La spettrometria di massa, indicata anche come spec di massa, è una tecnica analitica che diventa sempre più importante nella ricerca bioscientifica. Questo articolo vi introdurrà a questa tecnica, come funziona, e come potrebbe essere utile a voi nella vostra ricerca. Quindi iniziamo con la tua introduzione alla spettroscopia di massa
Che cos’è la spettrometria di massa?
In poche parole, la spettrometria di massa misura accuratamente la massa di diverse molecole all’interno di un campione., Anche le grandi biomolecole come le proteine sono identificabili dalla massa, il che significa che i biologi possono eseguire alcuni esperimenti molto interessanti usando la spettroscopia di massa, potenzialmente aggiungendo una nuova dimensione alla tua ricerca.
La spettroscopia di massa potrebbe essere utile per me?
Sì, se si desidera:
- Identificare le molecole in una miscela
- grado di Rilevare le impurità in un campione
- Analizzare una proteina purificata
- Studiare il contenuto proteico di un campione di cellule
Come Funziona Mass Spec Lavoro?
Ci sono tre fasi chiave per lo spettrometro:
1. Ionizzazione.,
Le molecole in un campione vengono vaporizzate (convertite in fase gassosa mediante riscaldamento). Quindi, un fascio di elettroni bombarda i vapori, che converte i vapori in ioni. Poiché la spettroscopia di massa misura la massa delle particelle cariche, solo gli ioni saranno rilevati e le molecole neutre non saranno viste.
Gli ioni vengono creati dando elettroni a una molecola (producendo uno ion caricato negativamente) o prendendo elettroni da una molecola (producendo uno ion caricato positivamente).
Nota: un campione può essere analizzato mediante spettroscopia di massa solo se può essere vaporizzato senza decomporsi.
2., Accelerazione e deflessione.
Successivamente, gli ioni vengono ordinati in base alla massa in due fasi: accelerazione e deflessione.
L’accelerazione è semplice attrazione. Gli ioni positivi creati nella fase di ionizzazione accelerano verso piastre negative ad una velocità dipendente dalla loro massa. In altre parole, le molecole più leggere si muovono più velocemente di quelle più pesanti.
La deflessione è il bit magnetico – gli ioni vengono quindi deviati da un campo magnetico e l’entità della deflessione dipende nuovamente dalla massa. Quindi, ioni di massa diversa viaggiano attraverso lo spettrometro a velocità diverse.
3. Rilevamento.,
Ioni di massa crescente alla fine raggiungono il rivelatore uno dopo l’altro, e poi è finito al computer per fornire uno spettro. L’output sarà simile alla Figura 1.
Figura 1. Spettro del campione prodotto dallo spettrometro di massa. Spettro di massa semplificato del pentano (CH3CH2CH2CH2CH3).
Nota: Questo spettro di massa semplificato è stato disegnato utilizzando i dati dello Spectral Data Base System for Organic Compounds (SDBS) presso l’Istituto Nazionale di materiali e ricerca chimica in Giappone.,
L’omissione di linee minori con altezze di picco pari o inferiori al 2% del picco di base (il picco più alto) fornisce chiarezza.
Leggendo lo spettro
In primo luogo, si dovrebbe notare che semplicemente ‘massa’ sull’asse x ma ‘m/z’, dove m è la massa e z è la carica. Ciò che lo spettrometro misura effettivamente è il rapporto massa/carica (m/z). Sembra complicato, ma non lo è—perché la maggior parte degli ioni prodotti durante la SM hanno una carica di 1, m/z è normalmente uguale alla massa della molecola. Semplice.
La spettroscopia di massa vale la pena?
In una parola: Sì., Spettroscopia di massa fornisce accurate misurazioni di peso per il vostro bio- (o altro), molecole, che può essere utilizzato per:
- Dare una buona stima sulla purezza del campione (vale a dire, se c’è una o più specie molecolari nel campione e che il rapporto di queste specie sono in)
- controllare le reazioni di sequenza di aminoacidi, e oligonucleotidi nonché dare informazioni sulla struttura della proteina
- Identificare e quantificare i campioni
la spettrometria di Massa ha permesso di biologia per spostare dall’identificazione di singole proteine del proteoma-ampia caratterizzazione e quantificazione., Con lo sviluppo di questo strumento, i ricercatori possono ora iniziare a definire percorsi biochimici su base cinetica, che ci aiuteranno a capire la risposta meccanicistica delle cellule ai cambiamenti ambientali.
Peptidi, ospedali, farmaci e scene del crimine: usi pratici della spettroscopia di massa
Le aziende farmaceutiche e i ricercatori stanno utilizzando la tecnica per la scoperta di farmaci, per ottenere informazioni sul metabolismo dei farmaci e per studi di farmacocinetica.2 Lo studio delle proteine attraverso la spettrometria di massa è ora aiutato dalle informazioni ottenute dai progetti di sequenziamento del genoma.,3 La tecnica ha anche trovato usi medici, come lo screening neonatale, l’analisi del sangue e il test antidroga. Questi usi rendono anche la spettroscopia di massa (se associata ad altre tecniche analitiche) un potente strumento nell’analisi forense.
Come faccio a usare la spettroscopia di massa?
Se ritieni che la spettroscopia di massa sia qualcosa che potrebbe essere utile nella tua ricerca, controlla se il tuo dipartimento o college ha spettrometri di massa disponibili per l’uso. Questo potrebbe essere sia come un servizio ‘walk up’ in cui si prenota uno slot ed eseguire i propri campioni o come un servizio tecnico-run., Formazione sarà sempre fornito per questi servizi in modo da chiedere in giro. Mentre il numero di usi è grande,lo strumento stesso non lo è —normalmente la macchina può stare su un banco.
Ma ricordatelo prima di utilizzare uno spettrometro di massa comune
Il fattore più importante per ottenere risultati accurati è mantenerlo pulito e privo di contaminanti. Come molti un chimico testimonierà, questo è spesso un problema con spettrometri di massa comuni-soprattutto se l’utente prima non ha fatto la colonna correttamente. È saggio portare il proprio solvente per pulire la colonna prima (e dopo!) utilizzare.,
Vuoi saperne di più?
Questo articolo è stato una breve introduzione alle basi della spettrometria di massa, ma non finisce qui! Esistono vari modi per produrre lo ion richiesto e il metodo scelto dipende dalla natura della molecola del campione. Puoi trovare maggiori informazioni nei riferimenti qui sotto.
- Baker M. (2010) Spettrometria di massa per biologi. Metodi della natura. 7:157.
- Ashcroft AE. Introduzione alla spettrometria di massa.
- Yates JR. Spettrometria di massa in biologia. In: Enciclopedia delle scienze della vita. pp. London: Nature Publishing Co.; 2001. 1–5.,
Originariamente pubblicato nel 2011, ripubblicato nel 2016.
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