Language
Country/Area
No result found
Thế giới tuyệt vời của phép đo phổ khối di động ion: nó đang cách mạng hóa việc phân tích các mẫu phức tạp như thế nào?
Phổ khối di động ion (IMS-MS) là một kỹ thuật hóa học phân tích tiên tiến dùng để tách các ion pha khí dựa trên sự tương tác của chúng với khí va chạm và khối lượng của chúng. Tính hiệu quả của kỹ thuật này trong việc xử lý các mẫu phức tạp đã khiến nó được đánh giá cao trong các lĩnh vực như nghiên cứu về protein và chuyển hóa. Với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ, sự phát triển của IMS-MS có thể bắt nguồn từ những năm 1960. Với một loạt các cải tiến và đổi mới, công nghệ này hiện nay có thể đạt được độ nhạy và độ chính xác cực cao.
Hiệu suất của IMS-MS làm cho nó được sử dụng rộng rãi trong việc phân tích các mẫu phức tạp, đặc biệt là trong lĩnh vực y sinh, cung cấp dữ liệu quan trọng để hỗ trợ nghiên cứu khoa học.
Lịch sử
Earl W. McDaniel, một trong những người tiên phong trong phép đo phổ khối di động ion, đã kết hợp một ô di động ion trường thấp với một máy quang phổ khối vào đầu những năm 1960, mở ra lĩnh vực này. Lần đầu tiên trong loại hình này. Sau đó, một loạt các nhà nghiên cứu, bao gồm Cohen và nhóm của ông, đã giới thiệu sự kết hợp giữa phổ khối thời gian bay và phổ khối độ linh động ion tại Bell Labs vào năm 1963. Trong nhiều thập kỷ kể từ đó, các công nghệ này tiếp tục phát triển để đáp ứng nhu cầu phân tích nhiều loại mẫu khác nhau.
Sự phát triển của công nghệ IMS-MS đã mở rộng hơn nữa phạm vi ứng dụng của phép đo phổ khối, cho thấy những ưu điểm không thể so sánh được, đặc biệt là khi độ đa dạng mẫu cao hơn.
Các nhạc cụ và kỹ thuật
Các thành phần cốt lõi của thiết bị IMS-MS là máy quang phổ độ di động ion và máy quang phổ khối. Việc đưa mẫu vào và quá trình ion hóa là những bước đầu tiên trong quá trình vận hành thiết bị. Các kỹ thuật ion hóa khác nhau được sử dụng tùy thuộc vào trạng thái vật lý của các chất khác nhau. Ví dụ, các mẫu pha khí thường được sử dụng để ion hóa phóng xạ và ion hóa quang học, trong khi các mẫu pha lỏng được xử lý bằng các kỹ thuật như ion hóa phun điện.
Phân tách độ linh động của ion
Phân tách độ linh động của ion là công nghệ chính của IMS-MS và quá trình này tương tự như chuyển động của các phân tử trong chất lỏng. Một trong những loại phổ biến nhất là phương pháp quang phổ độ di động của ion trong ống trôi (DTIMS), phương pháp này phân tách các ion dựa trên thời gian trôi của chúng trong ống. Khả năng phân tách của các thiết bị này cải thiện độ chính xác của phân tích cấu trúc và chúng thường được sử dụng kết hợp với máy quang phổ khối thời gian bay (TOF).
Phổ khối di động ion không chỉ có thể phân tích cơ học màng của hợp chất mà còn thu được thông tin cấu trúc quan trọng giữa các phân tử bằng cách so sánh mặt cắt va chạm (CCS) của các mẫu đã biết.
Phân tách khối lượng
Các thiết bị IMS-MS truyền thống thường sử dụng máy quang phổ khối thời gian bay để tách khối lượng, được sử dụng rộng rãi do thu thập dữ liệu nhanh và độ nhạy tốt. Với sự phát triển hơn nữa của thiết bị, các loại máy quang phổ khối khác (như máy quang phổ khối tứ cực và máy quang phổ khối bẫy ion) cũng đã bắt đầu được tích hợp với IMS để đáp ứng nhu cầu phân tích cấp cao hơn.
Lĩnh vực ứng dụng
Các kịch bản ứng dụng của IMS-MS bao gồm một số lượng lớn các lĩnh vực nghiên cứu khoa học. Đặc biệt trong việc phân tích các hỗn hợp phức tạp, công suất đỉnh của IMS-MS hoạt động tốt. Trong lĩnh vực y sinh học và an toàn hóa chất, công nghệ IMS-MS có thể phát hiện hiệu quả các tác nhân chiến tranh hóa học, chất nổ và các chất nguy hiểm khác và đã trở thành một công cụ không thể thiếu trong phân tích protein và thuốc.
Những tiến bộ công nghệ của IMS-MS đã mở ra những chân trời nghiên cứu mới, đặc biệt là trong việc phát hiện và phân tích định lượng các hạt và đồng phân kích thước, cho thấy những lợi thế vô song so với công nghệ phổ khối truyền thống.
Trước những vấn đề khoa học ngày càng phức tạp, sự đổi mới liên tục và mở rộng ứng dụng của IMS-MS không chỉ tạo nên một cuộc cách mạng trong các phòng thí nghiệm mà còn ảnh hưởng đến nhiều lĩnh vực nghiên cứu khoa học trên toàn thế giới. Trong thế giới thay đổi nhanh chóng này, liệu IMS-MS có thể trở thành tiêu chuẩn tương lai của công nghệ phân tích không?
