La spectrométrie de masse à mobilité ionique (IMS-MS) est une technique de chimie analytique avancée qui sépare les ions en phase gazeuse en fonction de leur interaction avec un gaz de collision et de leurs masses. L’efficacité de cette technique dans le traitement d’échantillons complexes la rend très appréciée dans des domaines tels que la protéomique et la métabolomique. Avec les progrès continus de la technologie, le développement de l'IMS-MS remonte aux années 1960. Grâce à une série d'innovations et d'améliorations, cette technologie peut aujourd'hui atteindre une sensibilité et une précision extrêmement élevées.
Les performances de l'IMS-MS le rendent largement utilisé dans l'analyse d'échantillons complexes, notamment dans le domaine biomédical, fournissant des données importantes pour soutenir la recherche scientifique.
Earl W. McDaniel, l'un des pionniers de la spectrométrie de masse à mobilité ionique, a combiné une cellule de dérive à faible champ avec un spectromètre de masse au début des années 1960, ouvrant ainsi ce domaine. Le premier du genre. Par la suite, une série de chercheurs, dont Cohen et son équipe, ont introduit la combinaison de la spectrométrie de masse à temps de vol et de la spectrométrie de masse à mobilité ionique aux Bell Labs en 1963. Au cours des décennies qui ont suivi, ces technologies ont continué d’évoluer pour répondre aux besoins d’analyse d’une variété d’échantillons.
Le développement de la technologie IMS-MS a encore élargi le champ d’application de la spectrométrie de masse, montrant des avantages incomparables, en particulier lorsque la diversité des échantillons est plus élevée.
Les principaux composants d’un instrument IMS-MS sont un spectromètre de mobilité ionique et un spectromètre de masse. L'introduction des échantillons et le processus d'ionisation constituent les premières étapes du fonctionnement de l'instrument. Différentes techniques d'ionisation sont utilisées en fonction de l'état physique des différentes substances. Par exemple, les échantillons en phase gazeuse sont souvent utilisés pour la radioionisation et la photoionisation, tandis que les échantillons en phase liquide sont traités avec des techniques telles que l’ionisation par électrospray.
La séparation par mobilité ionique est la technologie clé de l'IMS-MS, et ce processus est similaire au mouvement des molécules dans un fluide. L’un des types les plus courants est la spectrométrie de mobilité ionique à tube à dérive (DTIMS), qui sépare les ions en fonction de leur temps de dérive dans un tube. Le pouvoir de séparation de ces instruments améliore la précision de l’analyse structurelle et ils sont souvent utilisés en conjonction avec des spectromètres de masse à temps de vol (TOF).
La spectrométrie de masse à mobilité ionique peut non seulement analyser la mécanique membranaire des composés, mais également obtenir des informations structurelles importantes entre les molécules en comparant la section efficace de collision (CCS) d'échantillons connus.
Les instruments IMS-MS traditionnels utilisent généralement un spectromètre de masse à temps de vol pour la séparation de masse, qui est largement utilisé en raison de son acquisition rapide de données et de sa bonne sensibilité. Avec le développement ultérieur de l'instrument, d'autres types de spectromètres de masse (tels que les spectromètres de masse quadripolaires et les spectromètres de masse à piège à ions) ont également commencé à être intégrés à l'IMS pour répondre aux besoins d'analyse de niveau supérieur.
Les applications de l'IMS-MS couvrent un grand nombre de domaines de recherche scientifique. La capacité de pointe de l'IMS-MS est particulièrement efficace dans l'analyse de mélanges complexes. Dans les domaines de la biomédecine et de la sécurité chimique, la technologie IMS-MS peut détecter efficacement les agents de guerre chimique, les explosifs et autres substances dangereuses, et est devenue un outil indispensable dans l'analyse des protéines et des médicaments.
Les avancées technologiques de l’IMS-MS ont ouvert de nouveaux horizons de recherche, notamment dans la détection et l’analyse quantitative des particules et des isomères de taille, montrant des avantages inégalés par rapport à la technologie de spectrométrie de masse traditionnelle.
Face à des problèmes scientifiques de plus en plus complexes, l'innovation continue et l'expansion des applications de l'IMS-MS ont non seulement déclenché une révolution dans les laboratoires, mais ont également influencé de nombreux domaines de recherche scientifique à travers le monde. Dans ce monde en évolution rapide, l’IMS-MS pourrait-il devenir la future norme en matière de technologie analytique ?