massespektrometri, også kaldet massespec, er en analytisk teknik, der bliver stadig vigtigere i bioscience forskning. Denne artikel introducerer dig til denne teknik, hvordan den fungerer, og hvordan den kan være nyttig for dig i din forskning. Så lad os komme i gang med din introduktion til massespektroskopi…
Hvad er massespektrometri?
i en nøddeskal måler massespektrometri nøjagtigt massen af forskellige molekyler i en prøve., Selv store biomolekyler som proteiner kan identificeres ved masse, hvilket betyder, at biologer kan udføre nogle meget interessante eksperimenter ved hjælp af massespektroskopi, hvilket potentielt tilføjer en ny dimension til din forskning.
kunne massespektroskopi være nyttigt for mig?
Ja, hvis du ønsker at:
- Identificere molekyler i en blanding
- Afsløre urenheder, der er i en prøve
- Analysere en oprenset protein
- Undersøgelse protein indhold af en prøve af celler
Hvordan Gør Mass Spec Arbejde?
Der er tre nøgletrin til spektrometeret:
1. Ionisering.,
molekyler i en prøve fordampes (omdannes til gasfasen ved opvarmning). Derefter bombarderer en elektronstråle dampene, som omdanner dampene til ioner. Da massespektroskopi måler massen af ladede partikler, vil kun ioner blive detekteret, og neutrale molekyler vil ikke blive set.
ioner dannes ved at give elektroner til et molekyle (der producerer en negativt ladet ion) eller tage elektroner væk fra et molekyle (der producerer en positivt ladet ion).
bemærk: en prøve kan kun analyseres ved massespektroskopi, hvis den kan fordampes uden nedbrydning.
2., Acceleration og afbøjning.
dernæst sorteres ionerne efter masse i to trin – acceleration og afbøjning.
Acceleration er simpel tiltrækning. De positive ioner, der er skabt i ioniseringstrinnet, accelererer mod negative plader med en hastighed, der er afhængig af deres masse. Med andre ord bevæger lettere molekyler sig hurtigere end tungere.
afbøjning er den magnetiske bit…ionerne afbøjes derefter af et magnetfelt, og omfanget af afbøjning er igen afhængig af masse. Så ioner af forskellig masse rejser gennem spektrometeret med forskellige hastigheder.
3. Detection.,
ioner med stigende masse når til sidst detektoren efter hinanden, og så er det over til computeren for at tilvejebringe et spektrum. Udgangen vil se noget ud i Figur 1.
Figur 1. Prøve spektrum produceret af massespektrometer. Forenklet massespektrum af pentan (CH3CH2CH2CH2CH3).Bemærk: Dette forenklede massespektrum er tegnet ved hjælp af data fra Spectral Data Base System for Organic Compounds (Sdb ‘ er) ved National Institute of Materials and Chemical Research i Japan.,
udeladelse af mindre linjer med spidshøjder på 2% eller mindre af basetoppen (den højeste top) giver klarhed.
læsning af spektret
først skal du bemærke, at blot ‘masse’ på axis-aksen, men ‘M/.’, hvor M er massen og z er ladningen. Hvad spektrometeret faktisk måler er masse/ladning (m/.) forhold. Lyder kompliceret, men det er det ikke—fordi størstedelen af de ioner, der produceres under MS, har en ladning på 1, m/z er normalt lig med molekylets masse. Simpel.
er massespektroskopi det værd?
i et ord: ja., Masse-spektroskopi giver præcise vægt målinger for din bio- (eller andre) molekyler, der kan anvendes til:
- Give et godt estimat på renheden af prøven (dvs, om der er en eller flere molekylær arter i din prøve, og hvilke forhold de arter, som er i)
- Overvåge reaktioner, sekvens af aminosyrer, og oligonukleotider, samt give oplysninger om protein struktur
- Identificere og kvantificere prøver
massespektrometri har aktiveret biologi til at bevæge sig fra at identificere enkelt proteiner til at proteome-bred karakterisering og kvantificering., Med udviklingen af dette værktøj kan forskere nu i princippet begynde at definere biokemiske veje på kinetisk basis, hvilket vil hjælpe os med at forstå cellernes mekanistiske respons på skiftende miljøer.
peptider, hospitaler, stoffer og Kriminalscener: praktisk anvendelse af massespektroskopi
medicinalfirmaer og forskere bruger teknikken til lægemiddelopdagelse, til at få information om stofmetabolisme og til farmakokinetiske undersøgelser.2 undersøgelsen af proteiner gennem massespektrometri hjælpes nu af information opnået fra genomsekvenseringsprojekterne.,3 teknikken har også fundet medicinske anvendelser, såsom neonatal screening, blodanalyse og lægemiddelprøvning. Disse anvendelser gør også massespektroskopi (når kombineret med andre analytiske teknikker) et kraftfuldt værktøj i retsmedicinsk analyse.
Hvordan går jeg om at bruge massespektroskopi?
Hvis du føler, at massespektroskopi er noget, der kan være til nytte i din forskning, skal du kontrollere, om din afdeling eller college har massespektrometre til rådighed til brug. Dette kan enten være som en’ walkalk up ‘ – service, hvor du booker et slot og kører dine egne prøver eller som en teknikerdrevet service., Uddannelse vil altid blive ydet for disse tjenester, så spørg rundt. Mens antallet af anvendelser er stort, er selve instrumentet ikke —normalt kan maskinen passe på en bænkplade.
men husk Dette, Før du bruger et fælles massespektrometer…
den vigtigste faktor for at få nøjagtige resultater er at holde det rent og fri for forurenende stoffer. Som mange en kemiker vil vidne, er dette ofte et problem med kommunale massespektrometre—især hvis brugeren før du ikke gjorde kolonnen korrekt. Det er klogt at medbringe dit eget opløsningsmiddel til at rense kolonnen før (og efter!) bruge.,
vil du vide mere?
denne artikel var en kort introduktion til det grundlæggende i massespektrometri, men det slutter ikke der! Der er forskellige måder at producere den krævede ion på, og den valgte metode afhænger af prøvemolekylets Art. Du kan finde ud af mere information i referencerne nedenfor.
- Baker M. (2010) massespektrometri for biologer. Natur Metoder. 7:157.
- Ashcroft ae. En introduktion til massespektrometri.
- Yates Jr. massespektrometri i biologi. I: Encyclopedia of Life Sciences. PP. London: Nature Publishing Co.; 2001. 1–5.,
oprindeligt udgivet i 2011, genudgivet i 2016.
har dette hjulpet dig? Så kan du dele med dit netværk.
