[发明专利]一种高分辨质谱成像系统图像采集半导体薄膜、制备方法及应用

说明书

技术领域

本发明属于质谱成像领域，具体涉及一种高分辨质谱成像系统图像采集半导体薄膜、制备方法及应用。

背景技术

质辅助激光解析离解质谱是目前质谱成像常用的一种分析技术，该技术将可吸收激光能量的有机小分子基质覆盖与组织切片表面，并将能量传递给样品分子，使之汽化并离子化，再被质量分析器检测。在该技术中，有机小分子基质与样品分子的混合模式是关键，因为它直接影响分析结果的准确度、分辨率以及实验结果的重现性和定量分析的能力。

现有的技术中，常常采用有机溶剂先溶解基质，再将基质溶液喷雾在组织切片的表面，待溶剂挥发后，样品与基质分子形成混晶。现有技术的主要缺点在于很难形成大小均匀，形貌可控的晶体，从而使得激光在不同扫描时间所获得的图谱不具有重现性，信号强度与样品量之间没有定量关系。并且，由于晶体大小和形貌的差异，造成激光轰击样品分子之后所得离子的初速度和方向不同，影响图像的分辨率和质量准确度。此外，这些有机小分子基质还通常在低质量区产生一系列背景峰，抑制低质量分子信号，并严重污染离子源。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，目的在于提供一种高分辨质谱成像系统图像采集薄膜、制备方法及应用。

一种高分辨质谱成像系统图像采集半导体薄膜，其是将半导体纳米颗粒灼烧去除表面附着的有机杂质后，再经研磨处理然后置于压片机中压制成膜得到的。

按上述方案，所述半导体纳米颗粒为(Bi₂O₃)_0.07(CoO)_0.03(ZnO)_0.9半导体颗粒。

按上述方案，所述灼烧的温度为350℃，灼烧时间为1小时。

上述高分辨质谱成像系统图像采集半导体薄膜的制备方法，包括如下步骤：

1)将半导体纳米颗粒在350℃马弗炉中灼烧1小时；

2)将步骤1)得到的半导体纳米颗粒进一步用玛瑙研钵磨细，使其分散均匀，得到半导体纳米粉末；

3)将步骤2)得到的半导体纳米粉末放入压片机的磨具，再放入压片机，施加压力压制得到半导体薄膜；

4)将步骤3)压制得半导体薄膜取出，室温保存。按上述方案，所述压制为2000kg～4800kg压力下压制1分钟。

上述高分辨质谱成像系统图像采集半导体薄膜在隐形指纹图像分析、动物组织切片图像分析、植物组织切片图像分析中的应用。

按上述方案，所述的应用为：将植物组织切片，动物组织切片或隐形指纹固定或按压在上述高分辨质谱成像系统图像采集半导体薄膜上后，将半导体薄膜固定在样品靶上，直接放入质谱仪进行分析。

按上述方案，所述在隐形指纹图像分析中的应用为：将指纹直接按压于半导体薄膜表面后，固定半导体薄膜在MALDI样品靶，放入质谱仪用激光解析离解进行图像分析。

按上述方案，所述在动物组织切片图像分析中的应用为：首先将组织切片置于零下八十度下冷冻，再切成20微米厚度的切片，直接转移至半导体薄膜表面，固定半导体薄膜在MALDI样品靶，放入质谱仪后用激光解析离解进行图像分析。

按上述方案，所述在植物组织切片图像分析中的应用为：把半导体薄膜作为初膜，把植物组织切片放置于初膜表面，进一步施加压力，使植物组织切片填埋于半导体薄膜的纳米颗粒中后，得到含有植物组织切片的半导体薄膜，固定半导体薄膜在MALDI样品靶，放入质谱仪后用激光解析离解进行图像分析。本发明中，半导体颗粒的种类和用量依不同的样品而定，马弗炉高温灼烧后的半导体纳米颗粒需在玛瑙研钵磨细，使其分散均匀，以便使压制得到的半导体薄膜大小和厚度均匀。

本发明制备方法将半导体纳米颗粒材料在高压下压制制备均匀、大小厚度可控的薄膜，避免了现有技术中采用有机溶剂重结晶的不确定性，其获得的半导体薄膜能够吸收紫外光，在激光照射下处于价带的电子被激发到导带并发生隧穿，隧穿电子被组织切片或指纹中的中性分子俘获从而引发样品分子的电离和化学键断裂，由此进一步根据质谱信号成像。另外，采用本发明半导体薄膜所获得的谱图信号稳定，无背景干扰，信号强度与样品量之间成良好的线性关系，重现性好，灵敏度高，分辨率高。

本发明的有益效果如下：