MALDI-TOF-MS

MALDI-TOF-MSとは

MALDI-TOF-MSは、高感度・高精度な質量分析技術であり、特に生体分子や高分子の分析に適しています。サンプルをマトリックスと混合し、レーザー照射でイオン化することで、分子を壊さずに分析できます。これにより、複雑な生体分子の構造を維持したまま測定でき、精度の高い結果が得られます。その高い感度と精度により、生体分子の研究や診断、材料科学など幅広い分野で利用されています。

MALDI-TOF-MSの原理

MALDI-TOF-MSの原理は、サンプルをマトリックスと混合し、レーザー照射でイオン化した後、飛行時間型質量分析計（TOF-MS）で質量を測定することに基づいています。

1.　サンプル準備
• サンプルを適切なマトリックスと混合し、ターゲットプレートに塗布します。サンプルと混合されるマトリックスは、レーザーエネルギーを吸収しやすい物質です。このマトリックスは、サンプルをターゲットプレートに固定する役割を果たし、レーザー照射時にエネルギーを吸収してサンプル分子を保護します。

2.　レーザー照射とイオン化
• レーザーを照射してマトリックスとサンプルをイオン化します。マトリックスが蒸発する際に、サンプル分子がイオン化されます。重要な点は、このイオン化の過程で、サンプル分子の化学構造が大きく破壊されないことです。マトリックスの助けを借りて、サンプル分子は穏やかにイオン化され、複雑な構造が保持されます。

3.　飛行時間型質量分析（TOF-MS）
• イオン化されたサンプル分子は、飛行時間型質量分析計（TOF-MS）に導入されます。TOF-MSはイオン化されたサンプル分子の質量を測定するために、その飛行時間を利用する装置です。
• イオンは加速され、質量分析計の飛行管（ドリフトチューブ）を通過します。ここで、軽いイオンは重いイオンよりも速く飛行管を通過します。つまり、イオンの質量電荷比（m/z）によって飛行時間が異なります。
• 検出器はイオンが到達するまでの時間を計測します。イオンの飛行時間は質量電荷比に依存するため、この時間を用いて各イオンの質量を計算することができます。

このように、分子の複雑な構造を保持しながらイオン化できるため、タンパク質やペプチド、核酸などの生体分子の正確な質量測定が可能です。分子を壊さずにイオン化することで、精度の高い質量スペクトルを得ることができ、微量のサンプルでも高感度で検出できます。