本发明专利技术公开了一种质谱成像平台装置，包括控制箱、高精度成像平台、质谱启动电路和串行接口，所述高精度成像平台包括高精度平移台和水平调节台；所述质谱启动电路包括固态继电器，所述固态继电器使用所述串行接口中的质谱启动信号引脚向所述固态继电器发送质谱启动信号，所述质谱启动信号用于控制质谱仪启动；所述控制箱对所述高精度移动平台进行通信和控制，计算机通过所述串行接口连接所述控制箱。本发明专利技术还公开一种质谱成像控制方法。通过本发明专利技术的设计，能够解决远距离质谱成像的问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及エ业自动化领域，具体地说，涉及ー种配合AFAI质谱成像的质谱成像平台装置和配合该质谱成像平台的质谱扫描控制方法。
技术介绍
质谱仪是当前世界上广泛使用的ー种化学分析仪器，它源于质谱分析。质谱分析是目前最灵敏、最強大和快速的分析方法之一，它的主要目的是分离和辨别样品离子的质荷比(质量与电荷的比，m/e)，其基本原理是使样品中各成分在离子源中发生电离，产生各种不同质荷比的带电荷的离子，经加速电场、聚焦电场等的作用，形成离子束，进入质量分 析器。在质量分析器中，利用电场或磁场的作用使离子按质荷比不同分离，再将它们分别聚焦而得到质谱图，进而分析样品中含有的成分。现代质谱仪器的配置各不相同，是多种不同类型离子源、质量分析仪和探測器的有机组合。利用质谱仪，可以对样品进行成像分析，即质谱成像技术(Imaging MassSpectrometry, IMS)。质谱成像技术同时具有化学特异性辨别、平行检测和微成像的能力，一张质谱成像图可以包含被检测样品内部数百上千种不同分子(或原子)的信息，可以说是对样品全方位的展览。通过质谱成像技术，研究人员可以结合样品的物理空间特征来完成对样品化学成分的分析。质谱成像一般包括组织制备、质谱扫描、质量分析以及数据图像处理四个步骤，其中，样品电离的灵敏度、样品制备、空间分辨率、样品采集的速度都是影响质谱成像效果的重要因素。目前，基于二次离子质谱(SIMS)和基质辅助激光解吸电离(MALDI)的质谱成像技术已经取得了重大进展。同时，质谱成像技术在测定肿瘤中特异蛋白质的位置、分析不同生物分子的亚细胞分布以及减少两个单细胞有机体之间的层状磷脂方面具有其他技术无法比拟的优势，使得最近几年研究人员对质谱成像技术的研究兴趣日益高涨。空气流辅助电离(air flow assisted ionization,AFAI)是一种新颖而有效可以进行远程采样的空气流辅助电离技木。AFAI不仅能有效捕捉和运输带电液滴，还能促进样品离子的形成，甚至能防止在电离过程中的离子碎片的形成。此外AFAI还能提高质谱仪远程采样的灵敏度。AFAI已经成功的应用于染料、药物、炸药，蛋白质和挥发性化合物等物质的检测。本专利技术提供一种基于AFAI技术的质谱成像平台，目前国内外尚未发现配合AFAI技术的专属成像平台装置。此平台配合AFAI技术，解决了远距离质谱成像的问题，对国内高精度质谱成像研究进行了重要的补充。由于此平台在设计时的泛用性要求，解决了不同质谱需要构建不同成像平台的问题，促进了国内质谱领域研究的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种质谱成像平台，能够解决远距离质谱成像的问题。本专利技术的技术方案如下一种质谱成像平台装置，包括控制箱、高精度成像平台、质谱启动电路和串行接ロ，所述高精度成像平台包括高精度平移台和水平调节台；所述质谱启动电路包括固态继电器，所述固态继电器使用所述串行接口中的质谱启动信号引脚向所述固态继电器发送质谱启动信号，所述质谱启动信号用于控制质谱仪启动；所述控制箱对所述高精度移动平台进行通信和控制，计算机通过所述串行接ロ连接所述控制箱。进ー步所述串行接ロ包括接收数据RXD管脚和发送数据TXD管脚；所述RXD管脚用于接收所述控制箱传回的状态信息，所述TXD管脚用于向所述控制箱传输控制指令；所述串行接ロ通过质谱启动信号引脚发送所述质谱启动信号给所述固态继电器，所述固态继电器将所述质谱启动信号转变成边沿触发信号，并将所述边沿触发信号发送给所述质谱仪，用于启动质谱仪。本专利技术的另一目的在于提供一种质谱成像方法，以配合质谱成像平台使用，能够解决远距离质谱成像的问题。本专利技术的技术方案如下一种质谱成像控制方法，包括以下步骤通过计算机设置高精度成像平台的设定路径，并将所述设定路径的指令转换为控制箱指令序列后传递给控制箱，所述设定路径用于控制所述高精度成像平台的移动；所述控制箱接收到所述计算机发送的扫描开始指令后，根据所述设定路径的指令对所述高精度成像平台的步进电机进行驱动；并且，所述计算机通过串行接ロ输出质谱启动信号到质谱启动信号引脚，所述质谱启动信号引脚发送所述质谱启动信号给固态继电器；质谱仪接收所述质谱启动信号，在所述高精度成像平台启动的同时启动所述质谱仪；此时，所述质谱仪对放置到所述高精度成像平台上的样品进行扫描，并在扫描过程结束后将得到扫描数据反馈给计算机。进ー步所述控制方法的扫描方式包括线扫描方式和点扫描方式。进ー步，所述线扫描方式的移动步骤为所述高精度成像平台在X方向持续移动，所述质谱仪持续采样；所述高精度成像平台在所述X方向扫描完一行样品后，退回原位；所述高精度成像平台在Y方向向下移动一行，准备扫描下一行的样品；重复上述步骤直至扫描完所有样品。进ー步，所述线扫描方式的移动步骤为所述高精度成像平台在X方向持续移动，所述质谱仪持续采样；所述高精度成像平台在所述X方向扫描完一行样品后，所述高精度成像平台在原位沿Y方向向下移动一行；所述高精度成像平台在X方向上反转扫描方向，准备扫描下一行的样品；重复上述步骤直至扫描完所有样品。进ー步，所述点扫描方式的移动步骤为所述高精度成像平台在X方向移动ー小段距离后等待；所述质谱仪进行质谱采样；重复上述步骤直至所述高精度成像平台在所述X方向扫描完一行样品；所述高精度成像平台在所述X方向扫描完一行样品后，退回原位；所述高精度成像平台在Y方向向下移动一行，准备扫描下一行的样品；重复上述步骤直至 扫描完所有样品。进ー步，所述高精度成像平台在X方向移动ー小段距离后等待；所述质谱仪进行.质谱采样；重复上述步骤直至所述高精度成像平台在所述X方向扫描完一行样品；所述高精度成像平台在所述X方向扫描完一行样品后，所述高精度成像平台在原位沿Y方向向下移动一行；所述高精度成像平台在X方向上反转扫描方向，准备扫描下一行的样品；重复上述步骤直至扫描完所有样品。进一歩，所述串行接ロ包括接收数据RXD管脚和发送数据TXD管脚；所述RXD管脚用于接收所述控制箱传回的状态信息，所述TXD管脚用于向所述控制箱传输控制指令；所述串行接ロ通过质谱启动信号引脚发送所述质谱启动信号给所述固态继电器，所述固态继电器将所述质谱启动信号转变成边沿触发信号，并将所述边沿触发信号发送给所述质谱仪，用于启动所述质谱仪。进ー步扫描完一个样品后，判断所述高精度成像平台运动状态，如果所述高精度成像平台扫描完所有样品，则所述高精度成像平台終止成像运动，所述质谱仪停止采样分析。进一歩所述串行接ロ为RS232串行接ロ。进ー步对样品扫描完成后，終止所述高精度成像平台运动，同时所述质谱仪停止采样分析，并返回待机状态。本专利技术的技术效果如下I、本专利技术与独立研发的AFAI离子源结合，充分发挥该离子源大气环境直接采样、远距离采样的特点。2、本专利技术采用高精度的移动平台，保证了成像的像素精度。3、本专利技术具有多种扫描模式，针对不同样品提供最合适的分析方式。4、本专利技术利用小巧的同步电路设计，保证质谱启动与扫描开始的同步一致性。5、本专利技术的成像平台还可广泛适用于各种商用质谱仪。附图说明图I是本专利技术的质谱成像平台总体结构图；图2是本专利技术的质谱成像控制方法的流程图；图3是本专利技术的高精度成像平台采用线扫描方式分析样品的流程图；图4是本专利技术的高精度成像平本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐飞，王晓浩，再帕尔阿不力孜，陈一，贺玖明，
申请(专利权)人：清华大学，中国医学科学院药物研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。