Site Rengi

BilgiliUsta.com | Aradığınız Her Bilginin Adresi.

DART-MS (Kütle Spektrometresi) Nedir?

  • 09 Nisan 2021
  • DART-MS (Kütle Spektrometresi) Nedir? için yorumlar kapalı
  • 197 kez görüntülendi.

DART-MS (Kütle Spektrometresi) bilimde kullanılan analitik bir yöntemdir. DART, Gerçek Zamanlı Doğrudan Analiz anlamına gelmektedir. Belirli bir örnek hazırlığı olmaksızın, nispeten kısa bir zaman dilimi içinde çeşitli numuneleri analiz etmek için kullanılabilen bir kütle spektrometresinin bir versiyonudur. Çok çeşitli farklı endüstriler, bir bileşiğin kimliğini araştırmak veya ürünlerinin kalitesini kontrol etmek için DART-MS’ye dayanmaktadır. Katılar, sıvılar […]

DART-MS (Kütle Spektrometresi) bilimde kullanılan analitik bir yöntemdir. DART, Gerçek Zamanlı Doğrudan Analiz anlamına gelmektedir. Belirli bir örnek hazırlığı olmaksızın, nispeten kısa bir zaman dilimi içinde çeşitli numuneleri analiz etmek için kullanılabilen bir kütle spektrometresinin bir versiyonudur. Çok çeşitli farklı endüstriler, bir bileşiğin kimliğini araştırmak veya ürünlerinin kalitesini kontrol etmek için DART-MS’ye dayanmaktadır. Katılar, sıvılar veya gazlar biçimindeki numuneler, adli tıp, gıda, koku, toksikoloji, kalite kontrol ve çevresel araştırma alanlarında özellikle iyi bilinen bu teknikle analiz edilebilmektedir.

DART-MS Nasıl Geliştirilmiştir?

Cody gibi elde taşınan kimyasal silah dedektörlerinde yaygın olan radyoaktif kaynaklara başarılı bir alternatif oluşturmuştur. Bu silah dedektörlerinin üretimini ve kullanımını daha güvenli hale getirmek için atmosferik bir basınç iyon kaynağı yaratmaya çalışılmıştır. DART böyle doğmuştur. 2000’lerin başında, DART ve DESI (Desorpsiyon) olarak bilinen başka bir yöntem olmasına rağmen, günümüzde 30’dan fazla farklı tekniği kapsayan ortam iyonizasyonunun temelini oluşturan en önemli gelişmelerden biri olarak düşünülen DART sistemi inşa edilmiştir. Ayrıca Electrospray Ionization) en köklü olanıdır. Bununla birlikte kütle spektrometresi, bir numunede bulunan bir veya daha fazla molekülün kütle-yük oranını (m/z) ölçmek için yararlı analitik bir araçtır. Bu ölçümler genellikle numune bileşenlerinin tam moleküler ağırlığını hesaplamak için de kullanılabilmektedir. Kütle spektrometreleri tipik olarak bilinmez bileşikleri moleküler ağırlık belirleme şeklinde tanımlama, , moleküllerin yapısını ve kimyasal özelliklerini belirlemek ve bilinen bileşikleri ölçme için kullanılmaktadır. Her kütle spektrometresi en az şu üç bileşenden oluşmaktadır ve bu bileşenler aşağıdaki gibidir:
• İyonizasyon Kaynağı
• Kütle Analizörü
• İyon Algılama Sistemi

DART-MS (Kütle Spektrometresi) Nedir?İyonlaşma Kaynağı

Moleküller, dış elektrik ve manyetik alanlar tarafından hareket ettirilebilmeleri ve manipüle edilebilmeleri için gaz fazı iyonlarına dönüştürmektedir. Bazı laboratuarlarda, arabaların endüstriyel olarak boyanmasına biraz benzeyen nanoelektrosprey iyonizasyon adı verilen bir teknik kullanılmaktadır. Bu yöntem, deneysel gereksinimlere bağlı olarak pozitif veya negatif yüklü iyonların oluşturulmasına izin vermektedir. Nanoelektrosprey iyonizasyonu, küçük ölçekli bir kromatografi kolonunun çıkışını doğrudan bir kütle spektrometresinin girişine bağlayabilmektedir. Ayrıca kolondan gelen akış, ucunda 10-15 um olan bir iğneden geçirilmektedir.

Kütle Analiz Cihazı

İyonize edildikten sonra iyonlar sınıflandırılmaktadır ve kütle-yük (m/z) oranlarına göre ayrılmaktadır. Günümüzde mevcut olan ve her biri işlem hızı, ayırma çözünürlüğü ve diğer operasyonel gereksinimlerle ilgili ödünleşimlere sahip birkaç kütle analiz cihazı bulunmaktadır. Kütle analizörü genellikle iyon algılama sistemi ile uyumlu çalışmaktadır.

İyon Algılama Sistemi

Ayrılan iyonlar daha sonra ölçülmekte ve m/z oranlarının göreceli bolluklarıyla birlikte depolandığı bir veri sistemine gönderilmektedir. Bir kütle spektrumu, yoğunluklarına göre çizilen bir numunede bulunan iyonların m/z oranlarıdır. Bir kütle spektrumundaki her bir tepe, numunedeki benzersiz m/z bileşenini göstermektedir ve tepe noktalarının yükseklikleri, numunedeki çeşitli bileşenlerin göreceli bolluğunu ifade etmektedir.

DART-MS Nasıl Çalışır?

Gerçek zamanlı kütle spektrometrisinde doğrudan analiz, atmosferik basınç iyonizasyon yöntemidir. Bu yöntemle, işlenmemiş numuneler ve hatta tam nesneler, örnek bütünlüğünü etkilemeyle ilgili endişeler olmadan açık ortamda analiz edilebilmektedir. Bu nedenle, DART-MS’in iletimi ortam laboratuarı koşulları altında gerçekleşmektedir. İlk adım, metastabil helyum (He) veya Azot (N) atomlarını kapsayan ısıtılmış bir gaz akışı kullanılarak analitlerin doğrudan uçuculuğunu içermektedir. Bu işlem örnekleme açıklığının önünde, bir kütle spektrometresinin girişinde, iyonize moleküller numuneden kütle analizörüne aktarılarak serbest bırakılmaktadır. Pozitif iyon modunda çalışırken, analitin bu iyonizasyonu Penning iyonizasyonu, amonyum bağlanması veya protonlama yoluyla olmaktadır. Bu işlemler sırasıyla M+, [M+NH4] + veya [ H] + iyon türlerini üretmektedir. Bununla birlikte, negatif iyonlar da gözlemlenebilmektedir.

DART-MS Uygulamaları

DART yöntemi, çeşitli endüstrilerdeki uygulamalarda çok çeşitli maddelerin analizine uygundur. Çalışmalar, ilaçların metabolitleri, sentetik organik moleküller, patlayıcılar, peptitler, organometalikler, oligosakkaritler ve toksinler gibi yüzlerce farklı kimyasal, element ve molekülün analiz edilmesinde başarılı olduğunu göstermiştir. Çalışmalar, DART tekniğinin bu maddeleri insan derisi, beton, asfalt, banknotlar, bavul, meyve ve sebzeler, kâğıt, giysi ve daha fazlası gibi çeşitli yüzeylerde tespit etmede güvenilir olduğunu göstermiştir. DART-MS’in geniş bir yüzey listesinde bu kadar geniş bir yelpazedeki maddeleri doğru bir şekilde analiz etme kapasitesi, birçok uygulama erişim endüstrisinde kurulmasına yol açmıştır. En önemli uygulamalarından bazıları, kullanımlarının sürekli olarak geliştirildiği adli analizi içermektedir, son zamanlarda, kızılötesi spektroskopi ve piroliz-gaz kromatografisi ile birlikte optik mikroskopiden alınması için bir yöntem olarak önerilen adli boya analizinde kullanılmak üzere genişletilmiştir.
DART’ın bir diğer sağlam uygulaması, ozonun incelenmesinin önemli bir uygulama olduğu çevre ile ilgili faktörlerin incelenmesidir. Teknik, gazlı ortam ortamlarında çalışabileceğinden, atmosferik havanın bileşimini analiz etmek için çok uygundur. DART’ın farmasötik uygulamaları, bu yöntemin iyi oluşturulduğu bir başka alandır. Bu teknik, farmasötik ilaçların potansiyel risklerini ve yan etkilerini belirlemek, ayrıca etkinliklerini belirlemeye yardımcı olmak ve ilaç/farmasötik ürünlerin dozajlarını uyarlamak için kullanılabilmektedir. Son olarak, DART, özellikle kontrollü maddelerin varlığını tespit etmek için çeşitli güvenlik uygulamaları için de kullanılmaktadır. Bu, DART-MS’yi dünyadaki birçok suç laboratuarının önemli bir parçası haline getiren birçok nedenden biridir.

Kütle Spektrometresi Kullanılarak Biyomoleküllerin Analizi

Kütle spektrometrisi, biyomoleküllerin analizi için hızla vazgeçilmez bir alan haline gelmektedir. 1970’lere kadar, benzer bilgiler sağlayan tek analitik teknikler elektroforetik, kromatografik veya ultrasantrifüj yöntemleri olmuşturi. Sonuçlar, moleküler ağırlık dışındaki özelliklere dayandıkları için kesin değildir. Dolayısıyla, bir makromolekülün tam moleküler ağırlığını bilmenin tek yolu, onun kimyasal yapısına dayalı hesaplaması olarak kalmıştır. Plazma desorpsiyonu (PD), hızlı atom bombardımanı (FAB) veya lazer desorpsiyonu (LD) gibi önceden var olan iyonların emisyonuna dayalı desorpsiyon iyonizasyon yöntemlerinin geliştirilmesi, karmaşık biyomolekülleri analiz etmek için kütle spektrometrisinin uygulanmasına izin vermiştir.

Glikanların Analizi

Oligosakkaritler, glikosidik bağlarla bağlanan birkaç monosakkaridin birleşmesiyle oluşan moleküllerdir. Oligosakaritlerin tam yapısının belirlenmesi, proteinler veya oligonükleotitlerinkinden daha karmaşıktır. Monosakaritlerin izomerik doğasının ve bunların doğrusal veya dallı oligosakarit oluşturma kapasitelerinin bir sonucu olarak ek bileşenlerin belirlenmesini içermektedir. Bir oligosakaritin yapısının bilinmesi, sadece monosakarit dizisinin ve dallanma modelinin belirlenmesini değil, aynı zamanda izomer pozisyonunu ve glikosidik bağlarının her birinin anomerik konfigürasyonunu da gerektirmektedir. Glikobiyolojideki gelişmeler, şeker ve sakkaritlerin yapısı, biyo-sentezi ve biyolojisinin kapsamlı bir çalışmasını içermektedir. Kütle spektrometrisi (MS), glikomik ve glikobiyoloji alanında kolaylaştırıcı bir teknoloji olarak ortaya çıkmaktadır.

Lipidlerin Analizi

Lipitler, organik çözücülerde çözünebilen birçok farklı molekül sınıfından oluşmaktadır. Metabolomiklerin önemli bir parçası olan lipidomikler, canlı bir sistemdeki lipidlerin (lipidom) yapısı ve işlevinin hem mekânsal hem de zamansal olarak ayrıntılı analizini ve küresel karakterizasyonunu oluşturmaktadır. Lipitlerin kütle spektrometrisine dayalı analizleri için birçok yeni strateji geliştirilmiştir. En popüler lipidomik metodolojileri, elektrosprey iyonizasyon (ESI) kaynakları ve üçlü dört kutuplu analizörleri içermektedir. Kütle spektrometrisini kullanarak, moleküler ağırlık, element bileşimi, dallanma pozisyonunu ve ikame edicilerin lipid yapısındaki doğasını belirlemek mümkündür.

DART-MS (Kütle Spektrometresi) Nedir?Protein ve Peptitlerin Analizi

Proteinler ve peptitler, peptit bağları ile bağlanan 20 amino asidin kombinasyonlarından oluşan doğrusal polimerlerdir. Proteinler, bu tür modifikasyonlarla işlevlerinin aralığını genişleterek, dönüşüm sonrası birçok değişikliğe uğramaktadır. Proteomik terimi, birlikte ve çeviri sonrası modifiye edilmiş proteinler ve alternatif olarak eklenmiş varyantlar dâhil olmak üzere canlı bir sistemdeki tam protein içeriğinin analizini ifade etmektedir. Kütle Spektrometresi artık neredeyse tüm proteomik deneyleri için çok önemli bir teknik haline gelmiştir. Peptitlerin moleküler kütlesinin yanı sıra sekanslarının da kesin olarak belirlenmesine izin vermektedir. Bu bilgi protein tanımlama, de novo dizileme ve translasyon sonrası değişikliklerin belirlenmesi için çok iyi kullanılabilmektedir.

Oligonükleotitlerin Analizi

Oligonükleotitler (DNA veya RNA), nükleotidlerin doğrusal polimerleridir. Bunlar bir azotlu baz, bir riboz şeker ve bir fosfat grubundan oluşmaktadır. Oligonükleotitler, tRNA ve rRNA’da yaygın olarak bulunan veya eksojen bileşiklerle reaksiyonlardan kaynaklanan doğal olmayan birkaç doğal kovalent modifikasyona uğrayabilmektedir. Kütle spektrometresi, bu modifikasyonların tanımlanmasında ve yapılarının yanı sıra oligonükleotiddeki konumlarının belirlenmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Sadece oligonükleotitlerin moleküler ağırlığının belirlenmesine değil, aynı zamanda doğrudan veya dolaylı bir şekilde sekanslarının belirlenmesine de izin vermektedir.

ZİYARETÇİ YORUMLARI

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu aşağıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.

BİR YORUM YAZ