激光解吸电离（LDI）与基质辅助激光解吸（MALDI）：激光如何“点亮”大分子

激光解吸电离（Laser Desorption Ionization，LDI）是利用脉冲激光的能量把样品分子从表面解吸并电离的技术。基质辅助激光解吸电离（Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization，MALDI）是 LDI 最常用的形式：在样品中混入一种能强烈吸收激光能量的"基质"，由基质吸收激光、带动分析物一起解吸和带电。

基本原理

MALDI 分三步：把样品与基质混合后点到金属靶板上；用脉冲激光照射，触发样品和基质的解吸与烧蚀；在分析物处于烧蚀产生的热羽流中时，通过质子化或去质子化形成离子，进入质谱分析。MALDI 属于"软电离"，对蛋白质、DNA、肽、脂质等大分子产生的碎片少。

关键事实

• 常用激光（来源：Wikipedia "Matrix-assisted laser desorption/ionization"）：紫外激光最普遍，包括氮激光器（337 nm）和 Nd:YAG 激光器（355 nm、266 nm）；红外激光（如 2.94 μm Er:YAG）也可用，电离更柔和。

• LDI 与 MALDI 的区别：LDI 不依赖外源基质，靠样品自身或简单辅助吸光，但对不吸收激光波长的大分子效率低、易碎裂；MALDI 通过外源基质吸收能量并共结晶，才能实现大分子的软电离。

• 应用：蛋白质组学、肽质量指纹图谱、脂质与寡核苷酸分析、微生物鉴定（MALDI-TOF 分型），以及 MALDI 成像质谱（用生物分子空间分布成像）。

• 里程碑文献：Karas M, Hillenkamp F. 1988 年实现超过 10,000 Da 蛋白质的激光解吸电离（Anal. Chem. 60:2299）；Tanaka K. 等 1988 年用激光电离实现 m/z 达 100,000 的大分子分析（诺奖相关工作，Rapid Commun. Mass Spectrom. 2:151）。

与新策源产品的关联

新策源（Neo Source INSTRUMENT）的 MSI LDPI 成像离子源采用激光解吸（LDI）作为初级解吸手段，并叠加后光电离（PI），实现 2-3 μm 量级的成像分辨率。

参考来源

1. Wikipedia: Matrix-assisted laser desorption/ionization. https://en.wikipedia.org/wiki/Matrix-assisted_laser_desorption_ionization

2. Karas M, Hillenkamp F. Laser desorption ionization of proteins with molecular masses exceeding 10,000 daltons. Analytical Chemistry. 1988;60(20):2299-2301.

3. Hillenkamp F, Karas M, et al. Matrix-assisted laser desorption/ionization mass spectrometry of biopolymers. Analytical Chemistry. 1991;63(24):1193A-1203A.