Language
Country/Area
No result found
Cuộc cách mạng năm 2004: DESI đã thay đổi tương lai của phép đo phổ khối như thế nào?
Là một công nghệ phân tích hóa học quan trọng, phương pháp phổ khối đã liên tục phát triển kể từ khi ra đời vào đầu thế kỷ 20. Sự ra đời của một công nghệ tiên tiến vào năm 2004, công nghệ ion hóa phun điện giải (DESI), đã đưa phép đo phổ khối vào một lĩnh vực hoàn toàn mới. DESI cho phép thực hiện phân tích hóa học trên các mẫu dưới áp suất khí quyển bình thường, không chỉ cải thiện hiệu quả phân tích mà còn mở rộng các lĩnh vực ứng dụng từ thử nghiệm thực phẩm đến giám sát môi trường. Phạm vi ứng dụng bao gồm nhiều lĩnh vực như y sinh học, dược phẩm và pháp y.
Ưu điểm lớn nhất của DESI là thân thiện với môi trường và không yêu cầu xử lý mẫu trước, cho phép các nhà khoa học quan sát và hiểu nhiều mẫu khác nhau theo một cách hoàn toàn mới.
Sự ra đời và phát triển của DESI
Công nghệ DESI ra đời nhờ nhóm nghiên cứu của Giáo sư Graham Cooks thuộc Đại học Purdue. Công nghệ này được Zoltan Takáts, Justin Wiseman và Bogdan Gologan đề xuất vào năm 2004. Mục tiêu nghiên cứu vào thời điểm đó là khám phá phương pháp phân tích mẫu không yêu cầu điều kiện chân không. Kể từ đó, sự xuất hiện và phát triển của công nghệ DESI được coi là đã thúc đẩy sự phát triển nhanh chóng của công nghệ ion hóa môi trường cùng với phân tích trực tiếp theo thời gian thực (DART), và hơn 80 công nghệ ion hóa môi trường khác nhau đã xuất hiện cho đến nay.
Nguyên lý hoạt động và cơ chế ion hóa của DESI
Cốt lõi của công nghệ DESI nằm ở cơ chế ion hóa độc đáo của nó. Công nghệ này ion hóa mẫu bằng cách hướng luồng sương mù siêu nhỏ tích điện lên bề mặt mẫu. Khi những giọt tích điện này tiếp xúc với bề mặt mẫu, chúng sẽ mang các chất phân tích mong muốn vào máy quang phổ khối để phát hiện tiếp theo. Quá trình ion hóa của DESI có thể được chia thành hai loại: đối với hợp chất có trọng lượng phân tử thấp và hợp chất có trọng lượng phân tử cao, cơ chế ion hóa là khác nhau.
Các phân tử có trọng lượng phân tử cao như protein thường tạo thành các ion tích điện nhiều lần trong quá trình phun điện, cung cấp thông tin chính xác cho phép phân tích phổ khối sau đó.
Phạm vi ứng dụng rộng
Sự ra đời của công nghệ DESI đã thúc đẩy sự phát triển của nhiều ứng dụng mới, chẳng hạn như ion hóa phun điện giải bằng laser (LAESI) và ion hóa phun điện giải bằng laser hỗ trợ ma trận (MALDESI). Các kỹ thuật này cho phép chụp ảnh các mô sinh học và phân tích mẫu ngay lập tức mà không cần phải chuẩn bị mẫu phức tạp.
Tiềm năng phát triển trong tương lai
Với sự phát triển hơn nữa của các thiết bị khối phổ, DESI cũng liên tục được trang bị các công nghệ mới, chẳng hạn như kết nối với sắc ký lỏng (LC) và sắc ký điện động, giúp cải thiện đáng kể hiệu quả và độ chính xác của phân tích. Sự phát triển này không chỉ rút ngắn thời gian phân tích mà còn biến việc thử nghiệm các mẫu môi trường và sinh học theo thời gian thực trở thành hiện thực.
Những tiến bộ công nghệ của DESI sẽ cho phép các nhà khoa học khám phá các hệ thống phức tạp hơn và thực hiện nhiều loại phân tích hóa học hơn, điều này sẽ có tác động sâu sắc hơn đến nghiên cứu và ứng dụng khoa học.
Kết luận
DESI chắc chắn là một công nghệ mang tính cách mạng với tiềm năng vô hạn cho sự phát triển trong tương lai của phép đo phổ khối. Với quá trình nghiên cứu, phát triển và mở rộng ứng dụng liên tục, công nghệ này sẽ mở ra cánh cửa tới nhiều khả năng hơn và thay đổi hiểu biết của chúng ta về thế giới hóa học. Vậy, những cải tiến công nghệ nào sẽ tiếp tục dẫn đầu tốc độ nghiên cứu khoa học trong tương lai?
