激光解吸附离子化技术(LDI)在分析大分子时易导致分子碎裂,而基质辅助激光解吸电离(MALDI)引入了有机小分子基质吸收和转移激光能量,有效减少了分子碎裂,提高了生物大分子的分析能力。然而,基质在低质量范围所产生的强背景峰对小分子物质的分析造成严重影响[1]。为了发展一种通用的激光离子化技术,实现不同大小生物分子的高灵敏度质谱分析,我们提出采用一种高效抗反射金属材料作为激光解吸附电离的基底,无需加入基质即可实现激光解吸附离子化。利用新一代高功率高频率超快激光系统直接扫描材料表面,在原位加工出具有特定形式的微观结构。通过优化激光参数,可以连续调控金属材料表面微纳米结构尺度的变化。本文使用的材料在铜表面加工形成,具有均匀的周期孔阵列,同时表面覆盖大量纳米颗粒(图1)。该微纳米复合结构可同时发挥微米结构的几何陷光作用,以及纳米结构的表面等离子体吸收作用,使表面在宽光谱范围内总反射率下降到10%,在紫外波段反射率下降到3%,即所谓―黑色金属‖[2]。超高的紫外光吸收特性以及良好的光热转换效率极大促进了材料上的热解吸过程。目前该抗反射材料已成功应用于多种物质的软激光解吸电离,如糖类、药物和氨基酸等,灵敏度高(最低检测限达到2 fmol),且几乎没有碎片离子和背景峰干扰。我们进一步将抗反射材料用于对复杂样品的分析,实现了洋葱提取液中低聚糖的检测,检测到聚合度(DP)为1～6的低聚糖。综上,我们发展了一种高灵敏度且无需基质的生物分子的激光软电离方法。目前,正利用该方法开展脂质、DNA和蛋白质分析,并期望最终用于质谱成像分析。