MALDI 질량분석, 레이저 펄스의 시간에 따른 효과

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레이저 펄스의 시간폭에 따른 효과에 대한 연구가 널리 진행되었습니다. 피코 초(~수 ps) 혹은 펨토초(~100 fs) 펄스폭을 가지는 레이저를 이용한 MALDI 이온화는 나노초 레이저(~수 ns)보다 분석 분자의 깨어짐이 적다는 연구 결과가 있습니다. 하지만, 레이저의 가격이 비싸고 일반적인 MALDI 질량 분석에서 큰 이점을 제공하지 못해 연구 수준을 제외하고는 일반 분석에 적용되지 않고 있습니다.

MALDI질량분석

현재의 MALDI 질량 분석

현재의 MALDI 질량 분석에서는 빠른 반복률을 가지는 300 nm 대역의 고체 레이저가 주로 사용되고 있습니다. 빠른 반복률은 고속 대용량 분석을 위해 중요한 요소로 여겨지며, 현재의 MALDI 질량 분석 장비들은 2,000 Hz 이상의 고속 레이저를 장착하고 있습니다. 이를 위해 다이오드 레이저를 사용하여 펌핑하는 고체 레이저들과 Nd:YAG(355 nm), Nd:YLF(349 nm) 레이저가 널리 사용되고 있습니다. 다이오드 펌핑 레이저들은 레이저 출력이 낮을 수 있지만 집광을 통해 MALDI 이온화에 필요한 레이저 세기를 얻을 수 있습니다. 또한 고속 발진은 대용량 분석뿐 아니라 이미징 질량 분석과 같이 많은 스펙트럼을 획득해야 하는 경우에도 필수적인 사양입니다.

고체 레이저의 사용과 기체 레이저

고체 레이저의 사용은 기체 레이저와는 달리 레이저의 파면(wavefront)이 균일하고 일정하여 더 작은 크기로 레이저를 집광할 수 있어 고분해능 이미징 질량 분석에 도움이 됩니다. 그러나 기체 레이저인 질소 레이저의 경우에는 매 샷마다 레이저 파면이 변화하는 것이 MALDI 이온화 과정에 도움이 된다는 연구 결과가 있습니다. 이를 위해 기존의 고체 레이저에 광학적인 모듈레이터를 장착하여 질소 레이저와 같은 거친 파면을 재현하는 기술이 적용되기도 합니다.

레이져펄스

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