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El maravilloso mundo de la espectrometría de masas con movilidad iónica: ¿cómo está revolucionando el análisis de muestras complejas?
La espectrometría de masas de movilidad iónica (IMS-MS) es una técnica de química analítica avanzada que separa los iones en fase gaseosa en función de su interacción con un gas de colisión y sus masas. La eficacia de esta técnica en el tratamiento de muestras complejas la ha hecho muy valorada en campos como la proteómica y la metabolómica. Con el avance continuo de la tecnología, el desarrollo de IMS-MS se remonta a la década de 1960. Con una serie de innovaciones y mejoras, esta tecnología puede lograr una sensibilidad y precisión extremadamente altas en la actualidad.
El rendimiento del IMS-MS hace que sea ampliamente utilizado en el análisis de muestras complejas, especialmente en el campo biomédico, proporcionando datos importantes para respaldar la investigación científica.
Historia
Earl W. McDaniel, uno de los pioneros de la espectrometría de masas por movilidad iónica, combinó una celda de deriva de movilidad iónica de campo bajo con un espectrómetro de masas a principios de los años 60, abriendo este campo. El primero de su tipo. Posteriormente, una serie de investigadores, entre ellos Cohen y su equipo, introdujeron la combinación de espectrometría de masas de tiempo de vuelo y espectrometría de masas de movilidad iónica en Bell Labs en 1963. En las décadas transcurridas desde entonces, estas tecnologías han seguido evolucionando para satisfacer las necesidades de analizar una variedad de muestras.
El desarrollo de la tecnología IMS-MS ha ampliado aún más el ámbito de aplicación de la espectrometría de masas, mostrando ventajas incomparables, especialmente cuando la diversidad de la muestra es mayor.
Instrumentos y técnicas
Los componentes principales de un instrumento IMS-MS son un espectrómetro de movilidad iónica y un espectrómetro de masas. La introducción de muestras y el proceso de ionización son los primeros pasos en el funcionamiento del instrumento. Se utilizan diferentes técnicas de ionización según el estado físico de las distintas sustancias. Por ejemplo, las muestras en fase gaseosa se utilizan a menudo para la radioionización y la fotoionización, mientras que las muestras en fase líquida se tratan con técnicas como la ionización por electrospray.
Separación por movilidad iónica
La separación por movilidad iónica es la tecnología clave de IMS-MS, y este proceso es similar al movimiento de moléculas en un fluido. Uno de los tipos más comunes es la espectrometría de movilidad iónica en tubo de deriva (DTIMS), que separa los iones en función de su tiempo de deriva en un tubo. El poder de separación de estos instrumentos mejora la precisión del análisis estructural y a menudo se utilizan junto con espectrómetros de masas de tiempo de vuelo (TOF).
La espectrometría de masas de movilidad iónica no sólo puede analizar la mecánica de la membrana de los compuestos, sino también obtener información estructural importante entre moléculas comparando la sección transversal de colisión (CCS) de muestras conocidas.
Separación de masas
Los instrumentos IMS-MS tradicionales suelen utilizar un espectrómetro de masas de tiempo de vuelo para la separación de masas, que se utiliza ampliamente debido a su rápida adquisición de datos y su buena sensibilidad. Con el desarrollo posterior del instrumento, otros tipos de espectrómetros de masas (como espectrómetros de masas cuadrupolos y espectrómetros de masas con trampa de iones) también han comenzado a integrarse con IMS para satisfacer necesidades de análisis de nivel superior.Áreas de aplicación
Los escenarios de aplicación de IMS-MS abarcan una gran cantidad de campos de investigación científica. Especialmente en el análisis de mezclas complejas, la capacidad máxima de IMS-MS funciona bien. En los campos de la biomedicina y la seguridad química, la tecnología IMS-MS puede detectar eficazmente agentes de guerra química, explosivos y otras sustancias peligrosas, y se ha convertido en una herramienta indispensable en el análisis de proteínas y medicamentos.
Los avances tecnológicos de IMS-MS han abierto nuevos horizontes de investigación, especialmente en la detección y análisis cuantitativo de partículas e isómeros de tamaño, mostrando ventajas incomparables sobre la tecnología tradicional de espectrometría de masas.
Ante problemas científicos cada vez más complejos, la continua innovación y expansión de la aplicación de IMS-MS no solo ha provocado una revolución en los laboratorios, sino que también ha influido en múltiples campos de investigación científica en todo el mundo. En este mundo que cambia rápidamente, ¿podría IMS-MS convertirse en el futuro estándar en tecnología analítica?
