改进的离子源可化学分析非平坦样品的表面
分析测试百科网讯 来自德国的科学家探索对激光消融电喷雾离子化（LAESI）的改进，以使质谱可以分析非平坦样品的表面。
迄今为止，具有三维形状的生物组织的化学分析是一个主要难题。德国耶拿马克斯普朗克化学生态研究所（Max Planck Institute for Chemical Ecology）的研究人员现在已经改进了质谱成像，使得分子的分布也可以在波纹状，毛状，膨胀或粗糙的表面上可视化。基于激光的技术的来源是定制的，以适应非平坦样品。通过使用距离传感器，在实际化学成像之前记录表面的高度轮廓。新工具可用于从新的角度回答生态问题。
用于质谱成像的定制激光源：通过改进的激光消融电喷雾离子化（LAESI），现在可以化学分析非平坦样品的表面，例如这种粗糙的白菜。来源：Benjamin Bartels，Max Planck Institute for Chemical Ecology
激光消融电喷雾电离（LAESI）是一种可用于质谱成像以研究在生物样品中发现的许多不同化合物的分布的方法。激光用于通过局部加热除去一小部分样品。在某一点，样品的照射部分裂开并且蒸气逸出。形成的云随后通过带电雾气离子化，以使得在质谱仪中可检测到蒸气含量。新研究的领导者AlešSvatoš解释了这种技术的技术原理：”空间限制激光探测使我们能够非常像像素形成图像来组合化学信息。”
化学化合物在植物的花、叶、茎和其他部分的分布在生态研究中是非常重要的。这些化合物中的许多是植物次生代谢物，其由植物产生以吸引授粉者或抵御例如食草动物或病原体。
重要的是植物产生这些物质，但是当分子在植物组织中积累时，这也是至关重要的。防御物质是否均匀分布在植物叶子中，还是有特殊的腺体通过分泌这种化学物质提供保护？昆虫外骨骼的哪些部分特异性地积累毒素或信息素以与它们的特异性进行通信？不同物种如何在分子水平上相互作用？
一块开胃菜（4×4mm）的高度剖面图。 最大高度差为2.38mm。 来源：Benjamin Bartels，Max Planck Institute for Chemical Ecology
“分析的最大挑战是在整个分析过程中保持样品的构成，通常样品制备通过改变样品的化学成分影响结果。典型的准备步骤包括将样品切成薄的、扁平的切片，因为需要平整度以保证最佳的激光聚焦，这是可靠分析的关键参数。”该研究的第一作者和质谱研究组博士学生Benjamin Bartels指出。
在化学生态学中遇到的大多数样品具有不平坦的表面：植物叶通常具有毛状结构或波纹。因此，质谱研究组的主管Benjamin Bartels和AlešSvatoš已经将LAESI技术应用于非平坦表面，开辟了对具有显著三维形状的样品进行化学成像的可能性，同时保持了经典测量的可靠性。
新仪器在实际质谱成像之前测量所讨论的表面的高度轮廓。记录的高度轮廓可以用于校正激光器的聚焦透镜和样品表面之间的距离。这样，对于可靠的激光探测的基本参数之一在整个实验中对具有三维结构的样品保持恒定，这些样品以前不能进行这种分析。“这意味着我们现在可以在更大范围的可达性表面上研究分子分布，我正在考虑其环境中的昆虫外骨骼或微生物菌落，现在我们可以比较一片叶子的不同毛状体的含量。”Benjamin Bartels强调LAESI增强的优点。
在不久的将来，研究人员希望实施进一步的改进。他们的目标是在常规测量非平坦表面时使用LAESI。
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