វិសាលគមដ៏ធំទូលាយ: គោលការណ៍ច្នៃប្រឌិតនិងកម្មវិធីផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រទំនើប

វិសាលគមដ៏ធំមួយឈរនៅជួរមុខនៃវិទ្យាសាស្ត្រវិទ្យាសាស្រ្តវិភាគនិងភាពរសើបគួរឱ្យកត់សម្គាល់និងភាពជាក់លាក់ធ្វើឱ្យវាក្លាយជាឧបករណ៍ដែលមិនអាចខ្វះបានសម្រាប់កំណត់អត្តសញ្ញាណនិងដាក់បរិមាណម៉ូលេគុល។ បច្ចេកទេសមានប្រសិទ្ធភាពដោយការបំលែងសំណាកសំណាកទៅជាអ៊ីយ៉ុងនិងវាស់សមាមាត្ររបស់ពួកគេទៅជាសមាមាត្រ (M \ // z) របស់ពួកគេដែលអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកស្រាវជ្រាវមានរចនាសម្ព័ន្ធរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុល។ លោកស្រីបានដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងប្រូតេពរូបប្រូតេអ៊ីនមេតាប៉ូឡូសការអភិវឌ្ឍន៍គ្រឿងញៀនការត្រួតពិនិត្យបរិស្ថាននិងការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យគ្លីនិក។ សមត្ថភាពរបស់វាក្នុងការផ្តល់ព័ត៌មានម៉ូលេគុលលម្អិតបន្តជំរុញការច្នៃប្រឌិតនៅលើវិន័យវិទ្យាសាស្ត្រចម្រុះផ្សេងៗគ្នា។

គោលការណ៍នៃវិសាលភាពម៉ាស

វិសាលគមដ៏ធំមួយ (លោកស្រី) គឺជាបច្ចេកទេសវិភាគដ៏មានឥទ្ធិពលមួយដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់សារធាតុដែលគេស្គាល់ស្គាល់សមាសធាតុដែលមិនស្គាល់និងបញ្ជាក់ពីរចនាសម្ព័ន្ធម៉ូលេគុល។ នៅក្នុង MS, គំរូនេះត្រូវបានអ៊ីយ៉ូដ, និងលទ្ធផលដែលត្រូវបានចោទប្រកាន់ត្រូវបានបំបែកនិងវាស់វែងដោយផ្អែកលើសមាមាត្រនៃការចោទប្រកាន់ដ៏ធំមួយរបស់ពួកគេ។ ឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ម៉ាសធម្មតាមានសមាសធាតុសំខាន់ៗបីយ៉ាង:

• ប្រភពអ៊ីយ៉ុង: ផលិតអ៊ីយ៉ុងឧកញ៉ាពីម៉ូលេគុលគំរូ។

• អ្នកវិភាគដ៏ធំ: ដោះស្រាយអ៊ីយ៉ុងដោយសមាមាត្រសាកដ៏ធំរបស់ពួកគេ។
  

  

• ឧបករណ៍ចាប់: រកឃើញអ៊ីយ៉ុងដែលបំបែកហើយវាស់វែងយ៉ាងច្រើនរបស់ពួកគេ។

ដំណើរការវិភាគពាក់ព័ន្ធនឹងជំហានជាច្រើន:

1. ផលិតកម្មអ៊ីយ៉ុង: គំរូនេះត្រូវបានធ្វើអ៊ីយ៉ូដដើម្បីផលិតអ៊ីយ៉ុងម៉ូលេគុលដែលបានចោទប្រកាន់ (ជាញឹកញាប់តាមរយៈវិធីសាស្រ្តដូចជាអេឡិចត្រូនិចអ៊ីហ្សីរីឬអេឡិចត្រូនិចអេឡិចត្រូនិច) ។

2. ការញែកអ៊ីយ៉ុង: អ៊ីយ៉ុងត្រូវបានត្រងឬបំបែកចេញយោងទៅតាមអិម \ // z ក្នុងកម្មវិធីវិភាគដ៏ធំ។

3. ការបែងចែកអ៊ីយ៉ុង (បើចាំបាច់): អ៊ីយ៉ុងមុនដែលបានជ្រើសរើសអាចនឹងត្រូវបានបែកបាក់គ្នានៅក្នុងកោសិកាបុកមួយដើម្បីបង្ហាញព័ត៌មានរចនាសម្ព័ន្ធ។

4. ការរកឃើញនិងថតសំលេង: ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានេះវាស់អ៊ីយ៉ុងចុងក្រោយនិងកត់ត្រាវិសាលគមម៉ាសមួយដែលជាគ្រោងនៃសញ្ញាអ៊ីយ៉ុងទល់នឹង M \ / z ។ វិសាលគមនេះផ្តល់នូវទំងន់ម៉ូលេគុលនិងតម្រុយរចនាសម្ព័ន្ធនៃការវិភាគ។
   
   

   ចង់ដឹងពីអ្វីដែលជាប្រធាន GC?ចុចត្រង់នេះដើម្បីដឹងបន្ថែម

ការច្នៃប្រឌិតនៅក្នុងវិសាលគមម៉ាស្សា

បច្ចេកទេសអ៊ីយ៉ូដ

ការច្នៃប្រឌិតនៅក្នុងអ៊ីយ៉ូដបានពង្រីកសមត្ថភាពរបស់លោកស្រីយ៉ាងច្រើន។ ឧទាហរណ៍អេឡិចត្រូនិចអ៊ីយេវអ៊ីនីយ៍ទោ (អេអាយអាយ) បានឃើញការធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងយ៉ាងសំខាន់។ Nano-RealsSpray (NANO-esi) ប្រើ capillaries ដ៏ល្អបំផុតដើម្បីបង្កើតដំណក់ទឹកដែលបានចោទប្រកាន់ពីបរិមាណគំរូតូចមួយដោយហេតុនេះធ្វើអោយប្រសើរឡើងនូវភាពប្រែប្រួលនិងគុណភាពបង្ហាញ។ នៅក្នុងម៉ាទ្រីសដែលមានជំនួយពីម៉ាទ្រីសការបដិសេធ \ / in Maldization (Maldi) សមាសធាតុម៉ាទ្រីសថ្មីនិងឧបករណ៍កម្រិតខ្ពស់បានធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវប្រសិទ្ធភាពអ៊ីយ៉ូដនិងគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់ដែលអាចធ្វើឱ្យមានរូបភាពប្រូតេអ៊ីនមេតាប៉ូលីសនិង lipids ក្នុងផ្នែកជាលិកា។ វិធីសាស្រ្តអ៊ីយ៉ុងដែលព័ទ្ធជុំវិញដូចជាការដាស់តឿនអេឡិចត្រូនិចអ៊ីយ៉ុងអ៊ីយ៉ុង (DESI) និងការវិភាគដោយផ្ទាល់ក្នុងពេលវេលាពិតប្រាកដតំណាងឱ្យការបន្តទៅមុខ: ពួកគេបានធ្វើការវិភាគដោយខ្យល់ដោយគ្មានការរៀបចំយ៉ាងទូលំទូលាយ។ បច្ចេកទេសទាំងនេះជួយបង្កើនការវិភាគយ៉ាងឆាប់រហ័សនៅលើប្រព័ន្ធសម្រាប់កម្មវិធីកោសល្យវិច្ច័យការត្រួតពិនិត្យបរិស្ថាននិងការគ្រប់គ្រងគុណភាព។

អ្នកវិភាគបច្ចេកវិទ្យា

ការច្នៃប្រឌិតថ្មីនៅក្នុងអ្នកវិភាគអភិបូជាបានធ្វើឱ្យមានសមត្ថភាពរបស់លោកស្រីយ៉ាងខ្លាំង។ ឧទាហរណ៍អ្នកវិភាគ orbitreap ផ្តល់នូវសេចក្តីសម្រេចចិត្ត ultraheigh ដែលដាក់អន្ទាក់ក្នុងវិស័យអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិកដែលប្រេកង់យោលរបស់ពួកគេផ្តល់នូវការវាស់វែង M \ // Z ត្រឹមត្រូវ។ ឧបករណ៍ orbitrap សម័យថ្មីអាចទទួលបាននូវដំណោះស្រាយដ៏ធំលើសពី 100.000 នៅពាក់កណ្តាលជួរ M \ / z តម្លៃដែលធ្វើឱ្យពួកគេមានតម្លៃសមរម្យសម្រាប់ការសិក្សាប្រូតិ្តណុបឃៈនិងថ្នាំ Metabolomic ។ អេមស៊ីឡុងថុនអ៊ឹមស៊ីធ្យូធូសបានផ្តល់នូវភាពច្បាស់និងភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ជាងមុនដោយអ៊ីយ៉ុងអន្ទាក់ក្នុងដែនម៉ាញេទិកខ្លាំងនិងវិភាគចលនាស៊ីក្លូរបស់ពួកគេ។ TOF ឆ្លុះបញ្ចាំងពហុឆ្លុះបញ្ចាំង (MR-TOF) ពង្រីកផ្លូវហោះហើរតាមរយៈការឆ្លុះបញ្ចាំងជាច្រើនការបង្កើនគុណភាពបង្ហាញរបស់ TOF ដោយមិនពង្រីកឧបករណ៍។ ប្រព័ន្ធកូនកាត់បញ្ចូលគ្នានូវបច្ចេកវិទ្យា: ឧបករណ៍ Quadrupole-orbitrap-quadrupole-tof ប្រើ quadrupole ដើម្បីជ្រើសរើសអ៊ីយ៉ុងនិងអ្នកវិភាគ orbitrap ឬ ToF orerzer ដើម្បីទទួលបានការវះកាត់មានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់។ កូនកាត់ទាំងនេះផ្តល់ទាំងជម្រើសនិងភាពត្រឹមត្រូវសម្រាប់ការវិភាគគំរូស្មុគស្មាញ។ លើសពីនេះទៀតប្រព័ន្ធ Triprepoil (QQQ) Expels ក្នុងបរិមាណកំណត់គោលដៅ: ដោយសម្តែងរបស់អេសអេស 2 ក្នុងស៊េរី (ដោយមានកោសិកាបុកគ្នារវាងពីរ quadrupoft) ពួកគេតាមដានការផ្លាស់ប្តូរអ៊ីយ៉ុងជាក់លាក់ជាមួយនឹងភាពជាក់លាក់របស់អ៊ីយ៉ុង។ QQQ ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងប្រូតេយ៉ុងបរិមាណនិងការអះអាងគ្លីនិកសម្រាប់ការវាស់វែងជីវមុសសុខដែលអាចទុកចិត្តបាន។

ដំណើរការទិន្នន័យនិងអេអាយអាយ

ទន្ទឹមនឹងការជឿនលឿនផ្នែករឹងវិធីសាស្រ្តនៃការវិភាគកម្មវិធីនិងទិន្នន័យការវិភាគគឺជាការវិវត្តយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ការរៀនម៉ាស៊ីន (ML) និងបញ្ញាសិប្បនិម្មិត (AI) ត្រូវបានប្រើកាន់តែខ្លាំងឡើងដើម្បីបកស្រាយសំណុំទិន្នន័យ MS ដែលមានភាពស្មុគស្មាញការកែលម្អការទទួលស្គាល់លំនាំនិងការកាត់បន្ថយពេលវេលាវិភាគ។ វិធីសាស្រ្តទាំងនេះអាចរកឃើញកំពូលភ្នំដ៏អស្ចារ្យដោយស្វ័យប្រវត្តិការដកហូតសញ្ញាត្រួតគ្នាការជ្រៀតជ្រែកនិងកំណត់ឱ្យបានច្រើនបន្ថែមទៀតដោយកាត់បន្ថយកំហុសរបស់មនុស្ស។ ឧទាហរណ៍ការដោះស្រាយបញ្ហាកម្រិតខ្ពស់អាចកំណត់ឡើងវិញនិងកំណត់កំពូលដោយស្វ័យប្រវត្តិដោយកែសំរួលសំលេងរំខានមូលដ្ឋាននិងផ្តល់លទ្ធផលជាក់លាក់ខ្ពស់។ ឧបករណ៍ធ្វើឱ្យមានឧបករណ៍ស្វ័យប្រវត្តិកម្មបែបនេះនិងបង្កើនការផលិតឡើងវិញដែលមានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការសិក្សាប្រុល៉េជីថ្លានិងថ្នាំព្យាបាលមេតាប៉ូឡូម។

ការដាក់ពាក្យសុំទេសភាពម៉ាសអភិបូជា

វិសាលគមម៉ាសត្រូវបានជួលឱ្យធ្វើការនៅទូទាំងជួរទូលំទូលាយនៃវិស័យរួមមាន:

• ប្រូតេអ៊ីននិងមេតាប៉ូលីស: នៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រជីវិតលោកស្រីអាចធ្វើអត្តសញ្ញាណប័ណ្ណនិងបរិមាណប្រូតេអ៊ីនរាប់ពាន់និងមេតាប៉ូលីសក្នុងគំរូស្មុគស្មាញការរកឃើញជីវមុសសុខនិងការវិភាគផ្លូវមេតាប៉ូលីស។ អ្នកស្រាវជ្រាវអាចប្រតិបត្ដិតាមកោសិកាម៉ូលេគុលកោសិកាដែលបានយល់ច្បាស់ដើម្បីយល់ពីដំណើរការជីវសាស្ត្រនិងយន្តការជំងឺ។

• ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យគ្លីនិកនិងជីវវិទ្យាជីវៈ:ក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រលោកស្រីត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់អត្តសញ្ញាណជីវឧស្ម័នដែលមានជំងឺ, សិក្សាគ្រឿងញៀនឱសថ - ឱសថស្ថាននិងគាំទ្រថ្នាំរលទ្ធានុជន។ ឧទាហរណ៍ទម្រង់ប្រូតេអ៊ីនឬមេតាប៉ូលីសក្នុងឈាមឬជាលិកាអាចត្រូវបានវិភាគដើម្បីធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យរោគនៃជំងឺឱ្យបានទាន់ពេលវេលាឬត្រួតពិនិត្យការឆ្លើយតបនៃការព្យាបាល។

• ការត្រួតពិនិត្យបរិស្ថាននិងកោសល្យវិច្ច័យៈMS បានរកឃើញការបំពុលក្នុងវិស័យខ្យល់ទឹកនិងដីថាំថាំថាំថាំសមាប់សត្វល្អិតនិងថ្នាំលាបសរីរាង្គ) និងកំណត់ជាតិពុលនិងគ្រឿងញៀនតាមគំរូជីវសាស្ត្រធានាសុវត្ថិភាពបរិស្ថាននិងសុខភាពសាធារណៈធានាសុវត្ថិភាពបរិស្ថាននិងសុវត្ថិភាពសាធារណៈ។ ឧទាហរណ៍ការវិភាគដានទឹកសម្រាប់សំណល់ថ្នាំសំលាប់សត្វល្អិតឬខ្យល់សម្រាប់សរីរាង្គដែលងាយនឹងបង្កជាហេតុអាចទទួលបានដោយភាពចាប់អារម្មណ៍ខ្ពស់។

• វិទ្យាសាស្រ្តសុវត្ថិភាពនិងសំភារៈសំភារៈម្ហូបអាហារ:MS ត្រូវបានប្រើដើម្បីធ្វើតេស្តសម្រាប់ភាពកខ្វក់និងសារធាតុបន្ថែមក្នុងអាហារនិងភេសជ្ជៈ (ឧ។ សេវាសត្វល្អិតថ្នាំសំលាប់សត្វល្អិតការបន្ថែមខុសច្បាប់) ធានាសុវត្ថិភាពផលិតផល។ វាក៏មានសារៈសំខាន់ផងដែរនៅក្នុងវិទ្យាសាស្រ្តសំភារៈនិងបច្ចេកវិទ្យាណាណូសម្រាប់លក្ខណៈសមាសធាតុគីមីនិងរចនាសម្ព័ន្ធនៃវត្ថុធាតុថ្មី។

• ការរុករកអវកាសនិងការវិភាគកោសិកាតែមួយ:ឧបករណ៍ MS MS វិភាគគំរូក្រៅអក្សរកាត់ (ឧ។ អេ។
  

  

ចក្ខុវិស័យនាពេលអនាគត

នៅពេលបច្ចេកវិទ្យាជឿនលឿនការច្នៃប្រឌិតថ្មីៗនៅតែបន្តលេចឡើងក្នុងវិស័យម៉ាស។ ឧទាហរណ៍ការធ្វើសមាហរណកម្មការរៀបចំគំរូមីក្រូហិរញ្ញវត្ថុមីក្រូហិរញ្ញវត្ថុដែលមានប្រភពអ៊ីយ៉ុងណយាំងដែលមានឈ្មោះថានិងលើកកម្ពស់ការវិភាគទិន្នន័យដែលជំរុញឱ្យកំពុងបង្កើនភាពរសើបនិងតាមលំដាប់លំដោយ។ សរុបសេចក្ដីមកម៉ាសពេញម៉ាសនឹងបន្តជំរុញព្រំប្រទល់វិទ្យាសាស្ត្រដោយបើកលទ្ធភាពថ្មីនៅក្នុងតំបន់ដូចជាការត្រួតពិនិត្យបរិស្ថានការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យផ្នែកវេជ្ជសាស្ត្រនិងគីមីវិទ្យាមូលដ្ឋានគ្រឹះ។