司法三等申論題
114年
[鑑識人員] 儀器分析
第 一 題
📖 題組：
一、關於基質輔助雷射脫附游離飛行時間式質譜儀（MALDI-TOF MS），請回答下列問題： (一)此分析儀器的主要原理。（6 分） (二)基質與分析物的搭配是影響效果的主要因素之一，請寫出現今最常被使用的三種基質及其用途。（9 分） (三)請說明 MALDI 游離法的甜蜜點效應（Sweet spot effect）及其對檢測結果的影響。（5 分）
一、關於基質輔助雷射脫附游離飛行時間式質譜儀（MALDI-TOF MS），請回答下列問題： (一)此分析儀器的主要原理。（6 分） (二)基質與分析物的搭配是影響效果的主要因素之一，請寫出現今最常被使用的三種基質及其用途。（9 分） (三)請說明 MALDI 游離法的甜蜜點效應（Sweet spot effect）及其對檢測結果的影響。（5 分）
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
此分析儀器的主要原理。（6 分）
思路引導 VIP
看到 MALDI-TOF MS，應立刻將其拆解為「離子源(MALDI)」與「質量分析器(TOF)」兩部分作答。MALDI 的重點在於基質吸收雷射能量、昇華脫附並藉由質子轉移使巨分子軟游離；TOF 的重點則是離子受電場加速後具備等動能，在無電場飛行管中依質荷比 (m/z) 的平方根反比關係產生飛行速度差異，進而分離。
小題 (二)
基質與分析物的搭配是影響效果的主要因素之一，請寫出現今最常被使用的三種基質及其用途。（9 分）
思路引導 VIP
看到此題，應立即聯想 MALDI 游離法中「基質(Matrix)」的核心功能是吸收雷射能量並轉移給分析物，因此基質的選擇高度依賴分析物的『分子量大小』與『化學結構(如極性、氫鍵能力)』。直接列出質譜實務上最經典的三大基質：CHCA、SA、DHB，並對應其各自專精的分析物（胜肽、大蛋白、醣類）即可拿滿分。
小題 (三)
請說明 MALDI 游離法的甜蜜點效應（Sweet spot effect）及其對檢測結果的影響。（5 分）
思路引導 VIP
看到「甜蜜點效應」，首先聯想 MALDI 樣品前處理的「共結晶（co-crystallization）」機制。由於溶劑揮發速度與表面張力影響，基質與分析物的結晶分布極不均勻。接著從實務面推導其影響：既然分布不均，雷射打在不同位置的訊號強度就會波動，進而影響定量的再現性與操作的便利性。
MALDI-TOF 質譜分析
💡 利用基質輔助雷射游離搭配飛行時間檢測器分析生物大分子
🔗 MALDI-TOF 運作與檢測流程
- 1 雷射激發 — UV 雷射照射基質，基質吸收能量並迅速氣化。
- 2 軟游離化 — 基質轉移電荷至分析物，形成不碎裂的準分子離子。
- 3 飛行分離 — 離子進入 TOF 漂移管，質量輕者飛行速度快先抵達。
- 4 訊號採集 — 偵測器記錄時間，需尋找「甜蜜點」以優化訊號。
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🔄 延伸學習：延伸學習：生物大分子的精確質量測定與蛋白質鑑定應用。
