[发明专利]一种基质材料及其制备方法和应用、生物样本检测方法

说明书

一种基质材料及其制备方法和应用、生物样本检测方法，属于检测技术领域。基质材料包括核壳结构的颗粒物，颗粒物包括核层、第一壳层以及第二壳层，第一壳层包覆核层，第二壳层包覆第一壳层，其中，核层、第一壳层以及第二壳层均为颗粒，核层主要由铁氧化物构成，第一壳层主要由二氧化硅构成，第二壳层主要由银单质构成。基质材料易于合成，且制作成本低，可实现批量生产。另外，其重现性好，耐盐性高。采用所述的基质材料可以在减少的检测样品要求用量的前提下，实现快速检测，且可有效抗干扰。

技术领域

本发明涉及检测技术领域，具体而言，涉及一种基质材料及其制备方法和应用、生物样本检测方法。

背景技术

基质辅助激光解吸电离质谱作为一种新型的软电离生物样品分析方式，能够对不同分子量级别的物质进行分析。它代表了一种简单、快速、精准的方式，能够同时对多种生物分子进行检测。这种方法的有效性不仅在理论上，也在实际应用中得到了印证。仪器核心部分主要包括基质辅助激光解吸电离离子源和质量分析器。在基质辅助激光解吸电离离子源中，当激光照射在基质和分析物形成的共结晶上时，基质将吸收绝大多数的激光能量，然后将能量传递给分析物。在此过程中将会有质子转移到分析物或者有质子从分析物中脱离出来以促使分析物形成带电离子，完成电离过程。在检测器中，通过测定带电离子的质荷比(m/z)确定待测物质的分子量，并据此用来鉴定不同的物质。基质辅助激光解吸电离质谱所具有的独特优势使其广泛应用于细胞组学，蛋白组学，基因组学的研究当中。

1988年，Tanaka和Hillenkamp各自提出了基质辅助激光解吸电离质谱技术，这种方法的成功之处是在质谱中引入了基质(Matrix)。在基质辅助激光解吸电离质谱中，基质起着吸收、传递激光能量，使样品离子化的决定性作用，而且辅助基质的引入还解决了非挥发性和热不稳定性的生物大分子在质谱中的解吸离子化问题，使其能被成功检测。目前，市场上出售的常用基质为α—氰基—4—羟基肉桂酸(CHCA)、2,5—二羟基苯甲酸(DHB)、芥子酸(SA)、纳米硅膜、类金刚石材料及其衍生物等。基质的存在对于能量传递以及保持分子的完整性及其重要，但基质的引入不可避免地导致了低分子量区域内基质峰的存在，因此大大限制了该方法在小分子分析中的应用。因此，基质种类的选择，浓度的大小，样品和基质的比例大小等选择因素使样品制备更加复杂，很难实现对小分子化合物的快速分析。

如上所述，传统的基质容易在小分子量端(m/z1000)产生背景噪声，对于小分子的检测带来极大的干扰。且在实际的生物体系当中，生物样品通常十分复杂。各种生物大分子的存在，以及不同的酸碱度，含盐量都会对小分子的检测带来阻碍。因此传统的基质难以满足对于小分子检测的需求，一种新型的可以用于生物体系检测，且具有一定的抗干扰和一定的耐盐性的基质材料亟待开发。

细菌例如大肠杆菌在生物体中广泛分布，并且在生物医学、腐烂和工业生产中有重大研究意义。逐渐兴起的多重耐药(MDR)细菌造成危害极大的公共安全隐患，而现在对于抗药微生物的有效监测研究却遭遇了瓶颈。细菌的代谢产物的精确检测给上述难题提供了很好的方案，微生物如细菌产生的代谢产物调节自身生长，同时也有利于我们理解和发现其内在的代谢通路和生命活动。传统的分析方法如生化法和电喷雾电离质谱(ESI)因为其繁杂的样品预处理方法难以实现对于小分子快速高效的检测。同时，现在普遍使用的方法中单次检测通常需要毫升级别的样品量，这些给小分子的检测都带来了极大的障碍。

发明内容

为改善、甚至解决现有技术中的存在的问题，本发明提出了一种基质材料及其制备方法、生物样本检测方法。

本发明是这样实现的：

根据本发明的第一方面，提供了一种基质材料。

基质材料包括核壳结构的颗粒物，颗粒物包括核层、第一壳层以及第二壳层，第一壳层包覆核层，第二壳层包覆第一壳层，其中，核层、第一壳层以及第二壳层均为颗粒，核层主要由铁氧化物构成，第一壳层主要由二氧化硅构成，第二壳层主要由银单质构成。