Spektrometria Mas, zwana również spektrometrią mas, jest techniką analityczną, która staje się coraz ważniejsza w badaniach biologicznych. Ten artykuł wprowadzi cię w tę technikę, jak działa i jak może być przydatna w Twoich badaniach. Zacznijmy więc od wprowadzenia do spektroskopii masowej …
czym jest Spektrometria Mas?
w skrócie, spektrometria mas dokładnie Mierzy masę różnych cząsteczek w próbce., Nawet duże biomolekuły, takie jak białka są rozpoznawalne przez masę, co oznacza, że biolodzy mogą wykonywać bardzo interesujące eksperymenty przy użyciu spektroskopii masowej, potencjalnie dodając nowy wymiar do badań.
czy Spektroskopia Mas może być dla mnie przydatna?
Tak, jeśli chcesz:
- zidentyfikować cząsteczki w mieszaninie
- wykryć zanieczyszczenia w próbce
- przeanalizować oczyszczone białko
- zbadaj zawartość białka w próbce komórek
jak działa spektrometr masowy?
do spektrometru należą trzy kluczowe etapy:
1. Jonizacja.,
cząsteczki w próbce są odparowywane (przekształcane do fazy gazowej przez ogrzewanie). Następnie wiązka elektronów bombarduje opary, które przekształcają opary w jony. Ponieważ spektroskopia masowa Mierzy masę naładowanych cząstek, wykrywane będą tylko jony, a neutralne cząsteczki nie będą widoczne.
jony są tworzone przez oddanie elektronów cząsteczce (wytwarzając Ujemnie naładowany jon) lub zabranie elektronów z cząsteczki (wytwarzając dodatnio naładowany jon).
Uwaga: próbka może być analizowana tylko przez spektroskopię masową, jeśli może zostać odparowana bez rozkładu.
2., Przyspieszenie i ugięcie.
następnie jony są sortowane według masy w dwóch etapach-przyspieszeniu i ugięciu.
akceleracja to proste przyciąganie. Jony dodatnie powstałe w fazie jonizacji przyspieszają w kierunku płyt ujemnych z prędkością zależną od ich masy. Innymi słowy, lżejsze cząsteczki poruszają się szybciej niż cięższe.
ugięcie jest bitem magnetycznym…jony są następnie odchylane przez pole magnetyczne, a zakres ugięcia jest ponownie zależny od masy. Jony o różnej masie poruszają się przez spektrometr z różną prędkością.
3. Wykrywanie.,
jony o rosnącej masie docierają w końcu do detektora jeden po drugim, a następnie do komputera, aby dostarczyć widmo. Wynik będzie wyglądał jak na rysunku 1.
Rysunek 1. Widmo próbki wytwarzane przez spektrometr mas. Uproszczone widmo masowe pentanu (CH3CH2CH2CH2CH3).
uwaga: to uproszczone widmo masowe zostało narysowane na podstawie danych z systemu Spectral Data Base System for Organic Compounds (SDBS) w National Institute of Materials and Chemical Research w Japonii.,
pominięcie drobnych linii o wysokościach piku 2% lub mniej od piku podstawowego (najwyższego piku) zapewnia przejrzystość.
czytając widmo
najpierw należy zauważyć, że po prostu „masa” na osi x, ale „m / z”, gdzie m to masa, A z to ładunek. Spektrometr mierzy stosunek masy do ładunku (m/z). Brzmi skomplikowanie, ale tak nie jest—ponieważ większość jonów wytwarzanych podczas MS ma ładunek 1, M / z jest zwykle równa masie cząsteczki. Proste.
czy Spektroskopia Mas jest tego warta?
jednym słowem: tak., Spektroskopia mas zapewnia dokładne pomiary masy dla bio- (lub innych) cząsteczek, które mogą być wykorzystane do:
- dać dobre oszacowanie czystości próbki (to znaczy, czy istnieje jeden lub więcej gatunków molekularnych w próbce i jaki stosunek te gatunki są w)
- monitorować reakcje, sekwencji aminokwasów i oligonukleotydów, a także dać informacje na temat struktury białka
- zidentyfikować i określić ilościowo próbki
spektrometria Mas umożliwiła Biologia przechodzić od utożsamiać pojedynczy proteiny szeroki charakteryzacja i kwantyfikacja., Wraz z rozwojem tego narzędzia naukowcy mogą teraz w praktyce rozpocząć definiowanie szlaków biochemicznych na podstawie kinetycznej, co pomoże nam zrozumieć mechaniczną reakcję komórek na zmieniające się środowiska.
peptydy, szpitale, narkotyki i miejsca zbrodni: praktyczne zastosowania spektroskopii masowej
firmy farmaceutyczne i naukowcy wykorzystują technikę do odkrywania leków, uzyskiwania informacji na temat metabolizmu leków i badań farmakokinetycznych.2 badanie proteiny przez mass spectrometry jest teraz wspomagany przez informacje uzyskujący od genome uporządkowywać projekty.,3 Technika znalazła również zastosowania medyczne, takie jak badania przesiewowe noworodków, analiza krwi i testy leków. Te zastosowania sprawiają również, że spektroskopia masowa (w połączeniu z innymi technikami analitycznymi) jest potężnym narzędziem w analizie kryminalistycznej.
Jak korzystać ze spektroskopii masowej?
Jeśli uważasz, że spektroskopia mas jest czymś, co może być przydatne w Twoich badaniach, sprawdź, czy twój Wydział lub uczelnia ma dostępne spektrometry mas. Może to być usługa „chodzenia”, w której rezerwujesz miejsce i uruchamiasz własne próbki lub jako usługa serwisowa dla techników., Szkolenia będą zawsze zapewnione dla tych usług, więc popytaj. Chociaż liczba zastosowań jest duża, sam instrument nie jest-zwykle maszyna może zmieścić się na blacie stołu.
ale pamiętaj o tym przed użyciem wspólnego spektrometru mas…
najważniejszym czynnikiem w uzyskiwaniu dokładnych wyników jest utrzymanie go w czystości i wolne od zanieczyszczeń. Jak wielu chemików będzie zeznawać, jest to często problem z komunalnych spektrometrów mas—zwłaszcza jeśli użytkownik przed nie zrobił kolumny prawidłowo. Dobrze jest przynieść własny rozpuszczalnik do czyszczenia kolumny przed (i po!) use.,
chcesz wiedzieć więcej?
Ten artykuł był krótkim wstępem do podstaw spektrometrii mas, ale na tym się nie kończy! Istnieją różne sposoby wytwarzania wymaganego jonu, a wybrana metoda zależy od charakteru cząsteczki próbki. Więcej informacji znajdziesz w poniższych referencjach.
- Baker M. (2010). Spektrometria Mas dla biologów. Metody Przyrodnicze. 7:157.
- Ashcroft AE. Wprowadzenie do Spektrometrii Mas.
- Yates JR. Spektrometria mas w biologii. W: Encyklopedia Nauk Przyrodniczych. pp. Warszawa: Wydawnictwo Przyrodnicze; 2001. 1–5.,
czy to ci pomogło? Następnie podziel się z siecią.
