买专利,只认龙图腾
首页 专利交易 科技果 科技人才 科技服务 商标交易 会员权益 IP管家助手 需求市场 关于龙图腾
 /  免费注册
到顶部 到底部
清空 搜索

【发明授权】电容耦合REIMS技术和光学透明对电极_英国质谱公司_201680059614.4 

申请/专利权人:英国质谱公司

申请日:2016-09-22

公开(公告)日:2020-07-24

公开(公告)号:CN108474782B

主分类号:G01N33/483(20060101)

分类号:G01N33/483(20060101);H01J49/04(20060101)

优先权:["20150929 GB 1517195.2"]

专利状态码:有效-授权

法律状态:2020.07.24#授权;2018.09.25#实质审查的生效;2018.08.31#公开

摘要:公开了一种分析方法,其包括在绝缘基底如陪替氏培养皿4上提供样品并且将所述绝缘基底的例如后表面与第一电极9接触。该方法还包括将所述样品与第二电极2接触并且向所述第一电极9和所述第二电极2施加AC或RF电压以从样品产生气溶胶。

主权项:1.一种分析方法,包括:在绝缘基底上提供样品;使所述绝缘基底与第一电极接触并使所述样品与第二电极接触;和向所述第一电极和所述第二电极施加交流AC或射频RF电压以从所述样品产生气溶胶,其中,使所述绝缘基底与所述第一电极接触的步骤使得所述第一电极不与所述样品接触或任选地不与任何培养基或生长介质接触。

全文数据:电容耦合REIMS技术和光学透明对电极[0001]相关申请的交叉引用[0002]本申请要求于2015年9月29日提交的英国专利申请No.1517195.2的优先权和权益,该申请的整个内容通过引用并入本文。技术领域[0003]本发明总体涉及质谱仪,并且具体地涉及通过快速蒸发电离质谱(“REIMS”)来分析材料。背景技术[0004]快速蒸发电离质谱(“REIMS”)是一种相对较新的技术,其可用于分析许多不同的样品,包括对组织诸如食物的鉴定。例如,己知使用快速蒸发电离质谱来确定食物样品的动物来源以及组织样品的病理状态。还己知使用快速蒸发电离质谱来鉴定微生物、酵母和真菌。[0005]已知用于通过快速蒸发电离质谱来分析细菌菌落的方法涉及使用双极电外科钳和电外科射频RF发生器。使用双极电外科钳从琼脂层的表面上刮下细菌菌落,并且在双极电外科钳之间施加来自电外科RF发生器的RF电压的短脉冲。例如,已知在470kHz正弦波的频率下以双极模式施加6〇W的功率。施加于电外科钳的RF电压由于其非零阻抗而快速加热正在被分析的细菌菌落的特定部分。对微生物物质的快速加热导致产生气溶胶。气溶胶被直接转移到质谱仪中,然后可以通过质谱仪来分析气溶胶样品。对于质谱仪的控制系统,已知的是利用多变量统计分析来帮助区分和鉴定不同的样品。[0006]因此,快速蒸发电离质谱是质谱法的其中一种形式,其使用高频能量来烧蚀或汽化样品,其中随后使所得到的蒸气或气溶胶经历质谱法。[0007]传统的快速蒸发电离质谱分析涉及确保样品与RF电压源直接电气和物理接触。这种方法适用于离体或体内组织鉴定。然而,如果期望处理被容纳在容器中的样品,则这种方法是有问题的。具体而言,如果希望处理在陪替氏培养皿中的琼脂上生长的细菌培养基,则已知的方法是有问题的。[0008]当希望对组织切片进行光学分析并且还对组织切片进行REIMS微探针成像时,尝试使用已知的装置来分析置于载玻片上的组织切片也是有问题的。[0009]为了完整起见,应该提及已知有其它形式的分析,例如基质辅助激光解吸电离“MALDI”)分析。然而,这样的方法与REIMS截然不同,并且涉及观察样品的蛋白质肽指纹。这是一个相对缓慢的过程,需要大量的样品制备,因此这样的过程是有问题的。[0010]N.Strittmatter,M.Rebee,E.Jones,0•Golf,A.Abdolrasouli,J.Balog,V.Behrends,K.Veselkov,Z.Takats“CharacterizationandIdentificationofClinicallyRelevantMicroorganismsUsingRapidEvaporativeIonizationMassSpectrometry”Anal.Chem〇2014,86,6555-6562公开了一种已知的装置,其中以钳子形式的两个手持电极用于从琼脂表面刮下微生物生物质。然后将两个电极挤压在一起,从而将生物质夹在钳子尖端之间。然后将RF功率施加到生物质上,并将含有被分析物的气溶胶传递到质谱仪进行分析。因此,该参考文献公开了对样品的有效电阻加热,其中电流从一个电极通过样品而流到另一个电极。功率经由电阻加热而消散在样品中。[0011]希望提供一种改进的样品分析方法,特别是改进的、分析可以包含已在培养基上生长并且例如在陪替氏培养皿中提供的生物样品的样品的方法。发明内容[0012]根据一个方面,提供了一种分析方法,包括:[0013]在绝缘基底上提供样品;[0014]使绝缘基底与第一电极接触并且使样品与第二电极接触;以及[0015]向第一电极和第二电极施加AC或RF电压以从样品产生气溶胶。[0016]在N.Strittmatter,M.Rebec,E.Jones,0.GoIf,A.Abdolrasouli,J.Balog,V.Behrends,K.Veselkov,Z.TakatsuCharacterizationandIdentificationofClinicallyRelevantMicroorganismsUsingRapidEvaporativeIonizationMassSpectrometry”Anal.Chem.2014,86,6555_6562中公开的已知的布置没有公开使诸如陪替氏培养皿的绝缘基底与第一电极接触并使样品与第二电极接触。[0017]特别地,根据各种实施例,样品可以在固体或液体培养基或生长介质之上或之内培养,其中样品和培养基或生长介质都提供在绝缘基底上,该绝缘基底可以包括容器、陪替氏培养皿、小瓶或微量滴定板。可以使容器,陪替氏培养皿,小瓶或微量滴定板的底表面与位于容器,陪替氏培养皿,小瓶或微量滴定板下方的第一电极相接触。可以使第二电极与样品和或培养基或生长介质相接触。应该理解,当AC或RF电压施加到第一电极和第二电极时,绝缘基底位于第一电极和第二电极之间。结果,电能主要电容耦合到样品中。上面提到的已知布置没有公开通过如下方式将电能电容耦合到样品中:使第一电极与包含样品的容器、陪替氏培养皿、小瓶或微量滴定板的底表面相接触同时使第二电极与样品相接触,使得当将AC或RF电压施加到第一电极和第二电极时,绝缘基底的外壳或主体(g卩,绝缘容器、陪替氏培养皿、小瓶或微量滴定板位于第一电极和第二电极中间或之间。[0018]该方法还可以包括将绝缘基底定位在第一电极上,其中绝缘基底例如,容器、陪替氏培养皿、小瓶或微量滴定板是光学透明的或光学半透明的,并且其中第一电极也是基本上光学透明或半透明的。该方法还可以包括使光或光子穿过第一透明)电极和透明)绝缘基底以对样品进行照射、成像或分析。已知的布置没有公开提供光学透明电极或使光通过光学透明电极以照射样品。[0019]样品可以包含已经在培养基或生长介质上或内部培养的生物样品、细菌样品、真菌样品或酵母样品或者细胞系。培养基或生长介质可以包括固体或液体培养基或生长介质。[0020]例如,培养基或生长介质可以包括基于琼脂的介质、碳水化合物基质或另一种固体生长介质。[0021]或者,培养基或生长介质可以包括液体介质,细胞生长介质,诸如但不限于DMEDulbecco改良Eagle介质)、改良DME介质例如,不含葡萄糖或谷氨酰膨、RPMI洛斯维公园纪念研宄所介质)、MEM最低必需介质)、IMDMIscove改良Dulbecco介质)或另一种液体生长介质。[0022]可以使用离心机分离样品以形成沉淀颗粒,并且可以丢弃上层清液或将其用于随后的分析。[0023]样品或颗粒可以涂抹在载玻片或其它绝缘表面上,或者可以原位分析。[0024]样品可以设置在容器、陪替氏培养皿、小瓶或微量滴定板或微孔板之上或之中。微量滴定板或微孔板可以例如包含6个、24个、96个、384个或1536个孔。[0025]在绝缘基底上提供样品的步骤还可以包括在绝缘基底的第一表面上提供样品和任选的培养基或生长介质。[0026]使绝缘基底与第一电极接触的步骤还可以包括在绝缘基底的与第一表面相对的第二表面上使绝缘基底与第一电极接触。[0027]使绝缘基底与第一电极接触的步骤可以使得第一电极不接触样品。[0028]使绝缘基底与第一电极接触的步骤可以使得第一电极不接触任何培养基或生长介质。[0029]施加AC或RF电压到第一电极和第二电极的步骤可以使得电能主要电容耦合到样品中。[0030]电能转移到样品中可以导致气溶胶产生。[0031]该方法还可以包括电离至少一些气溶胶以产生分析物离子。[0032]该方法还可以包括将至少一些气溶胶引入质谱仪的真空室中。[0033]该方法还可以包括电离质谱仪的真空室内的至少一些气溶胶,以产生多个分析物离子。[0034]该方法还可以包括对分析物离子进行质量分析。[0035]该方法还可以包括获得对应于样品上或样品中的一个或多个位置的质谱数据。[0036]该方法还可以包括对样品进行光谱成像或分析。[0037]对样品进行光谱成像或分析的步骤还可以包括在与获得与样品上或样品中的一个或多个位置相对应的质谱数据时基本同时对样品进行光谱成像或分析。[0038]对样品进行光谱成像或分析的步骤可以包括对样品进行拉曼光谱法和或红外“IR”)光谱法。[0039]对样品进行拉曼光谱法和或红外(“IR”)光谱法的步骤还可以包括:⑴确定样品的一种或多种物理化学性质;(ii确定样品的一种或多种化学性质;(iii确定样品的一种或多种吸收性质;或iv确定样品的一个或多个振动和或旋转模式或状态。[0040]该方法可进一步包括使用所获得的质谱数据来鉴定位于样品上或样品中的一个或多个位置处的一种或多种生物物质、一种或多种细菌菌株、一种或多种真菌菌株、一种或多种酵母菌株或一种或多种细胞系。[0041]该方法还可以包括光学或视觉鉴定样品上或样品中的一个或多个受关注区域。[0042]光学或视觉鉴定样品上或样品中的一个或多个受关注区域的步骤可以包括使用摄像机或数码相机来获得样品的一个或多个图像。[0043]该方法还可以包括处理样品的一个或多个图像以确定样品上或样品中的一个或多个受关注区域。[0044]第一电极和第二电极可以包括快速蒸发电离质谱(“REIMS”)设备。[0045]快速蒸发电离质谱(“REIMS”)设备可以包括单极设备。[0046]将AC或RF电压施加到第一电极和第二电极的步骤还可以包括将AC或RF电压的一个或多个脉冲施加到第一电极和第二电极。[0047]将AC或RF电压施加到第一电极和第二电极的步骤可能导致热量消散到样品中。[0048]样品可以包含已经在培养基或生长介质上或内部培养的生物样品、细菌样品、真菌样品或酵母样品或者细胞系。培养基或生长介质可以包括固体或液体培养基或生长介质。[0049]例如,培养基或生长介质可以包括基于琼脂的介质、碳水化合物基质或另一种固体生长介质。[0050]或者,培养基或生长介质可以包括液体介质,细胞生长介质,诸如但不限于DMEDulbecco改良Eagle介质)、改良DME介质(例如,不含葡萄糖或谷氨酰膨、RPMI洛斯维公园纪念研宄所介质)、MEM最低必需介质)、IMDMIscove改良Dulbecco介质)或另一种液体生长介质。[0051]可以使用离心机分离样品以形成沉淀颗粒,并且可以丢弃上层清液或将其用于随后的分析。[0052]样品或颗粒可以涂抹在载玻片或其它绝缘表面上,或者可以原位分析。[0053]该方法还可以包括确定从已经在培养基或生长介质上或内部培养的一种或多种生物物质、一种或多种细菌菌落、一种或多种真菌菌落、一种或多种酵母菌落或一种或多种细胞系排出的一种或多种排泄物质的空间分布。[0054]一种或多种排泄物质可以选自由下物各物组成的群组:(i一种或多种代谢物;ii一种或多种初级代谢物;(iii一种或多种次级代谢物;(iv—种或多种脂肽;(V表面活性肽;(vi—种或多种群体感测分子;(vii2-庚基-3-羟基-41H-喹诺酮或2-庚基-3,4-二羟基喹啉(“PQS”或假单胞菌喹诺酮信号);(viii4-羟基-2-庚基喹啉(“HHQ”);(iX—种或多种抗生素;(x—种或多种生物碱;(xi—种或多种萜类化合物;(xii—种或多种糖苷;(xiii—种或多种天然酚类;(xiv—种或多种吩嗪;(xv—种或多种联苯和二苯并呋喃;(xvi—种或多种¢-内酰胺;(xvii—种或多种聚酮化合物;(xviii—种或多种脂肪酸合酶产物;(xix—种或多种非核糖体肽;(xx—种或多种核糖体肽;和xxi—种或多种药物或毒素。[0055]该方法还可以包括在容器、陪替氏培养皿、小瓶或微量滴定板或微孔板中提供样pan。微量滴定板或微孔板可以例如包含6个、M个、96个、384个或1536个孔。[0056]第一电极可以包括网状电极。[0057]第一电极可以包括基本光学透明或光学半透明的基底。[0058]基底可以包括玻璃、塑料、聚碳酸酯,聚(甲基丙烯酸甲酯)、有机玻璃RTM或石英。[0059]基底还可以包括导电层或导电涂层。[0060]导电层或导电涂层可以是基本上光学透明的或光学半透明的。[0061]导电层或导电涂层选自由下列各项组成的群组:(i导电氧化层或涂层;(ii铟锡氧化物;(iii掺杂错的氧化锌(“AZ0”);(iv掺杂铟的氧化镉;(v掺杂招的氧化锌“AZ0”);(vi掺杂镓的氧化锌(“GZ0”);(vii掺杂铟的氧化锌(“iz〇”);(viii金属层;ix碳纳米管导电涂层;(X石墨烯膜;(xi—个或多个覆盖有石墨烯的银纳米线;(xii聚合物层;(xiii聚苯胺;或(Xiv聚(3,4_亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸钠)(“PEDOT:PSS”)复合物。[0062]根据一个方面,提供了包括如上所述的方法的快速蒸发电离质谱(“REIMS”)的方法。[0063]根据一个方面,提供了一种包括如上所述的方法的质谱法的方法。[0064]根据一个方面,提供了一种分析装置,包括:[0065]第一电极,其用于接触在使用时样品置于其上的绝缘基底;[0066]第二电极,其用于接触样品;和[0067]用于向第一电极和第二电极施加AC或RF电压以从样品产生气溶胶的装置。[0068]在N.Strittmatter,M.Rebec,E.Jones,0.Golf,A.Abdolrasouli,J.Balog,V.Behrends,K.Veselkov,Z.Takats''CharacterizationandIdentificationofClinicallyRelevantMicroorganismsUsingRapidEvaporativeIonizationMassSpectrometry”Anal_Chem.2〇14,86,6555-6562中公开的已知布置没有公开使诸如陪替氏培养皿的绝缘基底与第一电极接触并使样品与第二电极接触。[0069]特别地,根据各种实施例,可以将样品在培养基介质上或培养基介质内部培养,其中样品和培养基介质均提供在可以包含容器、陪替氏培养皿、小瓶或微量滴定板或微孔板的绝缘基底上。微量滴定板或微孔板可以例如包含6个、24个、96个、384个或1536个孔。可以使容器、陪替氏培养皿、小瓶或微量滴定板的底表面与位于容器、陪替氏培养皿、小瓶或微量滴定板下方的第一电极相接触。可以使第二电极与样品和或培养基介质相接触。应该理解,当将AC或RF电压施加到第一电极和第二电极时,绝缘基底位于第一电极和第二电极之间。结果,电能主要电容耦合到样品中。上面提到的已知布置没有公开通过使第一电极与包含样品的容器,陪替氏培养皿,小瓶或陪替氏培养皿的底表面相接触同时使第二电极与样品相接触来将电能电容性地耦合到样品中,使得当将AC或RF电压施加到第一电极和第二电极时,绝缘基底的外壳或主体S卩,绝缘容器、陪替氏培养皿、小瓶或微量滴定板位于第一电极和第二电极中间或之间。[0070]根据一个实施例,绝缘基底在使用时可以位于第一电极上,并且绝缘基底例如,容器、陪替氏培养皿、小瓶或微量滴定板可以是光学透明的或光学半透明的,并且第一电极也可以是基本上光学透明的或半透明的。该装置还可以包括被布置并适于使光或光子穿过第一透明)电极和透明)绝缘基底以对样品进行照射、成像或分析的设备。已知的布置没有公开提供光学透明电极或使光通过光学透明电极以照射样品。[0071]样品可以包含已经在培养基或生长介质上或内部培养的生物样品、细菌样品、真菌样品或酵母样品或者细胞系。培养基或生长介质可以包括固体或液体培养基或生长介质。[0072]例如,培养基或生长介质可以包括基于琼脂的介质、碳水化合物基质或另一种固体生长介质。[0073]或者,培养基或生长介质可以包括液体介质,细胞生长介质,诸如但不限于DMEDulbecco改良Eagle介质)、改良Dffi介质例如,不含葡萄糖或谷氨酰胺)、RPMI洛斯维公园纪念研宄所介质)、MEM最低必需介质)、IMDMIscove改良Dulbecco介质)或另一种液体生长介质。[0074]可以使用离心机分离样品以形成沉淀颗粒,并且可以丢弃上层清液或将其用于随后的分析。[0075]样品或颗粒可以涂抹在载玻片或其它绝缘表面上,或者可以原位分析。[0076]样品可以设置在容器、陪替氏培养皿、小瓶或微量滴定板或微孔板之上或之中。微量滴定板或微孔板可以例如包含6个、24个、96个、384个或1536个孔。[0077]样品和任选的培养基或生长介质可以设置在绝缘基底的第一表面上。[0078]第一电极可以布置成接触绝缘基底的与第一表面相对的第二表面。[0079]根据一个实施例,第一电极在使用中不接触样品。[0080]根据一个实施例,第一电极在使用中不接触的任何培养基或生长介质。[0081]用于将AC或RF电压施加到第一电极和第二电极的设备可以被布置并适于将电能主要电容耦合到样品中。[0082]电能转移到样品中可以导致产生气溶胶。[0083]该装置还可以包括用于电离至少一些气溶胶以产生分析物离子的离子源。[0084]该装置还可以包括用于将至少一些气溶胶引入质谱仪中的真空室中的设备。[0085]该装置还可以包括位于质谱仪的一个真空室或该真空室内的离子源,用于电离至少一些气溶胶,以产生多个分析物离子。[0086]该装置还可以包括用于对分析物离子进行质量分析的质量分析仪。[0087]质量分析仪可以被进一步布置并且适于获得对应于样品上或样品中的一个或多个位置的质谱数据。[0088]该装置还可以包括用于对样品进行光谱成像或分析的光谱成像或分析设备。[0089]光谱成像或分析设备可以被布置并适于在质量分析仪获得对应于样品上或样品中的一个或多个位置的质谱数据时基本同时对样品进行光谱成像或分析。[0090]光谱成像或分析设备可以包括拉曼光谱仪和或红外(“IR”)光谱仪。[0091]拉曼光谱仪和或红外(“IR”)光谱仪可以被布置并适用于:(i确定样品的一种或多种物理化学性质;(ii确定样品的一种或多种化学性质;(iii确定样品的一种或多种吸收特性;或iv确定样品的一个或多个振动和或旋转模式或状态。[0092]该装置还可以包括控制系统,该控制系统被布置并且适于使用所获得的质谱数据来鉴定位于样品中或样品上的一个或多个位置处的一种或多种生物物质,一种或多种细菌菌株,一种或多种真菌菌株,一种或多种酵母菌株或一种或多种细胞系。[0093]该装置还可以包括用于光学或视觉鉴定样品上或样品中的一个或多个受关注区域的设备。[0094]该装置还可以包括用于获得样品的一个或多个图像的摄像机或数码相机。[0095]该装置还可以包括用于处理样品的一个或多个图像以确定样品上或样品中的一个或多个受关注区域的处理器。[0096]第一电极和第二电极可以包括快速蒸发电离质谱(“REIMS”)设备。[0097]快速蒸发电离质谱(“RE顶S”)设备可以包括单极设备。C0098]AC或RF电压装置可以被布置并适于将^:或即电压的一个或多个脉冲施加到第一电极和第二电极。[0099]AC或RF电压装置可以被布置并适于将AC或RF电压施加到第一电极和第二电极以使热量被消散到样品中。[0100]样品可以包含已经在固体或液体培养基或生长介质上或内部培养的生物样品、细菌样品、真菌样品或酵母样品或者细胞系。[0101]培养基或生长介质可以包括基于琼脂的介质、碳水化合物基质或另一种固体生长介质。[0102]该装置还可以包括一设备,其用于确定从已经在培养基或生长介质上或内部培养的一种或多种生物物质、一种或多种细菌菌落、一种或多种真菌菌落、一种或多种酵母菌落或者一种或多种细胞系排出的一种或多种排泄物质的空间分布。[0103]一种或多种排泄物质可以选自由下物各物组成的群组:(i一种或多种代谢物;ii—种或多种初级代谢物;(iii一种或多种次级代谢物;(iv—种或多种脂肽;(V表面活性肽;(vi—种或多种群体感测分子;(vii2-庚基-3-羟基-41H-喹诺酮或2-庚基-3,4-二羟基喹啉(“PQS”或假单胞菌喹诺酮信号);(viii4-羟基-2-庚基喹啉(“HHQ”);(ix—种或多种抗生素;(x—种或多种生物碱;(xi—种或多种萜类化合物;(Xii—种或多种糖苷;(xiii—种或多种天然酚类;(xiv—种或多种吩嗪;(xv—种或多种联苯和二苯并咲喃;(xvi—种或多种¢-内酰胺;(xvii—种或多种聚酮化合物;(xviii—种或多种脂肪酸合酶产物;(xix—种或多种非核糖体肽;(xx—种或多种核糖体肽;和xxi—种或多种药物或毒素。[0104]样品可以被提供在容器、陪替氏培养皿、小瓶或微量滴定板或微孔板中。微量滴定板或微孔板可以例如包含6个、24个、96个、384个或1536个孔。[0105]第一电极可以包括网状电极。[0106]第一电极可以包括基本光学透明或光学半透明的基底。[0107]基底可以包括玻璃、塑料、聚碳酸酯,聚(甲基丙烯酸甲酯)、有机玻璃(RTM或石英。[0108]基底还可以包括导电层或导电涂层。[0109]导电层或导电涂层可以是基本上光学透明的或光学半透明的。[0110]导电层或导电涂层可以选自由下列各项组成的群组:(i导电氧化层或涂层;(ii铟锡氧化物;(iii掺杂铝的氧化锌(“AZ0”);(iv掺杂铟的氧化镉;(v掺杂铝的氧化锌“AZ0”);(vi掺杂镓的氧化锌(“GZ0”);(vii掺杂铟的氧化锌(“iz〇”);(viii金属层;ix碳纳米管导电涂层;(x石墨烯膜;(Xi—个或多个覆盖有石墨烯的银纳米线;(xii聚合物层;(xiii聚苯胺;或(xiv聚(3,4_亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸钠)(“PED〇t,PSS”)复合物。•[0111]根据一个方面,提供了包括如上所述的伩器的快速蒸发电离质谱(“REIMS”)装置。[0112]根据一个方面,提供了一种包括如上所述的伩器的质谱伩。。[0113]根据一个方面,提供了一种分析方法,包括:[01M]将样品定位在第一电极上;[0115]使光或光子穿过第一电极以对样品进行照射,成像或分析;[0116]使样品与第二电极接触;和[0117]向第一电极和第二电极施加AC或RF电压以从样品产生气溶胶。[0118]在N•Strittmatter,M.Rebec,E.Jones,O.Golf,A.Abdolrasouli,J.Balog,V.Behrends,K.Veselkov,Z.TakatsuCharacterizationandIdentificationofClinicallyRelevantMicroorganismsUsingRapidEvaporativeIonizationMassSpectrometry”Anal.Chem.2014,86,6555-6562中公开的布置未公开使光或光子穿过电极以对样品进行照射、成像或分析。[0119]根据各种实施例,透明对电极可以与快速蒸发电离质谱结合使用,以促进从后面照射样品。[0120]透明对电极还有助于样品的同时光谱成像。设想了各种实施例,其中样品可以同时进行REIMS和拉曼光谱法或同时进行REIMS和红外(“IR”)光谱法。[0121]各种实施例涉及微生物鉴定领域,包括使用快速蒸发电离质谱鉴定细菌,酵母,真菌或细胞系。构想了涉及快速蒸发电离质谱组织成像的其它应用。[0122]根据其它实施例,可以对在琼脂上或在液体生长介质中生长的细菌,酵母,真菌菌落或细胞系进行自动化快速蒸发电离质谱分析。生长在琼脂或其它培养基介质上的菌落可以被包含在标准陪替氏培养皿中。特别受关注的是可以直接从陪替氏培养皿或其它样品板分析菌落而不需要用户或操作者的任何实质性介入并且不需要任何较早的样品制备。[0123]根据一个实施例,可以确定从己经在培养基或生长介质上或内部培养的一种或多种生物物质、一种或多种细菌菌落、一种或多种真菌菌落、一种或多种酵母菌落或者一种或多种细胞系排出的一种或多种排泄物质的空间分布。一种或多种排泄物质可以选自由下物各物组成的群组:(i一种或多种代谢物;(ii一种或多种初级代谢物;(iii一种或多种次级代谢物;(iv—种或多种脂肽;(v表面活性肽;(vi—种或多种群体感测分子;(vii2-庚基-3-羟基-41H-喹诺酮或2-庚基-3,4-二羟基喹啉(“PQS”或假单胞菌喹诺酮信号);viii4-羟基-2-庚基喹啉(“HHQ”);(ix—种或多种抗生素;(x—种或多种生物碱;(Xi一种或多种萜类化合物;(xii—种或多种糖苷;(xiii—种或多种天然酚类;(Xiv—种或多种吩嗪;(xv—种或多种联苯和二苯并呋喃;(xvi—种或多种¢-内酰胺;(xvii—种或多种聚酮化合物;(xviii—种或多种脂肪酸合酶产物;(Xix—种或多种非核糖体肽;(xx一种或多种核糖体肽;和xxi—种或多种药物或毒素。已知使用基因工程或修饰微生物和细菌来强制产生新化合物。这种技术可以用于监测化合物的产生,也可用于针对不需要的突变来筛选微生物。[0124]因此,显而易见的是,与已知的REIMS分析方法相比,各种实施例具有显著的优点。[0125]该方法还可以包括电离至少一些气溶胶以产生分析物离子。[0126]该方法还可以包括将至少一些气溶胶引入质谱仪的真空室中。[0127]该方法还可以包括电离质谱仪的真空室内的至少一些气溶胶,以生成多个分析物离子。[0128]该方法还可以包括对分析物离子进行质量分析。[0129]该方法还可以包括获得对应于样品上或样品中的一个或多个位置的质谱数据。[0130]使光或光子穿过第一电极的步骤还可以包括对样品进行光谱成像或分析。[0131]对样品进行光谱成像或分析的步骤还可以包括在与获得样品上或样品中的一个或多个位置相对应的质谱数据时基本同时对样品进行光谱成像或分析。[0132]对样品进行光谱成像或分析的步骤可以包括对样品进行拉曼光谱法和或红外“IR”)光谱法。[0133]对样品进行拉曼光谱法和或红外(“IR”)光谱法的步骤还可以包括:(i确定样品的一种或多种物理化学性质;(ii确定样品的一种或多种化学性质;(iii确定样品的一种或多种吸收性质;或iv确定样品的一个或多个振动和或旋转模式或状态。[0134]光或光子可以:(i处于可见光谱中或具有390_700nm范围内的波长;(ii处于近红外线中或具有在700_1400nm范围内的波长;或(iii处于近紫外线中或具有300-390nm范围内的波长。[0135]该方法可进一步包括使用所获得的质谱数据来鉴定位于样品上或样品中的一个或多个位置处的一种或多种生物物质、一种或多种细菌菌株、一种或多种真菌菌株、一种或多种酵母菌株或一种或多种细胞系。[0136]该方法还可以包括光学或视觉鉴定样品上或样品中的一个或多个受关注区域。[0137]光学或视觉鉴定样品上或样品中的一个或多个受关注区域的步骤可以包括使用摄像机或数码相机来获得样品的一个或多个图像。[0138]该方法还可以包括处理样品的一个或多个图像以确定样品上或样品中的一个或多个受关注区域。[0139]第一电极和第二电极可以包括快速蒸发电离质谱(“REIMS”)设备。[0140]快速蒸发电离质谱(“REIMS”)设备可以包括单极设备。[0141]将AC或RF电压施加到第一电极和第二电极的步骤还可以包括将AC或RF电压的一个或多个脉冲施加到第一电极和第二电极。[0142]将AC或RF电压施加到第一电极和第二电极的步骤可能导致热量分散到样品中。[0143]样品可以包含已经在固体或液体培养基或生长介质上或内部培养的生物样品、细菌样品、真菌样品或酵母样品或细胞系。[0144]培养基或生长介质可以包括基于琼脂的介质、碳水化合物基质或另一种固体生长介质。[0145]或者,培养基或生长介质可以包括液体介质,细胞生长介质,诸如但不限于DMEDulbecco改良Eagle介质)、改良DME介质(例如,不含葡萄糖或谷氨酰胺)、RPMI洛斯维公园纪念研究所介质)、MEM最低必需介质)、IMDMIscove改良Dulbecco介质或另一种液体生长介质。[0146]可以使用离心机分离样品以形成沉淀颗粒,并且可以丢弃上层清液或将其用于随后的分析。[0147]样品或颗粒可以涂抹在载玻片或其它绝缘表面上,或者可以原位分析。[0148]该方法还可以包括确定从己经在培养基或生长介质上或内部培养的一种或多种生物物质、一种或多种细菌菌落、一种或多种真菌菌落或一种或多种酵母菌落排出的排泄物质的空间分布。[0149]—种或多种排泄物质可以选自由下物各物组成的群组:(i一种或多种代谢物;ii一种或多种初级代谢物;(iii一种或多种次级代谢物;(iv—种或多种脂肽;(v表面活性肽;(vi—种或多种群体感测分子;(vii2-庚基-3-羟基_41H-喹诺酮或2-庚基-3,4-二羟基喹啉(“PQS”或假单胞菌喹诺酮信号);(viii4-羟基-2-庚基喹啉(“HHQ”);(ix—种或多种抗生素;(x—种或多种生物碱;(xi—种或多种萜类化合物;(xii—种或多种糖苷;(xiii—种或多种天然酚类;(xiv—种或多种吩嗪;(xv一种或多种联苯和二苯并味喃;(xvi—种或多种内酰胺;(xvii—种或多种聚酮化合物;(xviii—种或多种脂肪酸合酶产物;(xix—种或多种非核糖体肽;(xx—种或多种核糖体肽;和xxi—种或多种药物或毒素。[0150]该方法还可以包括在容器、陪替氏培养皿或微量滴定板或微孔板中提供样品。微量滴定板或微孔板可以例如包含6个、24个、96个、384个或1536个孔。[0151]第一电极可以包括网状电极。[0152]第一电极可以包括基本光学透明或光学半透明的基底。[0153]基底可以包括玻璃、塑料、聚碳酸酯,聚(甲基丙烯酸甲酯)、有机玻璃RTM或石英。[0154]基底还可以包括导电层或导电涂层。[0155]导电层或导电涂层可以是基本上光学透明的或光学半透明的。[0156]导电层或导电涂层可以选自由下列各项组成的群组:(i导电氧化层或涂层;(ii铟锡氧化物;(iii掺杂铝的氧化锌(“AZ0”);(iv掺杂铟的氧化镉;(v掺杂铝的氧化锌“AZ0”);(vi掺杂镓的氧化锌(“GZ0”);(vii掺杂铟的氧化锌(“IZ0”);(viii金属层;ix碳纳米管导电涂层;(x石墨烯膜;(xi—个或多个覆盖有石墨烯的银纳米线;(xii聚合物层;(xiii聚苯胺;或(xiv聚(3,4_亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸钠)(“PEDOT:PSS”)复合物。[0157]根据一个方面,提供了包括如上所述方法的快速蒸发电离质谱(“REIMS”)的方法。[0158]根据一个方面,提供了一种包括如上所述方法的质谱分析法的方法。[Q159]根据一个方面,提供了一种分析装置,包括:[0160]第一电极;[0161]第一设备,其用于使光或光子穿过第一电极,以在使用中对位于第一电极上的样品进行照射、成像或分析;t°162]第二电极,其用于接触样品;和[0163]第二设备,用于向第一电极和第二电极施加AC或RF电压以从样品产生气溶胶。[0164]在N.Strittmatter,M.Rebec,E.Jones,0.Golf,A.Abdolrasouli’J.Balog,V.Behrends,K.Veselkov,Z.TakatsKCharacterizationandIdentificationofClinicallyRelevantMicroorganismsUsingRapidEvaporativeIonizationMassSpectrometry”Anal.Chem_2〇14,86,6555_6562中公开的布置未公开使光或光子穿过电极以对样品进行照射、成像或分析。[0165]该装置还可以包括用于电离至少一些气溶胶以产生分析物离子的离子源。[0166]该装置还可以包括用于将至少一些气溶胶引入质谱仪中的真空室中的设备。[0167]该装置还可以包括位于质谱仪的一个真空室或该真空室内的离子源,用于电离至少一些气溶胶,以产生多个分析物离子。[0168]该装置还可以包括用于对分析物离子进行质量分析的质量分析仪。[0169]质量分析仪可以被布置并且适于获得对应于样品上或样品中的一个或多个位置的质谱数据。[0170]第一设备可以包括用于对样品进行光谱成像或分析的光谱成像或分析设备。[0171]光谱成像或分析设备可以被布置并适于在质量分析仪获得对应于样品上或样品中的一个或多个位置的质谱数据时基本同时对样品进行光谱成像或分析。[0172]光谱成像或分析设备可以包括拉曼光谱仪和或红外(“IR”)光谱仪。[0173]拉曼光谱仪和或红外(“IR”)光谱仪可以被布置并适用于:(i确定样品的一种或多种物理化学性质;(ii确定样品的一种或多种化学性质;(iii确定样品的一种或多种吸收特性;或(iv确定样品的一个或多个振动和或旋转模式或状态。[0174]根据一个实施例,光或光子可以:(i处于可见光谱中或具有在390-700nm范围内的波长;(ii处于近红外线中或具有在700-1400nm范围内的波长;或(iii处于近紫外线中或具有300-390nm范围内的波长。[0175]该装置还可以包括控制系统,该控制系统被布置并且适于使用所获得的质谱数据来鉴定位于样品中或样品上的一个或多个位置处的一种或多种生物物质,一种或多种细菌菌株,一种或多种真菌菌株,一种或多种酵母菌株或一种或多种细胞系。[0176]该装置还可以包括控制系统,该控制系统被布置并适于在光学上或在视觉上鉴定样品上或样品中的一个或多个受关注区域。[0177]该装置还可以包括用于获得样品的一个或多个图像的摄像机或数码相机。[0178]该装置还可以包括用于处理样品的一个或多个图像以确定样品上或样品中的一个或多个受关注区域的处理器。[0179]第一电极和第二电极可以包括快速蒸发电离质谱(“REIMS”)设备。[0180]快速蒸发电离质谱(“REMS”)设备可以包括单极设备。[0181]用于将AC或RF电压施加到第一电极和第二电极的设备可以被布置并适于将AC或RF电压的一个或多个脉冲施加到第一电极和第二电极。[0182]用于将AC或RF电压施加到第一电极和第二电极的设备可以被布置并适于使热量消散到样品中。[0183]样品可以包含已经在固体或液体培养基或生长介质上或内部培养的生物样品、细菌样品、真菌样品或酵母样品或者细胞系。[0184]培养基或生长介质可以包括基于琼脂的介质、碳水化合物基质或另一种固体生长介质。[0185]或者,培养基或生长介质可以包括液体介质,细胞生长介质,诸如但不限于DMEDulbecco改良Eagle介质)、改良Dffi介质例如,不含葡萄糖或谷氨酰胺)、RPMI洛斯维公园纪念研宄所介质)、IVIEM最低必需介质)、IMDMIscove改良Dulbecco介质)或另一种液体生长介质。[0186]可以使用离心机分离样品以形成沉淀颗粒,并且可以丢弃上层清液或将其用于随后的分析。[0187]样品或颗粒可以涂抹在载玻片或其它绝缘表面上,或者可以原位分析。[0188]该装置还可以包括一设备,该设备用于确定从已经在培养基或生长介质上或内部培养的一种或多种生物物质、一种或多种细菌菌落、一种或多种真菌菌落、一种或多种酵母菌落或者一种或多种细胞系排出的一种或多种排泄物质的空间分布。[0189]一种或多种排泄物质可以选自由下物各物组成的群组:(i一种或多种代谢物;ii一种或多种初级代谢物;(iii一种或多种次级代谢物;(iv—种或多种脂肽;(v表面活性肽;(Vi—种或多种群体感测分子;(Vii2-庚基-3-羟基-41H-喹诺酮或2-庚基-3,4-二羟基喹啉(“PQS”或假单胞菌喹诺酮信号);(viii4-羟基-2-庚基喹啉(“HHQ”);(ix二种或多种抗生素;(x—种或多种生物碱;(xi—种或多种蔽类化合物;(xii—种或多种半唐苷;(xiii—种或多种天然酚类;(xiv—种或多种吩嗪;(xv—种或多种联苯和二苯并口夫喃;(xvi—种或多种P-内酰胺;(xvii—种或多种聚酮化合物;(xvm—种或多种脂肪酸合酶产物;(xix—种或多种非核糖体肽;(xx—种或多种核糖体肽;和xxi—种或多种药物或毒素。[0190]样品可以被提供在容器、陪替氏培养皿或或微量滴定板或微孔板中。微量滴定板或微孔板可以例如包含6个、24个、96个、384个或1536个孔。[0191]第一电极可以包括网状电极。[0192]第一电极可以包括基本光学透明或光学半透明的基底。[0193]基底可以包括玻璃、塑料、聚碳酸酯,聚(甲基丙烯酸甲酯)、有机玻璃RTM或石英。[0194]基底还可以包括导电层或导电涂层。[0195]导电层或导电涂层可以是基本上光学透明的或光学半透明的。[0196]导电层或导电涂层可以选自由下列各项组成的群组:(i导电氧化层或涂层;(ii铟锡氧化物;(iii掺杂铝的氧化锌(“AZ0”);(iv掺杂铟的氧化镉;(v掺杂铝的氧化辞“AZ0”);(vi掺杂镓的氧化锌(“GZ0”);(vii掺杂铟的氧化锌(“IZ0”);(viii金属层;ix碳纳米管导电涂层;(x石墨烯膜;(xi—个或多个覆盖有石墨烯的银纳米线;(xii聚合物层;(xiii聚苯胺;或(xiv聚(3,4-亚乙基二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸钠)(“PED0T:PSS”)复合物。[0197]根据一个方面,提供了包括如上所述装置的快速蒸发电离质谱(“RE頂S”)设备。[0198]根据一个方面,提供了一种包括如上所述装置的质谱仪。附图说明[0199]现在将仅通过示例并参考附图来描述各种实施例,其中:[0200]图1示出了根据一个实施例的自动化微生物采样系统的示意图,并且示出了位于设置在陪替氏培养皿中的样品上方的REMS采样探针;[0201]图2示出了一个实施例的示意图,其中提供了对电极,该对电极包括沉积在玻璃支撑板上的透明导电铟锡氧化物层;[0202]图3更详细地示出了根据一个实施例的可以涂覆有透明导电层以形成透明对电极的圆形玻璃支撑板;[0203]图4^出了根据一个实施例的位于金属保持器中的玻璃支撑板;[0204]图5^出了根据一个实施例的搁置在透明对电极组件上的陪替氏培养皿;[0205]图6示出了根据一个实施例的透明对电极以及简化的等效电路,该透明对电极位于陪替氏培养皿下方,陪替氏培养皿包含培养基或生长介质以及已经在培养基或生长介质上培养的微生物菌落,其中菌落可以是从陪替氏培养皿下方被照射以辅助进行微生物鉴定,并且其中REIMS探针可用于对微生物菌落进行采样和分析;[0206]图7示出了根据一实施例的通过分析样品获得的总离子电流(“tk^;以及[0207]图8示出了通过使用根据各种实施例公开的REIMS仪器来分析样品而获得的三个质谱图,并且示出了所公开的REIMS仪器具有能够区分不同类型的菌落的能力。具体实施方式[0208]现在将在寻求辅助高通量微生物鉴定的背景下描述各种实施例。然而,应该理解,这里描述的各种实施例仅仅是说明性的,并且本发明不旨在限于微生物鉴定。[0209]根据一种布置,可以设想可以使用双电极双极采样探针来分析样品。但是,使用双电极采样探针可能会造成问题,因为双电极采样探针在与样品接触点处物理尺寸增大。还有必要避免形成探针的两个电极之间的电击穿,并有必要采取措施避免由于交叉污染影响引起的潜在问题。[0210]根据其它布置,可以使用单个分析探针例如,单极电极来汽化或烧蚀菌落,并且可以使用额外的探针或对电极来与块状介质或琼脂直接电接触和物理接触。虽然这种方法已被证明可以起作用在一定程度上),但它仍然存在这样的问题,即需要提供额外的探针或对电极来接触块状介质或琼脂。此外,由于加热效应与电流密度成二次比例,因此该方法存在可用分析区域受限的问题。已经认识到理想情况下采样探针面积应该相对较小,而额外探针或对电极应该相对较大以避免在额外探针或对电极处发热。[0211]现在将在下面更详细地描述特别受关注的另外的实施例。这些实施例特别受关注的原因在于,它们消除了将任何额外探针或对电极放置成与大块材料例如琼脂或其它培养基或生长介质直接物理接触的任何需要,从而避免了交叉污染的问题。[0212]现在将在下面更详细地描述的各种实施例特别受关注的原因在于,它们能够在不受到对电极处的加热影响的情况下分析精确的菌落区域。而且,这些实施例不会受到潜在的交叉污染影响。又一个有益效果是,下面描述的各种实施例显著提高了照射样品的能力,以鉴定待分析的一个或多个感兴趣区域。[0213]根据各种实施例,待分析的样品(例如,微生物菌落可以位于或提供在诸如琼脂的培养基或生长介质上。样品和其可能已经生长于其上的培养基或生长介质可以位于或被提供在陪替氏培养皿、小瓶或诸如微量滴定板或微孔板的其它容器中。微量滴定板或微孔板可以例如包含6个、24个、96个、384个或1536个孔。如下面将变得更加明显的那样,已经生长在陪替氏培养皿中的培养基或生长介质上的样品可以在陪替氏培养皿中原位分析。这是特别受关注的,因为常规方法需要将样品部分从琼脂或其它培养基或生长介质的表面上刮下来,并且在被一对电外科钳夹持的同时进行分析。[0214]其中可以提供样品和培养基或生长介质的陪替氏培养皿或其它容器可以由玻璃或塑料制成。结果,陪替氏培养皿或其它容器可以基本上不导电或者可以包括电绝缘体。[0215]根据各种实施例,第一或对电极可以位于陪替氏培养皿或其它容器的下表面或底表面下方或以其它方式非常接近),使得陪替氏培养皿或其它容器其为绝缘体位于或以其它方式搁置在第一或对电极上。[0216]根据各种实施例,第一或对电极可以被布置成具有与包含待分析样品的陪替氏培养皿或其它容器相似的表面积。[0217]根据各种实施例,可以提供快速蒸发电离质谱(“RE頂S”)采样系统,其包括放置在绝缘陪替氏培养皿或其它容器下方或下面的第一对电极电极和与陪替氏培养皿或其它容器中的待分析的样品直接物理接触的第二采样探针电极。[0218]根据一个实施例,REIMS米样探针电极可以(从上方)与待分析和鉴定的微生物菌落接触,同时第一或对电极位于含有待分析样品的陪替氏培养皿或其它容器下方。[0219]可以在REIMS采样探针电极其与待分析样品直接接触和REIMS对电极其与包含样品或任选的培养基或生长介质的陪替氏培养皿或其它容器的后表面或下表面接触之间施加交流AC或射频RF电压。因此,显而易见的是,REIMS对电极不会与待分析的样品直接物理接触。这使REIMS对电极能够重复使用而不会出现任何交叉污染问题。[0220]根据各种实施例,将AC或RF电压施加到第一X寸电极和第二采样探针电极导致电流流动,但显而易见的是,由于REIMS对电极处于与绝缘体(g卩,陪替氏培养皿的底部)电或直接物理接触,所以陪替氏培养皿和陪替氏培养皿的内容物(g卩,培养基或生长介质)有效地形成电容器的电介质。因此,电能主要地电容耦合到样品中。[0221]应理解,该方法因此与己知的方法相当相同,其中双极电外科钳用于从培养基或生长介质取出样品,并且其中两个电极都与样品直接物理和电接触。[0222]与己知的方法相反,第一(对)电极不与待分析的样品直接物理接触,并且电能会电容耦合到样品中以快速加热和汽化样品,由此产生待分析的气溶胶。[0223]所施加的AC或RF电压的频率可以被最大化,以确保块状材料的电阻抗基本上最小化,由此导致最大的能量耗散到期望被分析的样品中。结果,AC或RF能量被电容耦合到微生物菌落中,使得与REIMS探针电极紧邻的一部分微生物菌落汽化以形成气溶胶。[0224]现在将参考图1更详细地描述具体实施例。图1示出了包括商业机器人系统1,诸如例如TecanEVORTM机器人系统连同PicoloRTM菌落鉴定系统。商业机器人系统1已被改良成包括RE頂S采样探针电极2和REIMS对电极LREIMS采样探针电极2和REIMS对电极9分别经由馈电电极l〇a和对域返回)电极10b连接到电外科RF发生器6。[0225]在陪替氏培养皿4或其它容器中的培养基或生长介质诸如琼脂上生长的菌落可以使用摄像机系统3来鉴定,摄像机系统3例如可以附接到机器人系统1的机械臂。然后可以通过数字图像处理软件处理已经生长在培养基或生长介质上的任何菌落的图像。根据一个实施例,PicoloRTM数字成像处理软件可以用于处理已经生长在培养基或生长介质上的任何菌落的图像。[0226]机器人系统1的机械臂可以被布置成将摄像机系统3定位在陪替氏培养皿4上方,使得可以记录菌落的一个或多个数字图片。数字图像处理软件然后可以分析图片并鉴定菌落。可以根据各种预定标准来选择菌落,或者可以从视频图片中手动选择菌落。[0227]REIMS采样探针或采样头2可以直接移动到所选择的菌落上方,并且可以使用内置电容性探针来确定菌落表面相对于例如REMS采样探针2的尖端5的位置。根据各种实施例,REIMS采样探针2的尖端5可以被移动,使得采样探针2的尖端5刚恰好接触所选定的菌落并与之物理接触。然后可以通过短暂激励RF发生器6来执行REIMS采样。[0228]RF发生器6的一个极可以经由馈送电极电缆10a连接到REIMS采样探针2的尖端5,并且RF发生器6的另一个极可以通过对电极电缆10b连接到对电极9在使用中位于陪替氏培养皿4或其它容器的下面)。[0229]通过例如将RF电压的脉冲经由电缆l〇a、10b施加到REIMS采样探针2的尖端5以及位于陪替氏培养皿4或其它容器下面的REIMS对电极9,可以将RF电压施加到所选择的菌落。作为将电能电容耦合到样品中的结果,可能会产生样品材料的手术烟雾或气溶胶。样品材料的手术烟雾或气溶胶然后可以通过管8或其它导管其可以附接到REMS采样探针2直接进入质谱仪7的外壳。根据一个实施例,可以通过位于质谱仪7的真空室内的离子源在质谱仪7的真空室内电离手术烟雾或气溶胶。[0230]为了使图像鉴定软件能够尽可能有效地鉴定菌落,将在下面更详细地讨论的进一步的实施例,使得能够从陪替氏培养皿4或其它容器的下方照射陪替氏培养皿4或其它容器。从下方照射陪替氏培养皿4或其它容器中的样品是有益的,因为这使得通过例如摄像机系统3能够观察到清晰的菌落边界。此外,从下方照射陪替氏培养皿4或其它容器可以去除或基本上去除反射否则将会被观察到并且还降低了包括摄像机系统3的整个光学系统的复杂性。[0231]根据特别受关注并且将在下面更详细描述的各种实施例,对电极9可以包括透明基底例如,玻璃或塑料),其在例如上表面上具有透明导电涂层以在透明基底上形成透明电极。[0232]还设想了其它实施例,其中对电极4可以替代地包括导电网。尽管网状电极可能产生阴影,这可能会使菌落的自动鉴定复杂化,但原则上证明这种方法是可行的。出于这个原因,具有透明导电涂层或层的透明电极特别受关注。[0233]根据特别受关注的实施例,可以提供可以涂覆有透明(或半透明)导电层的透明或半透明)支撑板或基底。支撑板或基底可以包括透明或半透明玻璃板,该透明或半透明玻璃板可以在玻璃支撑板的上表面上涂覆有透明或半透明导电层。因此,显而易见的是,透明或半透明的导电涂层或层将直接接触陪替氏培养皿4或其它容器的底部。根据各种实施例,支撑板或基底可以例如涂覆有铟锡氧化物HT0”)层。用铟锡氧化物层涂覆支撑板或基底是有益的,因为铟锡氧化物层将具有显著的导电性并且对于该应用也将具有足够的机械强度。[0234]图2示出了根据一个实施例制造的玻璃支撑板11。玻璃支撑板11具有光学级,并且玻璃支撑板11的顶表面和底表面被抛光。然后使用物理气相沉积(“PVD”)工艺将铟锡氧化物层12沉积到玻璃支撑板11上,使得具有约l-2wn厚度的光学透明铟锡氧化物层沉积到玻璃支撑板11的上表面。[0235]铟锡氧化物层12是光学透明的并且具有足够的透射率,以使得存在于培养基或生长介质上的细菌菌落诸如位于陪替氏培养皿4或其它容器内的琼脂能够被照射。陪替氏培养皿4在使用中可以放置在玻璃支撑板11的上面。可以从下方照射陪替氏培养皿4或其它容器,使得光依次通过支撑板11,穿过透明层12,然后穿过陪替氏培养皿4以照射培养基或生长介质以及生长在培养基或生长介质上的任何菌落。从下方照射陪替氏培养皿4是特别有利的,因为它允许更容易地确定从而鉴定菌落边界。[0236]图3示出了根据一个实施例的玻璃支撑板11,其中玻璃支撑板11被布置成具有45°的倾斜边或斜切边。倾斜边或斜切边便于在边侧处上与透明导电电极12诸如,铟锡氧化物层12电接触。[0237]如图4所示,金属板13可以放置在玻璃支撑板11上并且可以使用弹簧固定到灯箱。金属板13中的开口的边缘可以布置成连接到玻璃支撑板11的倾斜边,由此确保在金属板13和玻璃支撑板11的上表面上的导电电极层12之间形成可靠的电接触。金属板13还使得玻璃支撑板11能够被精确地安置或定位。[0238]图5示出了一个实施例,其中陪替氏培养皿4或其它容器位于透明导电对电极上,该透明导电对电极包括在其上面具有导电电极层12的玻璃支撑板11。陪替氏培养皿4或其它容器可以由玻璃或塑料制成,因此是绝缘体。[0239]在已经在陪替氏培养皿4或其它容器中的培养基或生长介质上生长的一个或多个菌落已经通过例如摄像机系统3光学鉴定之后,然后可以移动采样头或REIMS探针2,使得REIMS采样探针2的尖端5与菌落块体直接接触,其高度例如通过使用位于机器人系统1的机械臂中的电容式液位传感器来确定。[0240]根据各种实施例,RF发生器6可以短时间通电(例如,Is的脉冲),结果是电能被电容耦合到紧邻REIMS采样探针2的尖端5的样品中。施加RF电压的结果是快速蒸发样品以形成气溶胶,然后气溶胶可以经由管8被吸入到质谱仪7的真空室中。气溶胶包括可以例如由位于质谱仪7的真空室内的离子源电离的分析物,其结果是然后通过质谱仪7对分析物离子进行质量分析。[0241]图6示出了显示具有上导电层12的玻璃支撑板11的实施例。玻璃支撑板11和导电层12两者都可以是透明的或至少半透明的)并且使得来自光源未示出)的光能够穿过玻璃支撑板11、导电层12以及位于玻璃支撑板11的上表面上(因此与导电层12直接接触的陪替氏培养皿4或其它容器的基底部。[0242]示出了REIMS采样探针2,其包括具有采样尖端5的管状采样头。REIMS采样探针2的尖端5与位于陪替氏培养皿4或其它容器中的培养基或生长介质表面上的菌落14直接接触。示出了REIMS采样探针2和玻璃支撑板11的上导电层12与RF电外科发生器6电接触。[0243]图6还示出了整个系统的简化等效电路。电流被布置成经过电阻层例如,菌落和琼脂培养基或生长介质)并且还经过电容层例如,琼脂和陪替氏培养皿4之间的界面以及陪替氏培养皿4和铟锡氧化物或其它导电层12之间的界面)。将电能电容耦合到样品中的结果是产生包含被分析物的气溶胶,随后通过质谱仪7对被分析物进行质量分析。[0244]图7示出了根据如上所述的实施例对酵母菌落进行质量分析时获得的样品总离子电流TIC,其中REIMS采样探针2用于在培养基或生长介质上对酵母菌落进行采样。获得高信号强度并且在施加RF电压脉冲的持续时间内获得信号。[0245]图8示出了与皮肤样品、酵母样品和normaflore样品有关的三个质谱,其中样品提供在培养基或生长介质上,并且通过使用如上所述的REIMS采样探针2获得样品。从图8中显而易见的是获得了高信噪比(“SN”)比率,并且不同的质谱使得能够鉴定不同的菌落。质荷比693•43处的质谱峰对应于所有三个样品共有的脂质。不同的质谱峰主要对应于利用对最终质谱具有微不足道的影响的琼脂培养基或生长介质而进行分析的菌落。[0246]因此,显然根据各种实施例的REIMS采样探针2能够鉴定在琼脂基底上的各种不同的生物物质,而不需要从琼脂基底上刮取采样。[0247]还构想了各种另外的实施例。根据一个实施例,该方法可以与微REIMS成像实验一起使用,其中例如,样品可以用显微镜用薄片切片机来切片,然后可以将薄切片安置到载玻片上。[0248]该方法还可以与同时光谱学和快速蒸发电离质谱成像一起使用。[0249]根据其它实施例,支撑板11可以由除玻璃以外的材料制成,例如诸如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯或有机玻璃RTM的塑料。或者,支撑板11可以由石英或另一种透明绝缘体材料制成。[0250]还应理解,支撑板11完全光学透明不是必需的。例如,支撑板11可以由不透明、半透明或亚半透明材料制成。[0251]设置在支撑板11上的导电层12也不是必需包括铟锡氧化物。例如,可以设想其它实施例,其中导电层12可以包括其它透明导电氧化物,例如掺杂铝的氧化锌(“AZO”)、掺杂铟的氧化镉、掺杂铝的氧化锌(“AZO”)、掺杂镓的氧化锌(“GZO”)或掺杂铟的氧化锌“IZO”)。[0252]根据其它实施例,支撑板11的表面上的导电层12可以包括薄的半透明或透明金属层。[0253]可选地,支撑板11的表面上的半透明或透明层12可以包括碳纳米管导电涂层、石墨烯膜或由石墨烯覆盖的银纳米线。[0254]可替代地,支撑板11表面上的透明或半透明层12可以包括诸如聚苯胺或聚(3,4_亚乙基二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸酯)(“PEDOT:PSS”)复合物的导电聚合物层。[0255]也可以设想,对电极9、12可以包括导电塑料箔。透明支撑板11和导电塑料箔可以使用将它们保持在一起的固定装置进行组装。[0256]可设想其它实施例,其中培养基或生长介质可以包括液体介质,细胞生长介质,诸如但不限于DMEDulbeCC〇改良Eagle介质)、改良DME介质例如,不含葡萄糖或谷氨酰胺)、RPMI洛斯维公园纪念研宄所介质)、MEM最低必需介质)、IMDMIscove改良Dulbecco介质)或另一种液体生长介质。[0257]可以使用离心机分离样品以形成沉淀颗粒,并且可以丢弃上层清液或将其用于随后的分析。[0258]样品或颗粒可以涂抹在载玻片或其它绝缘表面上,或者可以原位分析。[0259]尽管已经参考优选实施例描述了本发明,但是本领域技术人员将会理解,可以在形式和细节上做出各种改变而不脱离如所附权利要求书中阐述的本发明的范围。

权利要求:1.一种分析方法,包括:在绝缘基底上提供样品;使所述绝缘基底与第一电极接触并使所述样品与第二电极接触;和向所述第一电极和所述第二电极施加交流AC或射频RF电压以从所述样品产生气溶胶。2.根据权利要求1所述的方法,其中,在所述绝缘基底上提供样品的步骤包括:在容器、陪替氏培养皿、小瓶或微量滴定板或微孔板中提供所述样品。3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述样品包含已经在培养基或生长介质上或内部培养的生物样品、细菌样品、真菌样品或酵母样品或者细胞系,其中所述培养基或生长介质包括固体或液体培养基或生长介质。4.根据权利要求1、2或3所述的方法,其中,在所述绝缘基底上提供所述样品的步骤包括:在所述绝缘基底的第一表面上提供所述样品和任选的培养基或生长介质,并且其中使所述绝缘基底与所述第一电极接触的步骤包括在所述绝缘基底的与所述第一表面相对的第二表面上使所述绝缘基底与所述第一电极接触。5.根据任一前述权利要求中所述的方法,其中,使所述绝缘基底与所述第一电极接触的步骤使得所述第一电极不与所述样品接触或任选地不与任何培养基或生长介质接触。6.根据任一前述权利要求中所述的方法,其中,将所述AC或RF电压施加到所述第一电极和所述第二电极的步骤使得电能被主要电容耦合到所述样品中。7.根据前一权利要求中所述的方法,其中,所述第一电极包括网状电极。8.根据任一前述权利要求中所述的方法,其中,所述第一电极包括基本上光学透明或光学半透明的基底。9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述基底还包括导电层或导电涂层。10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述导电层或所述导电涂层是基本上光学透明的或光学半透明的。11.根据任一前述权利要求中所述的方法,还包括将所述绝缘基底定位在所述第一电极上,其中所述绝缘基底是基本上光学透明的或光学半透明的,并且其中所述第一电极是基本上光学透明或半透明的。12.根据权利要求11所述的方法,还包括使光或光子穿过所述第一电极和所述绝缘基底以对所述样品进行照射、成像或分析。13.根据任一前述权利要求中所述的方法,其中,将所述AC或RF电压施加到所述第一电极和所述第二电极的步骤导致电能被转移到所述样品中,从而导致产生所述气溶胶。14.根据任一前述权利要求中所述的方法,还包括将至少一些所述气溶胶引入质谱仪的真空室中,并且使所述质谱仪的所述真空室或一真空室内的至少一些所述气溶胶电离以产生多个分析物离子。15.根据权利要求14所述的方法,还包括对所述分析物离子进行质量分析。16.根据任一前述权利要求中所述的方法,还包括对所述样品进行光谱成像或分析。17.根据权利要求16所述的方法,其中,对所述样品进行光谱成像或分析的步骤进一步包括:在与获得对应于所述样品上或所述样品中的一个或多个位置的质谱数据时基本同时对所述样品进行光谱成像或分析。18.根据权利要求16或17所述的方法,其中,对所述样品进行光谱成像或分析的步骤包括:对所述样品进行拉曼光谱法和或红外(“IR”)光谱法。19.根据权利要求17或18所述的方法,还包括使用所述获得的质谱数据来鉴定位于所述样品上或所述样品中的一个或多个位置处的一种或多种生物物质、一种或多种细菌菌株、一种或多种真菌菌株、一种或多种酵母菌株或一种或多种细胞系。20.—种快速蒸发电离质谱(“REIMS”)方法,其包括根据任一前述权利要求中所述的方法。21.—种分析装置,包括:第一电极,所述第一电极用于接触在使用时样品置于其上的绝缘基底;第二电极,所述第二电极用于接触所述样品;和用于向所述第一电极和所述第二电极施加AC或RF电压以从所述样品产生气溶胶的设备。22.根据权利要求21所述的装置,其中,所述绝缘基底包括容器、陪替氏培养皿、小瓶或者微量滴定板或微孔板。23.根据权利要求21或22所述的装置,其中,所述样品包含已经在培养基或生长介质上或内部培养的生物样品、细菌样品、真菌样品或酵母样品或者细胞系,其中所述培养基或生长介质包括固体或液体培养基或生长介质。24.根据权利要求21、22或23中任一项所述的仪器,其中,在使用中,所述样品和任选的培养基或生长介质被提供在所述绝缘基底的第一表面上,并且在使用中,其中所述第一电极被布置成接触所述绝缘基底的、与所述第一表面相对的第二表面。25.根据权利要求21-24中任一项所述的装置,其中,所述第一电极在使用中不接触所述样品或任选地不接触任何培养基或生长介质。26.根据权利要求21-25中任一项所述的仪器,其中,所述用于向所述第一电极和所述第二电极施加AC或RF电压的设备被布置成并适于将电能主要电容耦合到所述样品中。27.根据权利要求21-26中任一项所述的装置,其中,所述第一电极包括网状电极。28.根据权利要求21-27中任一项所述的装置,其中,所述第一电极包括基本上光学透明或光学半透明的基底。29.根据权利要求28所述的装置,其中,所述基底还包括导电层或导电涂层。30.根据权利要求29所述的装置,其中,所述导电层或所述导电涂层是基本上光学透明的或光学半透明的。31.根据权利要求21-30中任一项所述的装置,其中,所述绝缘基底在使用时被定位在所述第一电极上,并且其中所述绝缘基底是基本上光学透明的或光学半透明的,并且其中所述第一电极是基本上光学透明或半透明的。32.根据权利要求31所述的装置,还包括用于使光或光子穿过所述第一电极和所述绝缘基底以对所述样品进行照射、成像或分析的设备。33.根据权利要求21-32中任一项所述的装置,其中,所述用于向所述第一电极和所述第二电极施加AC或RF电压的设备被设置成使得电能转移到所述样品中以使得产生所述气溶胶。34.根据权利要求21-33中任一项所述的装置,还包括:用于将至少一些所述气溶胶引入质谱仪的真空室中的设备;和离子源,所述离子源位于所述质谱仪的所述真空室或一真空室内,以用于电离至少一些所述气溶胶以产生多个分析物离子。'35.根据权利要求34所述的装置,还包括质量分析仪,以用于对所述分析物离子进行质量分析。36.根据权利要求21_35中任一项所述的装置,还包括用于对所述样品进行光谱成像或分析的光谱成像或分析设备。37.根据权利要求36所述的装置,其中,所述光谱成像或分析设备被布置成并适于在与所述质量分析仪获得对应于所述样品上或所述样品中的一个或多个位置处的质谱数据时基本同时对所述样品进行光谱成像或分析。38.根据权利要求36或37所述的装置,其中,所述光谱成像或分析设备包括拉曼光谱仪和或红外(“IR”)光谱仪。39.根据权利要求37或38所述的装置,还包括控制系统,所述控制系统布置成并适于使用所述获得的质谱数据来鉴定位于所述样品上或所述样品中的一个或多个位置处的一种或多种生物物质、一种或多种细菌菌株、一种或多种真菌菌株、一种或多种酵母菌株或一种或多种细胞系。40.—种快速蒸发电离质谱(“REIMS”)设备,其包括根据权利要求21-39中任一项所述的装置。41.一种分析方法,包括:将样品定位在第一电极上;使光或光子穿过所述第一电极以对所述样品进行照射、成像或分析;使所述样品与第二电极接触;和向所述第一电极和所述第二电极施加AC或RF电压以从所述样品产生气溶胶。42.—种快速蒸发电离质谱(“RE頂S”)方法,包括根据权利要求41所述的方法。43.—种分析装置,包括:第一电极;第一设备,所述第一设备用于使光或光子穿过所述第一电极,以在使用中对位于所述第一电极上的样品进行照射、成像或分析;第二电极,所述第二电极用于接触所述样品;和第二设备,所述第二设备用于向所述第一电极和所述第二电极施加AC或RF电压以从所述样品产生气溶胶。44.一种快速蒸发电离质谱(“RE頂S”)设备,包括根据权利要求幻所述的装置。

百度查询: 英国质谱公司 电容耦合REIMS技术和光学透明对电极

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。