获取目标对象信息的信息获取方法，该方法包括使用促进目标对象电离的物质促进目标对象的电离以引起目标对象发射的步骤，和使用飞行时间次级离子质谱获取脱逸的目标对象的质量信息的步骤。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及获取信息的方法，获取信息的装置和诊断疾病的方法，和更特别地涉 及使用飞行时间次级离子质谱(T0F-SIMS)的方法或装置。
技术介绍
基因组学近年来的进展导致对体内存在的基因产物——蛋白质分析重要性的快 速注视。在现在之前已经显示了分析蛋白质的表达和功能的重要性，并且已有分析方法得 以开发。具体地，使用如下方面的组合实施这些方法(1)通过两向电泳或高效液相色谱(HPLC)的分离和精制，和(2)检测系统如辐射度量学，光学分析或质谱。分析蛋白质技术中的发展包括通过蛋白质组分析(细胞间蛋白质的彻底分析)的 数据库构建，它可以被认为是蛋白质分析的基础。基于获得的数据库的设备因此可以粗分 成诊断设备和和开发创新药物的设备(药物候选物的筛选)。然而，关于每种形式的应用， 通常的方法具有在关于分析时间、产量、灵敏度、分析能力、灵活性等的问题。因此需要在这 此方面不同于常规方法和能够实现微型化，提高的速度和自动化的设备。因此，其中在高密 度下累积蛋白质的所谓“蛋白质芯片”的开发作为满足这些需要的方法正在吸引着注意力。在蛋白质芯片上捕集的靶分子可以由以下所述的各种检测措施检测。在涉及蛋白质质谱(MS)的方法中，近年来飞行时间次级离子质谱(以下缩写为 “T0F-SIMS”)用作高灵敏度质谱措施或表面分析措施。术语“T0F-SIMS”表示研究什么类 型原子或分子在固体样品最外表面上存在的分析方法。T0F-SIMS具有如下特性。S卩，它可 检测IO9个原子/cm2的痕量成分(相当于最外表面1个原子层的1/105的数量)，它可以应 用于有机物质和无机物质两者，它可测量表面上存在的所有化学元素或化合物，它能够从 样品表面上存在的物质将次级离子成像。以下简要描述此方法的原理。在高真空中，将高速脉冲化离子束(初级离子)施加到固体样品表面，因此由溅射 现象将表面的成分释放入真空。将在此时产生的具有正或负电荷的离子(次级离子)由 电场在一个方向会聚和在从样品间隔固定距离的位置检测。当将脉冲化初级离子施加到 固体表面时，根据样品表面的组成产生具有各种质量的次级离子。由于离子越轻它发射得 越快速，和相反，离子越重它发射得越缓慢，可以通过测量从次级离子产生直到检测的时间 (飞行时间)分析产生的次级离子的质量。由于当将初级离子在样品上辐射时仅将在固体 样品最外表面上产生的次级离子释放入真空，可以获得最外表面的信息(大约几nrn的深 度)。由于T0F-SIMS中的初级离子能流显著小，有机化合物在保持化学结构的状态下电离，可以从质谱了解有机化合物的结构。然而，当使用T0F-SIMS在正常条件下分析人造高聚物 如聚乙烯或聚酯，生物聚合物如蛋白质等时，形成小的分解的碎片离子种，因此通常难以知 道样品的初始结构。当固体样品是绝缘体时，可以通过在初级离子辐射的脉冲中在间隙期 间使用另外的脉冲化电子束分析绝缘体，以由此中和在固体表面上累积的正电荷。此外， 在TOF-SIMS中，也可以通过扫描经过样品表面的初级离子束产生样品表面的离子图像(绘 图)。使用TOF-SIMS的蛋白质分析的例子包括分析，其中将特定蛋白质的一部分采用 同位素如15N标记，使用次级离子如C15N-检测蛋白质的成像(A. M. Belu等人，Anal. Chem.， 73,143(2001))。此外，有报导研究根据相应于氨基酸残基及其相对强度的碎片离子种(次 级离子)的种类预测蛋白质的种类(D. S. Mantus等人，Anal. Chem.，65，1431 (1993))。此外， 调查在各种类别基板上吸附的蛋白质的T0F-SIMS检测极限的研究是已知的(M. S. Wagner 等人，J. Biomater. Sci. Polymer Edn.，13，407 (2002))。采用蛋白质作为靶的另一种质谱方法是采用场发射的方法(USP5，952，654)。在此 方法中，通过可分裂的开放基团根据施加的能量将蛋白质经历在金属电极上的共价键合或 配位键合，通过施加高电场将蛋白质引入质谱仪。然而，由于常规质谱不分析目标物质自身，但相反地取洗脱的蛋白质等作为它的 对象，对获得的信息存在限制。MALDI方法和SELDI方法，MALDI方法的改进版本，是目前已知的最温和电离方法。 它们具有优异的特性，能够实现自身易于发生断裂的高分子量蛋白质的电离，然后对母离 子或与其符合的离子的检测。当分析蛋白质的质量时这是目前的一种标准电离方法。然 而，当应用这些方法于蛋白质芯片的质谱时，由于基体物质的存在，难以获得具有高空间分 辨率的蛋白质的二维分布图像(使用质量信息的成像)。更具体地，尽管是激发源的激光束 自身可以容易地缩小到约l_2ym的直径，在分析靶的蛋白质附近存在的基体物质由激光 束蒸发和电离，因此当由以上方法产生蛋白质的二维分布图像时获得的空间分辨率通常仅 在约100 μ m的水平。同样，为扫描缩小的激光束必须采用复杂方式操作透镜和镜子。简言 之，当由以上方法产生蛋白质的二维分布图像时难以扫描激光束，技术限于移动放置了要 分析的样品的样品台的方法。当尝试在高空间分辨率下获得蛋白质的二维分布图像时，移 动样品台的方法通常不是优选的。与以上方法比较，由于TOF-SIMS方法使用初级离子，可以容易地进行其会聚和扫 描。因此，可以获得高空间分辨率的次级离子图像(二维分布图像)，可以获得约Iym水平 的空间分辨率。然而，关于基板上的目标物质，当在正常条件下进行TOF-SIMS测量时，如上 所述由于几乎所有产生的次级离子是小的分解碎片离子种，通常难以知道目标物质的初始 结构。因此，对于样品如在基板上放置了多个蛋白质的蛋白质芯片，为获得可以区分蛋白质 的种类的高空间分辨率的次级离子图像(二维分布图像)，必须采用一些形式的设计方案。 上述A. M. Belu等人的方法是中将特定蛋白质的一部分采用同位素标记以允许适当地开发 TOF-SIMS的高空间分辨率的方法。然而，对于每种测量向特定蛋白质提供同位素标记不是 通常的技术。在D. S. Mantus等人的方法中，该方法从相应于氨基酸残基及其相对强度的碎 片离子种(次级离子)种类预测蛋白质的种类，当存在具有相似氨基酸结构的蛋白质混合 物时产生难度。当应用TOF-SIMS方法于来自活体的组织，例如蛋白质分子时，当包括蛋白质分子 的肽链处于保持状态时，次级离子的电离效率下降很大的程度。同样，在使用T0F-SIMS 的测量中，由于在高真空中进行初级离子的辐射，预先要对测量靶样品进行干燥处理。如果 在蛋白质分子和来自活体的组织中存在的其它生物材料之间在干燥处理时产生相互作用 和通过分子间键合引起聚集，次级离子的电离效率进一步下降。因此，优选在高检测灵敏度下和采用高定量化分析来自活体的组织中存在的一定 量的特定蛋白质分子，释放在组织中处于“保持状态”的包括蛋白质分子的肽链状态，以对 在组织切片上的大量特定蛋白质分子分布状态进行二维成像。此外，优选抑制在蛋白质分 子和其它生物材料之间的相互作用，保持此状态由此在高效率下从已经从“保持”状态释放 的肽链产生次级离子。或者，优选促进和增进从在来自活体的组织切片上存在的蛋白质分 子的次级离子的产生。同时，在TOF-本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种获取目标对象信息的方法，其包括如下步骤：将一种物质施用到含有目标对象的对象中以特异性分解所述对象并制备目标对象；在施用所述物质之后，使用离子束使含有目标对象的对象辐射以使目标对象电离；和在目标对象辐射之后，使用飞行时间次级离子质谱获取电离的目标对象的质量信息；其中所述物质促进目标对象的电离。
【技术特征摘要】
JP 2003-7-2 2003-270350;JP 2003-9-12 2003-321418;J一种获取目标对象信息的方法，其包括如下步骤将一种物质施用到含有目标对象的对象中以特异性分解所述对象并制备目标对象；在施用所述物质之后，使用离子束使含有目标对...
【专利技术属性】
技术研发人员：桥本浩行，久家克明，小松学，中村久美，藩和宏，今村刚士，小林辰，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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