出口，用於排出排出富集後廢液。

本發明中，微流控裝置與微流控蓋板相配合，對於上樣量，流動相流速等參數可控。

本發明中，微流控裝置為任何可以形式實現所述微流控效果裝置，優選為微量恆流注射泵。

本發明的檢測方法具體如下：將所述微流控蓋板蓋於MALDI-TOF靶板對應目標靶點位置，經微流控裝置上樣，目標物直接吸附於富集材料表面，經流動相衝洗，排出廢液；取下微流控蓋板，在靶點上直接滴加質譜檢測基質，形成共結晶薄膜；放入質譜樣品室，直接檢測。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果為：

1、結合微流控與MALDI-TOF技術，進行在線富集，提高檢測效率；

2、利用富集材料對目標物進行特異性富集，提高檢測解析度，清楚部分幹擾；

3、省去洗脫樣品及除鹽等繁瑣預處理步驟，簡化實驗步驟，提高效率；

4、非人工上樣，利用微流控操作，便於重複性實驗，提高檢測重複性。

附圖說明

圖1是本發明微流控在線富集MALDI-TOF檢測裝置結構示意圖。

圖2是本發明微流控蓋板示意圖。

元件標號說明

MALDI-TOF靶板 1

富集材料層 2

微流控蓋板 3

微流控通道 4

流動相出口 5

微流控裝置 6

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。

以下說明詳細描述了本發明的可實施方式以及指導本領域技術人員如何實現本發明的再現。為了指導本發明的技術方案，已簡化或省略的一些常規方面。本領域技術人員應該理解源自這些實施方式的變形或將在本發明的範圍內。本領域技術人員應該理解下述特徵能夠以各種方式組合以形成本發明的多個變形。由此，本發明並不局限於下屬可選實施方式，而僅有權利要求和他們的等同物限定。

請參閱圖1和圖2所示，本發明提供一種微流控在線富集MALDI-TOF檢測裝置，其包括：MALDI-TOF靶板1，所述MALDI-TOF靶板上設有若干靶點，所述靶點上設有富集材料層2；

微流控蓋板3，其正面一側設有若干微流控通道4以及與所述微流控通道貫通的收容腔，所述收容腔與所述靶點配合用於形成收容流動相的密封腔；所述微流控蓋板3內設有流動相出口5，用於排除富集後廢液；

微流控裝置6，與所述微流控蓋板上的微流控通道貫通用於上樣及富集流動相。

本發明提供的微流控在線富集MALDI-TOF靶板包括：MALDI-TOF靶板根據樣品室情況可控調節，其形狀與樣品室契合；

富集材料層的富集材料組成根據具體檢測目標物受控調節；

微流控蓋板，留有微流控孔道的蓋板，其形狀尺寸與MALDI-TOF靶板契合；

微流控裝置，用於上樣及在線富集流動相控制。

本發明中，所述靶板製備材質可為任何導電材料，優選為導電塑料或不鏽鋼。靶板上靶點大小為1mm～5mm。靶點數量為3～200個。

本發明中，富集材料為功能化多孔材料，表面功能化基團對於不同富集目標可受控調整。富集材料材料整體尺寸大於微流控通道。

本發明中，微流控蓋板通道尺寸為0.5μm～500μm。富集後末端設有流動相出口，用於排出排出富集後廢液。

本發明中，微流控裝置與微流控蓋板相配合，對於上樣量，流動相流速等參數可控。任何可以形式實現所述微流控效果裝置皆視為可行裝置，優選為微量恆流注射泵。

本發明還包括一種微流控在線富集MALDI-TOF的檢測方法，該方法包括以下步驟：

1)將所述微流控蓋板蓋於MALDI-TOF靶板上，所述微流控蓋板上的收容腔與靶點位置對應，所述收容腔與所述靶點配合用於形成收容流動相的密封腔；

2)啟動微流控裝置上樣，樣品中的目標物直接吸附於靶點上的富集材料層表面，同時啟動微流控裝置進行流動相衝洗；

3)所述流動相出口排出富集後廢液；

4)取下微流控蓋板，在靶點上直接滴加質譜檢測基質，形成共結晶薄膜；

5)將步驟4)之後形成的裝置放入質譜樣品室檢測。

具體的，請參閱圖1至圖2所示，本發明微流控在線富集MALDI-TOF靶板包括：

MALDI-TOF靶板1，靶板上均勻排布數量尺寸可控的一系列靶點，該靶點上以填充特異性富材料2。微流控靶板3所覆蓋靶點數根據需要平行試驗的數目決定，由微流控裝置6帶動通過微流控靶板上通道4進入經樣品富集後，從出口5排出廢液。經材料選擇性富集後撤去靶板蓋板，添加基質形成共接警薄膜，放入MALDI-TOF質譜樣品室中，進行上樣檢測。

所以，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。