Good Mood

hmotnostní spektrometrie, označovaná také jako hmotnostní spec, je analytická technika stále důležitější ve výzkumu bioscience. Tento článek vás seznámí s touto technikou, jak to funguje, a jak by to mohlo být užitečné pro vás ve vašem výzkumu. Začněme s úvodem do hmotnostní spektroskopie …

co je hmotnostní spektrometrie?

stručně řečeno, hmotnostní spektrometrie přesně měří hmotnost různých molekul ve vzorku., Dokonce i velkých biomolekul, jako jsou proteiny identifikovatelné hmoty, což znamená, že biologové můžete provést některé velmi zajímavé experimenty s použitím hmotnostní spektroskopie, případně přidání nové dimenze do vašeho výzkumu.

mohla by pro mě být užitečná hmotnostní spektroskopie?

Ano, chcete-li:

• Identifikovat molekuly ve směsi
• Detekce nečistot ve vzorku
• Analyzovat čištěný protein
• Studium obsahu bílkovin ve vzorku buněk

Jak Funguje Hmotnostní Spektrometr Práce?

spektrometr má tři klíčové stupně:

1. Ionizace.,

molekuly ve vzorku se odpařují (přeměňují se na plynnou fázi zahříváním). Potom elektronový paprsek bombarduje páry, které přeměňují páry na ionty. Protože hmotnostní spektroskopie měří hmotnost nabitých částic, budou detekovány pouze ionty a neutrální molekuly nebudou vidět.

ionty jsou vytvářeny tím, že elektrony dávají molekule (produkují záporně nabitý iont) nebo odebírají elektrony od molekuly (produkují kladně nabitý iont).

Poznámka: vzorek lze analyzovat pouze hmotnostní spektroskopií, pokud jej lze odpařovat bez rozkladu.

2., Zrychlení a vychýlení.

dále jsou ionty tříděny podle hmotnosti ve dvou fázích – zrychlení a vychýlení.

zrychlení je jednoduchá přitažlivost. Pozitivní ionty vytvořené ve fázi ionizace urychlují směrem k negativním deskám rychlostí závislou na jejich hmotnosti. Jinými slovy, lehčí molekuly se pohybují rychleji než těžší.

průhyb je magnetický bit … ionty jsou pak vychýleny magnetickým polem a rozsah vychýlení je opět závislý na hmotnosti. Takže ionty různé hmotnosti procházejí spektrometrem různými rychlostmi.

3. Detekce.,

ionty zvyšující se hmotnosti se nakonec dostanou k detektoru jeden po druhém a pak je na počítači, aby poskytly spektrum. Výstup bude vypadat jako na obrázku 1.

Poznámka: Tento zjednodušený hmotnostní spektra byla vypracována s použitím dat ze Spektrálních Dat Základní Systém pro Organické Sloučeniny (SDBS) při Národním Ústavu Materiálů a Chemický Výzkum v Japonsku.,

vynechání menších linií s vrcholovými výškami 2% nebo méně základního vrcholu (nejvyšší vrchol) poskytuje jasnost.

čtení spektra

nejprve byste si měli všimnout, že jednoduše „hmotnost“ na ose x, ale „m/z“, kde m je hmotnost a Z je náboj. To, co spektrometr skutečně měří, je poměr hmotnost/náboj (m/z). Zní to komplikovaně, ale není to—protože většina iontů produkovaných během MS má náboj 1, m/z se obvykle rovná hmotnosti molekuly. Jednoduchý.

stojí za to masová spektroskopie?

jedním slovem: ano., Hmotnostní spektroskopie poskytuje přesné měření hmotnosti pro váš bio- (nebo jiné) molekuly, které mohou být použity k:

• Dát dobrý odhad na čistotu vzorku (tj., zda tam je jedna nebo více molekulárních druhů ve vzorku a jaký poměr těchto druhů jsou v)
• Sledovat reakce, sekvence aminokyselin, a oligonukleotidy, stejně jako poskytnout informace o proteinové struktury
• Identifikovat a kvantifikovat vzorky

Hmotnostní spektrometrie umožnil biologie přejít od identifikace jednotlivé proteiny k proteomu-široký charakterizace a kvantifikace., S vývojem tohoto nástroje, mohou vědci nyní reálně begin definování biochemické dráhy na pohybový základ, který nám pomůže pochopit mechanické odpovědi buněk na změnu prostředí.

Peptidy, Nemocnice, Léky a Činu: Praktické Využití Hmotnostní Spektroskopie

farmaceutické společnosti a výzkumníci využívají techniku pro objevování léků, pro získání informací o drogové metabolismus a farmakokinetické studie.2 studium proteinů pomocí hmotnostní spektrometrie je nyní podporováno informacemi získanými z projektů sekvenování genomu.,3 tato technika také našla lékařské použití, jako je novorozenecký screening, analýza krve a testování léků. Tato použití také činí hmotnostní spektroskopii (ve spojení s jinými analytickými technikami) výkonným nástrojem ve forenzní analýze.

Jak mohu jít o použití hmotnostní spektroskopie?

Pokud máte pocit, že hmotnostní spektroskopie je něco, co by mohlo být ve vašem výzkumu užitečné, zkontrolujte, zda má vaše oddělení nebo vysoká škola K dispozici hmotnostní spektrometry. Může to být buď jako služba „walk up“, kde si rezervujete slot a provozujete vlastní vzorky, nebo jako servisní technik., Školení bude vždy k dispozici pro tyto služby, takže zeptejte se kolem. Zatímco počet použití je velký, samotný přístroj není – normálně se stroj vejde na lavičku.

ale pamatujte si to před použitím komunálního hmotnostního spektrometru…

nejdůležitějším faktorem při získávání přesných výsledků je udržení čistoty a bez kontaminantů. Jako mnoho chemik bude svědčit, to je často problém s komunální hmotnostní spektrometry—zvláště pokud uživatel předtím, než jste sloupci správně. Je moudré přinést vlastní rozpouštědlo k čištění sloupce před (a po!) použít.,

chcete se dozvědět více?

tento článek byl stručným úvodem do základů hmotnostní spektrometrie,ale nekončí to! Existují různé způsoby výroby požadovaného iontu a zvolená metoda závisí na povaze molekuly vzorku. Více informací naleznete v níže uvedených odkazech.

1. Baker m. (2010) hmotnostní spektrometrie pro biology. Přírodní Metody. 7:157.
2. Ashcroft AE. Úvod do hmotnostní spektrometrie.
3. Yates JR. hmotnostní spektrometrie v biologii. In: encyklopedie věd o životě. pp. Londýn: Nature Publishing Co.; 2001. 1–5.,

původně publikováno v roce 2011, publikováno v roce 2016.