Spòrs Spectrometry: prionnsapalan, gnàthasan ùra & cruth-atharrachail ann an saidheans an latha an-diugh

Tha edceactrometry a 'seasamh aig fìor thoiseach saidheans anailis, agus tha a chugallachd iongantach ga dhèanamh na inneal riatanach airson a bhith ag aithneachadh agus a' tomhas moileciuilean. Bidh an dòigh a 'dèanamh sampaill a-steach do ialagan agus a' tomhas an co-mheasan mòr-gu-sùgh (M \ //) aca, a 'toirt cothrom do luchd-rannsachaidh structaran mleecular a chomharrachadh. Bidh MS PIBS ann an dìonan, metabolomics, leasachadh dhrugaichean, sgrùdadh àrainneachd, agus Diagnostics clionaigeach. Tha e comasach air fiosrachadh moileceachdail mionaideach a thoirt seachad le bhith a 'stiùireadh innleachdas air diofar chuspairean saidheansail.

Prionnsapalan de mheudan spectromestry

Tha edceactrometry (MS) na innleachd mion-sgrùdaidh cumhachdach a thathar a 'tomhas, a' comharrachadh todhar neo-aithnichte, agus a 'cuimseachadh structaran moileculil. Ann an Ms, tha an sampall iongnadh, agus tha na h-earragan fo chìsean air an sgaradh agus air an tomhas stèidhichte air na co-mheasan mòr-gu-cosgais aca. Tha trì prìomh phàirtean ann an speactramaid àbhaisteach air a dhèanamh suas de thrì phrìomh phàirtean:

• Stòr Gion: A 'dèanamh a' dèanamh ionlairean ga blas-slàinte bho na moileciuilean sampall.

• Sgrùdadh Mass: a 'fuasgladh na h-ian a rèir an co-mheasan tomadach a tha aca.
  

  

• Lorgaidh: Lorg na h-ionlaich dealaichte agus a 'tomhas na poileachan aca.

Tha a 'phròiseas mion-sgrùdaidh a' toirt a-steach grunn cheumannan:

1. Riochdachadh Ion: Tha an sampall ionized ann airson ionlaidhean mleecular cosgais a thoirt gu buil (gu tric tro dhòighean-obrach leithid ionaltradh dealanach no electropray).

2. Sgaradh Ion: Tha ean air an sìoladh no air an sgaradh a rèir m \ / z anns an mion-anailis.

3. Ginn Ion (ma tha feum air): Faodar òtrachais taghte a bhith sgapte ann an cealla bualadh gus fiosrachadh structarail fhoillseachadh.

4. Lùisgte agus Clàradh: Bidh an lorgaire a 'tomhas na h-Ionan deireannach agus tha an lorgaire a' tomhas speactram mòr, comharra de chomharra iong an aghaidh m \ / z. Tha an speactram seo a 'toirt cuideam moile-mhoilinn agus faic na sgrìobhadairean structarail.
   
   

   A bheil thu airson faighinn a-mach dè a th 'ann an ceann-cinn GC?Cliog an seo gus barrachd fhaighinn a-mach

Ùr-ghnàthachadh ann an speactrometry mòr

Teicneòlasan ionaltraidh

Tha innleachdan ann an Èition air comasan ms a leudachadh gu mòr. Mar eisimpleir, tha tional electrospray (ESI) air leasachaidhean mòra fhaicinn; Bidh Nano-Electropray (Nano-Esi) a 'cleachdadh capillaraidhean fìor ghrinn gus boinneagan mòra crochte a ghineadh bho leabhraichean sampaill glè bheag, mar sin a' leasachadh cugallachd agus fuasgladh. Ann am matrix le taic muir-umhail laser \ / faire (Maldi), tha todhar adhartach agus ionnsramaid adhartach air ìomhaighean a dhèanamh air ìomhaighean, metabolites, agus lipids ann an earrannan clò. Tha dòighean ionaltraidh mòr-chòrdte leithid de dhòighean electrospray, Desi) agus Mion-sgrùdadh Dìreach a 'riochdachadh leum air adhart: bidh iad a' leigeil le sampaill gu dìreach air an ullachadh gun ullachadh. Mion-sgrùdadh neo-mhisneachadh luath, air an làrach airson tagraidhean foiridheachd, sgrùdadh àrainneachd, agus smachd càileachd.

Teicneòlasan anailisize

Tha innleachdan ann am modhanaich a 'dèanamh barrachd leasachaidh air comasan MS MSTA. Mar eisimpleir, tha an sgrìobhaiche orbitrap a 'tabhann rùn Ultrahigh, a' glacadh Ionadan ann an raon electrostatic far an tug na tricquencies aca a tha a 'toirt tomhas gu math ceart. Faodaidh ionnstramaidean ùr-nodha ùr-nodha mòr a choileanadh os cionn 100,000 aig luachan meadhan M \ / Z a 'toirt orra luachmhor a dhèanamh airson sgrùdadh dìonach agus metabolic. Ath-chuairteachaidh Ion Cycloon Insferloon (FT-ICR) Tha M MM a 'toirt seachad rùn agus mionaideachd nas àirde le bhith a' glacadh chùisean ann an raon duilich magnetach agus a 'dèanamh anailis an gluasad rothachaidh. Bidh Meudan ioma-a-mach (Mgr-rif) a 'leudachadh slighe itealaich tro iomadh feòrachadh, tuilleadh gus fuasgladh tof gun leudachadh an ionnstramaid. Bidh siostaman hybrid a 'cothlamadh teicneòlasan: quadoRole-orbitrap agus ionnstramaidean quadrupole-tof cleachd tomhas agus torcosrap gus tomhas àrd-inbhe a dhèanamh. Tha na hibridan sin a 'lìbhrigeadh an cuid selexityity agus mionaideachd airson sgrùdadh sampall toinnte. A bharrachd air an sin, bidh siostaman triple quadrupole (QQQ) a 'coileanadh Ms ^ 2 ann an Sreath (le cealla tubaist eadar-ghluasadan sònraichte le mionaideachd àrd. Tha QQQ air a chleachdadh gu farsaing ann an dìonan cainneachdail agus asssas Clionaigeach airson tomhas biorancair earbsach.

Giullachd dàta & ai

Còmhla ri taobhan-cruaidh ri taobhan-cruaidh, tha dòighean-bog agus modhan-mo-mhìneachaidh-dàta a 'fàs gu luath. Tha ionnsachadh inneal (ML) agus fiosrachadh fuadain (Ai) a 'sìor fhàs air an cleachdadh gus stòrasan msu iomartan a mhìneachadh agus ùine a dhaingneachadh a lughdachadh. Faodaidh na dòighean-obrach sin stùcan spèilidh a lorg gu fèin-ghluasadach, comharran a 'togail chrann-taobhan gu fèin-ghluasadach, agus bidh iad a' tomhas mion-sgrùdadh nas cinntiche, a 'lughdachadh mearachd daonna. Mar eisimpleir, faodaidh algorithms adhartachms stùcan a chomharrachadh agus a stiùireadh, a 'ceartachadh airson fuaim bun-loidhne agus a' lìbhrigeadh toraidhean a 'mhionaid. Innealan fèin-ghluasadach a fèin-ghluasadach a 'sgòlachadh cruth-obrach agus ag adhartachadh ath-riochdachadh, a tha deatamach airson sgrùdadh mòr dìonach agus metabolic.

Tagraidhean speactrametry mòr

Tha edceactrometry air fhastadh thairis air raon farsaing de raointean, nam measg:

• Dìonan agus metabolomics: Ann an saidheansan beatha, tha MS a 'comasachadh aithneachadh agus a' lughdachadh na mìltean de phròtaichean iom-fhillte, a 'cumail smachd air faighinn a-mach biotager agus mion-sgrùdadh feabhaidheachd. Faodaidh luchd-rannsachaidh moileilean cealla a thoirt do phròifil gus pròiseasan bith-eòlasach agus uidheamachd galair a thuigsinn.

• Diagnostics clionaigeach agus biomicine:Ann an leigheas, thathas a 'cleachdadh MS gus biomarcairean galair a chomharrachadh, sgrùdadh air Plamacocinetics, agus taic a thoirt do leigheas mionaideachd. Mar eisimpleir, faodar pròifilean pròtain no metabolite a sgrùdadh gus dearbhadh a dhèanamh air galaran lagachadh tràth no cumail sùil air freagairt leigheis.

• Sgrùdadh Àrainneachd agus Finnsics:Bidh MS a 'lorg truailleadh ann an èadhar, uisge, agus ùir (leithid meatailtean trom, agus drogaichean organach ann an sampaill bith-eòlasach, a' dèanamh cinnteach à sàbhailteachd àrainneachd agus poblach. Mar eisimpleir, faodar sgrùdadh a dhèanamh air uisge airson fuigheall puinnseanta no air èadhar airson organaig glasainn a choileanadh le cugallachd àrd.

• Saidheans sàbhailteachd agus stuthan:Tha MS air a chleachdadh airson deuchainn airson truaillearan agus cuir-ris ann am biadh is deochan (m.e., cearcalcaid mì-laghail), a 'dèanamh cinnteach à sàbhailteachd toraidh. Tha e cuideachd deatamach ann an saidheans stuthan agus nightechnolasogy airson a bhith a 'comharrachadh sgrìobhadh ceimigeach agus structar stuthan ùra.

• Sgrùdadh fànais agus sgrùdadh aon-chealla-cealla:Bidh ionnstramaidean Ms a 'dèanamh sgrùdadh air sampaill a-chreidsinneach sampaill a-chreideas (m.e., a' lorg moileciuilean organach air uachdar planaid no pròifil MS), a 'toirt buaidh air a' thuigse bho theòlasachadh agus brosnachaidh bunaiteach.
  

  

OutsOook san àm ri teachd

Mar adhartas mòr-theicneòlas, bidh innleachdas ùra a 'nochdadh ann an edis spectrometry. Mar eisimpleir, tha amalachadh ullachadh sampaill miocloidic, nobhail Novel Laninedered, agus tha mion-sgrùdadh dàta AI air a stiùireadh le Ai-Riogadh a 'fàs cugallachd agus tro bhith a' togail-cuideachaidh. Ann an geàrr-chunntas, cumaidh mòr e a 'putadh crìochan saidheans, a' fosgladh cothroman ùra ann an sgìrean le sgrùdadh àrainneachd, breithneachadh meidigeach, agus ceimigeachd bunaiteach.