本发明公开了一种垂直纳米线基板及其制备方法和应用，属于质谱检测技术领域，所述制备方法包括以下步骤：获得垂直纳米线基板；利用石墨烯量子点辅助剥离过渡金属二硫化物得到过渡金属二硫化物纳米片；在获得的垂直纳米线基板上附载剥离得到的过渡金属二硫化物纳米片。利用本发明的垂直纳米线基板进行生物组织印迹质谱分析，不仅可以提升解吸离子化效率，还可以在表面获得更为均一的质谱信号，具有作为印迹免基质激光解吸离子化质谱成像芯片的功能，可用于组织成像，还可以用于脂质、代谢物检测，具有巨大的临床应用价值。