Name: ויזואליזציה של ספקטרומטריית אמביינט המוני עם השימוש של צילומי שליארן (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2016-06-20T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 49 s
Description: למד לדמיין זרמי גז של מקור יינון אמביינטי בספקטרומטריית מסה באמצעות צילומי שליארן. שיטה זו מסייעת להבנת תופעות פיזיקליות ואופטימיזציה של יעילות היינון.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

המחברים מבקשים להודות לקייטלין קובלבסקי על הסיוע בעריכה ובעיצוב של פרסום זה.

1. צילום שליארן <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הקמת מבחן האזור הערה: אזור הבדיקה קיים ישירות מול המראה. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צמד מראה קעורה כדורית (150 מ&quot;מ קוטר, מ&quot;מ אורך 1,500 מוקדים) במלחציים דוכן טבעת גדולים מספיק כדי לתמוך במראה. התקן את ערכת טבעת עמדה עם המראה כדי טבעת לעמוד בניצב לרצפה. המחקר הנוכחי נעשה שימוש עמדת טבעת 3 רגל, אבל לכל גובה יכול לשמש כל עוד הוא גבוה מספיק כדי להיות מסוגל כדי למרכז את מראה חלון התצוגה של המקור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את דוכן טבעת במראה לצד המקור ספקטרומטר מסה. הפוך את הפנים במראה במקביל, ובאותו הגובה, כמקור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את המראה כך במרכזו מיושר עם האזור המקורי במרכז ספקטרומטר מסה. חפיפה של המכשיר תתרחש. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קטעון, מצלמת מקור האור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחתוך <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף צלחת מתכת לחלק העליון של החצובה. הצלחת תשמש כפלטפורמה להחזיק בשני סכין הגילוח ואת מקור האור. סכין גילוח מעשים כמו מה שמכונה &quot;ההפסקה&quot; בצילום שליארן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צרף את סכין הגילוח לצלחת מתכת באמצעות מגנט כך שהקצה החד הוא אנכי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את החצובה עולה בקנה אחד עם המראה במהירות כפולה אורך המוקד של המראה, 3,000 מ&quot;מ. יישר את סכין הגילוח מאונך לנתיב של אור המוחזר מן המראה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באופן ידני להתאים את גובה החצובה כך שהקצה החד של סכין גילוח כ מיושר עם במרכז המראה. הערה: שינוי פיין יקרה בהמשך. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מַצלֵמָה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הר מצלמה דיגיטלית עם עדשת טלה 300 מ&quot;מ על חצובה נפרדת. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מקם את המצלמה כך העדשה (כאשר ב זום מלא) הוא 4 ס&quot;מ ישירות מאחורי ובאותו Height כמו סכין גילוח. אין להסיר את מכסה העדשה בשלב זה. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צג אופציונלי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חברו את יציאת הוידאו של המצלמה למחשב לפקח או טלוויזיה כדי להציג את התופעה שליארן בקלות בזמן אמת. הערה: זהו תהליך מומלץ. הליך זה עשוי להשתנות בהתאם לסוג של המצלמה בשימוש. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חריר מקור אור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לקדוח חור קטן (כ 0.6 מ&quot;מ קוטר) למרכז כיסוי (במקרה זה, כובע בקבוקון באותו קוטר של הפנס היה בשימוש) אשר יכול להיות מחובר / מודבקת מקור האור. ודא כי יש את המכסה בקוטר מספיק כדי לכסות את עדשת הפנס לחלוטין. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חבר את המכסה מעל 200 לומן LED פנס באמצעות קלטת רדיד. הערה: הפנס יקבל חם קלטת טמפרטורה גבוהה מומלצת. </li></ol></li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מיקום מקור האור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ראשית להשתמש laמצביע ser כדי ליישר את מקור האור עם המראה, סכין גילוח, ואת המצלמה, על מנת להבטיח מיקום נכון של מקור האור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את מצביע לייזר על לוחית מתכת ליד סכין גילוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באופן ידני להעביר את מצביע לייזר כך שהקרן להכות במרכז במראה. התאם כנדרש כדי להבטיח את הקרן שקפה מצטלבת orthogonally אל סכין הגילוח כך שכמחצית הקורה חסומה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באופן ידני להתאים את המיקום של המראה כדי לכוון את הקרן של מצביע הליזר ישירות סכין הגילוח אם יישור הקרן לא הושג 1.2.5.3. זהירות! אל תסתכל ישירות לתוך מצביע לייזר או קרן משתקף. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ודא כי קרן הלייזר ממוקדת על העדשה תוך שמירה על מכסה עדשה על המצלמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החזר את מצביע לייזר עם פנס מכוסה בעוד הכל מיושר. ודא כי הפנס הוא בכיוון זהה כמו מצביע לייזר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את הפנס, באמצעות פיסת נייר לבן, לקיים את האור המוחזר על החתך. ודא כי הקורה היא נקודה ממוקדת קטנה ליד החתך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בצע את כל השינויים אנכי צורך לחסום כמחצית קרן האור המוחזר לגבול התחתון. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את מכסה העדשה על המצלמה להתמקד במראה. הערה: מומלץ כי המצלמה / העדשה לשמש במצב התמקדות ידני. </li></ol></li></ol></li></ol> 2. עצם בדיקת דוגמא: מקור יינון ספקטרומטריית מסה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ידני ליישר את מקור יון ספקטרומטריית מסה בתוך האזור הבדיקה, תוך שמירת מרחק של 10 מ&quot;מ בין סוף הפייה מפרצון של ספקטרומטר מסה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ידני לפתוח את שסתום מחט למקור הסביבה המאפשר חנקן לזרום דרך המקור. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את התוכנה משמשת לשליטה על ספקטרומטר המסה. לצורך המחקר, התוכנה המשמשת היה &quot;נהג SQ&quot;. הקישו על file -open- מכן בחר את הקובץ לכונן המתאים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> החל בכל המתחים והטמפרטורות למקור הסביבה פעם את המנגינה ידנית נפתחת. כל ספקטרומטר מסה יהיה תוכנה משלה על שלב זה. לצורך המחקר הנוכחי, פעם את המנגינה הידנית פתוחה, לחץ על הלחצן &quot;מתח המקור כבוי&quot; ולחצן &quot;כל הגז מחממים כבויים&quot; כדי לבצע משימה זו. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שים את המראה של זרימת יציאת הזרבובית עם מנגנון שליארן במסך התצוגה של המצלמה הדיגיטלית כמו הטמפרטורה. שים את זרם הגז (ראה תיאור בסעיף &quot;תוצאות&quot;) יצא סוף הזרבובית. זרם הגז ניתן לצפות בחלק האחורי של המצלמה, או שזה ניתן לצפות ישירות על צג LCD. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אסוף את התמונה או על ידי הקלטת וידאו מהמצלמה, או צילום תמונה של זרם הגז, תמונות רצויות פעם הם דמיינו חיים על המצלמה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מעבירים את התמונה (ים) אסף למחשב עם camerכרטיס זיכרון או חיבור USB ולהציג את התמונה עם תוכנה על פי בחירתך. </li></ol> 3. קביעה של ריסוס חצי זווית דרך תמונת Collected <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את התמונה שנאספה באמצעות תוכנת צפייה בתמונה ולהדפיס את התמונה שנאספה (ים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צייר קו על התמונה המודפסת () המגדירה את הציר במרכז במקביל זרם גז לכיוון הזרימה באמצעות סרגל. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> צייר קו לאורך שפת נחל הגז מדמיין על התמונה המודפסת (ים) באמצעות סרגל. זה יכול להיות דמיין יותר מסרטון רשמה בשל הבלחה כי נוכח פורמט וידאו; להשתמש בזה כדי לעזור לזהות את יתרון העותקים המודפסים. סמן את השוליים החיצוניים של זרמי הגז להשיג מגוון לקבלת זווית ספריי וחצי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מדוד את זווית פיק בין ציר המרכז והקו מצויר 3.2 שימוש במד זווית. </li></ol>

<ol><li>Settles, G. S. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSettles%2C+GS+%22Schlieren+and+Shadowgraph+Techniques%3A+Visualization+Phenomena+in+Transparent+Media%22">Schlieren and Shadowgraph Techniques: Visualization Phenomena in Transparent Media</a>. , 1st, Springer-Verlag. Germany. (2001).</li>
<li>Strawa, A. W., Chapman, G. T., Arnold, J. O., Canning, T. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ballistic+range+and+aerothermodynamic+testing%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Aircraft%22%5BJournal%5D)">Ballistic range and aerothermodynamic testing.</a> J. Aircraft. 28 (7), 443-449 (1991).</li>
<li>Settles, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Imaging+gas+leaks+by+using+schlieren+optics%5BTitle%5D)+AND+%22Pipeline+%26+Gas+Journal%22%5BJournal%5D)">Imaging gas leaks by using schlieren optics.</a> Pipeline & Gas Journal. 226 (9), 28-30 (1999).</li>
<li>Takagi, T., Kubota, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+application+of+schlieren+optics+for+detection+of+protein+bands+and+other+phenomena+in+polyacrylamide+gel+electrophoresis%5BTitle%5D)+AND+%22Electrophoresis%22%5BJournal%5D)">The application of schlieren optics for detection of protein bands and other phenomena in polyacrylamide gel electrophoresis.</a> Electrophoresis. 11 (5), 361-366 (1990).</li>
<li>Clark, I. G., Cruz, J. R., Huges, M. F., Ware, J. S., Madlangbayan, A., Braun, R. D. Aerodynamic and Aeroelastic Characteristics of a Tension Cone Inflatable Aerodynamic Decelerator. Proceedings from the 20th AIAA Aerodynamic Decelerator Systems Technology Conference and, May 7, 2009, Seattle, , (2009).</li>
<li>Froome, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Refractive+Indices+of+Water+Vapour%2C+Air%2C+Oxygen%2C+Nitrogen+and+Argon+at+72+kMc%2Fs%5BTitle%5D)+AND+%22Proc.+Phys.+Soc.+B%22%5BJournal%5D)">The Refractive Indices of Water Vapour, Air, Oxygen, Nitrogen and Argon at 72 kMc/s.</a> Proc. Phys. Soc. B. 68, 833-835 (1955).</li>
<li>Winter, G. T., Wilhide, J. A., LaCourse, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterization+of+a+Direct+Sample+Analysis+%28DSA%29+Ambient+Ionization%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Soc.+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Characterization of a Direct Sample Analysis (DSA) Ambient Ionization.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 26 (9), 1502-1507 (2015).</li>
<li>Pfeuffer, K. P., Schaper, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Halo-Shaped+Flowing+Atmospheric+Pressure+Afterglow%3A+A+Heavenly+Design+for+Simplified+Sample+Introduction+and+Improved+Ionization+in+Ambient+Mass+Spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Anal.+Chem%22%5BJournal%5D)">Halo-Shaped Flowing Atmospheric Pressure Afterglow: A Heavenly Design for Simplified Sample Introduction and Improved Ionization in Ambient Mass Spectrometry.</a> Anal. Chem. , 7512-7518 (2013).</li>
<li>Pfeuffer, K. P., Shelley, J. T., Ray, S. J., Hieftje, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visualization+of+Mass+Transport+and+Heat+Transfer+in+the+FAPA+Ambient+Ionization+Source%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Anal.+At.+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Visualization of Mass Transport and Heat Transfer in the FAPA Ambient Ionization Source.</a> J. Anal. At. Spectrom. 28 (379-387), 379-387 (2013).</li>
<li>Pfeuffer, K. P., Ray, S. J., Hieftje, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+and+Visualization+of+Mass+Transport+for+the+Flowing+Atmospheric+Pressure+Afterglow+%28FAPA%29+Ambient+Mass-Spectrometry+Source%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Soc.+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Measurement and Visualization of Mass Transport for the Flowing Atmospheric Pressure Afterglow (FAPA) Ambient Mass-Spectrometry Source.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 25 (5), 800-808 (2014).</li>
<li>Keelor, J. D., Dwivedi, P., Fernández, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+Effective+Approach+for+Coupling+Direct+Analysis+in+Real+Time+with+Atmospheric+Pressure+Drift+Tube+Ion+Mobility+Spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Am.+Soc.+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">An Effective Approach for Coupling Direct Analysis in Real Time with Atmospheric Pressure Drift Tube Ion Mobility Spectrometry.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 25 (9), 1538-1548 (2014).</li>
</ol>

אין אינטרסים פיננסיים מתחרים עם הערך הזה.

ישנם מספר שיקולים אשר יש לטפל לפני שתנסה בפרוטוקול זה. בנוסף החלל מסביב ספקטרומטר מסה עבור המקור במראה, שטחים פתוחים מספיק חייב להיות זמין כדי להתאים את המרחק של הנקודה פעמיים המוקד של המראה. יתר על כן, את הגודל של המראה בסופו של דבר יוחלט על ידי הגודל של המקור כי הוא נחקר. אם המראה הוא קטן מדי, המקור לא להיות דמיין מלא. חשוב לציין כי חלק, אם לא כולם, של מכסה המקור יש להסיר כדי ליישם את טכניקת דימות צילום שליארן. ...

ספקטרומטריית מסה, כלי אנליטי זמין עבור זיהוי מסה מולקולרי, הפכה לאחד של שיטות אנליטיות החזקות ביותר עד כה. בעשור האחרון שורה שלמה של מקורות יינון סביבה חדשים נהייתה זמינה זיהוי ספקטרומטריית מסה. לקבלת הנתונים שנאספו בכתב היד הזה, מקור הניתוח הישיר לדוגמא (DSA) נוצל. למרות המקורות אלה הם מגוונים מאוד, ידע מפורט יותר של תהליך היינון הגופני נדרש לצורך מיטוב הארכת מטרתו. מטרת הניסוי היא להשיג הבנה טובה יותר של תהליך היינון בתוך מקורות הסביבה באמצעות ויזואליזציה של זרם החנקן במכשיר באמצעות טכניקה המכונית צילום שליארן. המחקר המדעי לעתים קרובות יוזם באמצעות תצפית, וזה קשה אם מושא המחקר הוא שקוף לעין בלתי מזוינת. צילום שליארן הוא טכניקה המאפשרת את הבלתי נראהלהפוך לנראה באמצעות הסתמכות על שינויים במדד השביר בתוך 1 שקוף. הומגניות של מדדי השבירה גורמת לעיוות של אור המאפשר ויזואליזציה. הטכניקה שליארן נעשה שימוש באופן שגרתי במגוון תחומים מיוחדים כולל דוגמנות בליסטיקה, הנדסת אווירונוטיקה וחלל, גילוי גז בכלל זרימת ניטור, ובזמנים לדמיין להקות חלבון ג&#39;ל אלקטרופורזה 2-5. רוב מקורות יינון הסביבה להשתמש זרם של גז כדי להקל על היינון. מגוון רחב של מצבים יכול להתקיים אפשרויות מקור, אולם הפרמטרים של הניסוי הזה חייבים לערב הניצול של גז עם מקדם שבירה שונה מאוויר המעבדה שמסביב. המחקר הספציפי הזה מנצל חנקן חם. יצוין כי רק הבדל קטן מקדם שבירה הוא ציין בין חנקן טהור מנחל הדלק והאוויר ב -6 RT, בעיקר בגללir מורכב בעיקר חנקן. בעיה זו היא להתגבר במקרה זה עקב הטמפרטורות הגבוהות של החנקן הטהור בזרם הגז המייצר שינוי משמעותי מספיק מקדם שביר עבור להקפיד הגז. מקורות ספקטרומטריית מסה אחרים כגון יינון כימית האטמוספירה Desorption (DAPCI) 7, מזרימים לחץ האטמוספירה זוהר שרידי (FAPA) 8-10, והאשראי הישיר ניתוח בזמן אמת (DART) 11 מקורות יינון השתמשו בצילום שליארן. הכוונה של פרוטוקול זה היא לדון כיצד ללמוד יינון סביבה באמצעות תצורת צילום שליארן בסיסית. טכניקה זו, לעומת זאת, היא ישימה לכל מספר של שיטות אנליטיות שונות שכוללות זרמי גזים.

<table><tbody><tr><td>פנס</td><td>EAGTAC</td><td>D25A Ti</td><td>או שווה ערך&nbsp;</td></tr><tr><td>אופטיקה עוגן</td> <td>מראה קעורה כדורית</td><td>27633</td><td></td></tr><tr><td>Rebel EOS T2i</td><td>Canon</td><td>4462B001</td><td>או שווה ערך&nbsp;</td></tr><tr><td>עדשת טלפוטו 300 מ"מ</td><td>Canon</td><td>6473A003</td><td>או שווה ערך&nbsp;</td></tr><tr><td>ניתוח דגימה ישירה (DSA) מקור יינון</td><td>PerkinElmer</td><td>MZ300560</td><td>או שווה ערך&nbsp;</td></tr><tr><td>Sq 300 MS עם תוכנת דרייבר SQ</td><td>PerkinElmer</td><td>N2910801</td><td>או שווה ערך&nbsp;</td></tr><tr><td>מעמד טבעת</td><td>פישר סיינטיפיק</td><td>11-474-207</td><td>או שווה ערך&nbsp;</td></tr><tr><td>מצביע לייזר</td><td>Apollo</td><td>MP1200</td><td>או שווה ערך&nbsp;</td></tr><tr><td>סכין גילוח</td><td>Blue Hawk</td><td>34112</td><td>או שווה ערך&nbsp;</td></tr><tr><td>מקדחה קטנה #73</td><td>CML אספקה</td><td>503-273</td><td>או שווה ערך&nbsp;</td></tr><tr><td>מד זווית</td><td>סטרלינג&nbsp;</td><td>582</td><td>או שווה ערך&nbsp;</td></tr><tr><td>מהדק צינור</td><td>קלשון</td><td>720-6000L</td><td>או שווה ערך&nbsp;</td></tr></tbody></table>

ויזואליזציה של ספקטרומטריית אמביינט המוני עם השימוש של צילומי שליארן

Visualization of Ambient Mass Spectrometry with the Use of Schlieren Photography

כתב יד זה מתאר כיצד לדמיין מקורות יינון הסביבה ספקטרומטריית מסה באמצעות צילום שליארן. על מנת לייעל את ספקטרומטר מסה כמו שצריך, יש צורך לאפיין ולהבין את עקרונות פיסיקליים של המקור. רוב ינון הסביבה המסחרי מקורות לנצל סילוני חנקן, הליום, או אוויר אטמוספרי כדי להקל על היינון של אנליטי. כתוצאה מכך, צילום שליארן ניתן להשתמש כדי להמחיש את זרמי הגז תוך ניצול ההבדלים מקדם השבירה בין הזרמים ואוויר הסביבה להדמיה בזמן אמת. תוכנית ההתקנה הבסיסית מחייבת מצלמה, מראה, פנס, סכין גילוח. כאשר היא מוגדרת כראוי, תמונה בזמן אמת של המקור היא ציינה ידי מתבונן בהשתקפות שלו. זה מאפשר תובנה מנגנון הפעולה במקור, ומסלולי הייעול שלה יכולים להיות הובהרו. האור לשפוך על מצב בלתי נראה.

סכמטי של ההתקנה שליארן כולל מקור יינון ספקטרומטריית מסה ניתן למצוא באיור 1. כאשר כל הרכיבים שליארן מיושרים כראוי, גזים בתוך האזור הבדיקה ניתן לראות מנוגדים אזורים כהים ובהירים. איור 2 מדגים כיצד ניגוד זה יכול להיות השתמש כדי להבחין כיצד צורת זרימת סילון חנקן משינויי מקור ספקטרומטריית המסה כמו גודל נחיר פוחת. תמונת ...

מאמר זה מציג פרוטוקול להדמיה של זרמים גזיים של מקור יינון סביבתי באמצעות צילום שלירן וספקטרומטריית מסה.

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass ...

המטרה הכללית של פרוצדורה זו היא להמחיש ויזואלית את זרם הגז של מקור יינון סביבתי המשמש למספקטרומטריה של מסות, وذلك לצורך הבנה ואופטימיזציה של מקור היינון. שיטה זו יכולה לסייע במתן תשובות לשאלות מפתח בתחום מספקטרומטריית מסות ביינון סביבתי, כגון יעילות היינון ביחס למיקום המקור. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא השימוש בזרמי גז המומחשים ויזואלית עם מקור יינון סביבתי כדי להבין טוב יותר את התופעה הפיזיקלית הקשורה לטכניקת הגילוי.למרות ששיטה זו יכולה לספק תובנות לגבי ספקטרומטריית מסה סביבתית, ניתן ליישם אותה גם על מערכות אחרות, כגון תופעות פיזיקליות הכוללות זרימות גז. דוגמה לכך היא תחום האווירודינמיקה. באופן כללי, אנשים שאינם מכירים את השיטה יתקשו בתחילה, מכיוון שבתחילה קשה להבין כיצד לכוון ידנית את המערכת כדי להשיג יישור תקין של המצלמה.ראשית, הדקו מראה קעורה כדורית במלקחיים של מעמד טבעת הגדולים מספיק כדי לתמוך במראה. חברו את מלקחי מעמד הטבעת עם המראה למעמד טבעת בגובה של שלושה רגל בניצב לרצפה. מקמו את מעמד הטבעת והמראה לצד מקור ספקטרומטר המסות.כווננו את פני המראה כך שיהיו מקבילים למקור ובאותו גובה שלו. לאחר מכן, מקמו את המראה כך שמרכזה יהיה מיושר עם אזור המקור המרכזי של ספקטרומטר המסה. לבסוף, חברו לוח מתכת לחלק העליון של החצובה.חברו להלוח המתכתי, באמצעות מגנט, להב תער (הידועה כ"חסימה" או cut off), כך שהקצה החד יהיה אנכי. הניחו את החצובה בקו אחד עם המראה, במרחק של פעמיים אורך המוקד של המראה. לאחר מכן, יישרו את להב התער כך שיהיה מאונך למסלול האור המוחזר מהמראה.כוון ידנית את גובה החצובה כך שהקצה החד של להב התערה יהיה מיושר בקירוב למרכז המראה. לאחר מכן, התקן מצלמה דיגיטלית עם עדשת טלפוטו של 300 מילימטר על חצובה נפרדת. מקם את המצלמה כך שהעדשה תהיה ארבעה סנטימטרים בדיוק מאחורי להב התערה, ובאותו גובה.חברו את יציאת הווידאו של המצלמה למסך מחשב כדי לצפות בקלות בתופעת השלירן (Schlieren) בזמן אמת. קדחו חור קטן בקוטר של בערך 0.6 mm במרכזו של פקק מבחנה על מנת לחברו לפנס. הדביקו את פקק המבחנה מעל פנס LED בעוצמה של 200 lumen, באמצעות סרט דבק רדיד עמיד בחום.הניסוי יצליח רק אם יישור כל הרכיבים יהיה נכון. אנא הקפידו להבטיח מיקום נכון. כדי להבטיח מיקום נכון של הפנס, הניחו מצביע לייזר על לוח המתכת לצד להב התער.הזיזו ידנית את מצביע הלייזר כך שהקרן תפגע במרכז המראה. התאימו במידת הצורך כדי להבטיח שהקרן המוחזרת תחתוך את להב התער בזווית ניצבת, כך שכשמחצית מהקרן תיחסם. אם הקרן אינה מיושרת, התאימו ידנית את מיקום המראה כדי לכוון את קרן מצביע הלייזר ישירות אל להב התער.לאחר שווידאת שקרן הלייזר ממורכזת על העדשה, החלף את מצביע הלייזר בפנס מכוסה בעוד כל הרכיבים מיושרים. לאחר מכן, הדלק את הפנס. בעזרת דף נייר לבן, בחן את האור המוחזר בנקודת החיתוך, כדי לוודא שהקרן היא נקודה קטנה וממוקדת.בצעו את כל ההתאמות האנכיות הדרושות כדי לחסום באמצעות ה-cutoff כחצי מקרן האור המוחזרת. לאחר מכן, הסירו את מכסה העדשה מהמצלמה וכוונו את המוקד אל המראה. יישרו ידנית את מקור היונים של ספקטרומטריית המסה בתוך אזור הבדיקה, במרחק של 10 millimeters בין קצה הדיזה לבין פתח הכניסה של ספקטרומטר המסות.לאחר מכן, פתחו ידנית את שסתום המחט למקור הסביבתי, כדי לאפשר לחנקון לזרום דרכו. פתחו את התוכנה המשמשת לשליטה בספקטרומטר המסה. לחצו על File ובחרו ב-Open Tune.לאחר מכן, בחרו את קובץ ה-Tune המתאים. לאחר פתיחת ה-Tune הידני, הפילו את כל המתחים והטמפרטורות למקור הסביבתי. עקבו באמצעות מכשיר השלירן (Schlieren apparatus) אחר הופעת הזרימה היוצאת מהנחיר במסך התצוגה של המצלמה הדיגיטלית בעוד הטמפרטורה עולה.לאחר שהתמונה הרצויה נראית במצלמה, אספו אותה על ידי צילום של זרם הגז. בשלב זה, פתחו את התמונה שהתקבלה באמצעות תוכנה לצפייה בתמונות, והדפיסו אותה. שרטטו באופן ידני קו באמצעות עיפרון וסרגל על התמונה המודפסת, המגדיר את ציר המרכז של זרם הגז במקביל לכיוון הזרימה.באמצעות סרגל, שרטטו ידנית קו לאורך קצה זרם הגז המדומיין בתמונה המודפסת. סמנו את הקצוות החיצוניים של זרם הגז כדי לקבל טווח עבור חצי זווית הריסוס. לבסוף, מדדו את הזווית שנוצרה בין הציר המרכזי לבין הקו באמצעות מד-זווית.כאשר כל הרכיבים במערך השלירן (Schlieren) מיושרים כראוי, ניתן לראות גזים בתוך אזור הבדיקה כאזורים כהים ובהירים בניגוד. ניתן להשתמש בניגוד זה כדי לצפות כיצד משתנה צורת זרימת סבך החנקן ממקור ספקטרומטריית המסה ככל שגודל הדיזה קטן. תמונת שלירן מלאה ולא חתוכה של המקור ושל זרימת הגז ממחישה את כיוונם של אובייקטי הבדיקה ביחס למראה, ומראה מה צפוי להתרחש כאשר כמות האור הנכונה נחסמת.אם נקודת החיתוך גבוהה מדי או נמוכה מדי, התוצאה תהיה תמונות באיכות נמוכה. עם גודל נחיר קבוע, הזווית המחציתית גדלה בהתאם לעלייה בלחץ, מה שמעיד על הגדלה כללית של גזרת הגז. הזווית המחציתית גדלה עם קוטר נחיר גדול יותר בלחץ קבוע, דבר המעיד על הגדלה פרופורציונלית כללית של סילון החנקן היוצא מהמקור עם הגדלת קוטר הנחיר.לאחר שליטה בטכניקה, ניתן לבצעה בשעה עד שעתיים, אם היא מבוצעת כראוי. לאחר צפייה בסרטון זה, תהיה לכם הבנה טובה לגבי האופן שבו ניתן להמחיש חזותית את זרם הגז של מקור יינון סביבתי. זכרו כי עבודה עם מצביעי לייזר עלולה להיות מסוכנת ביותר, ויש להרכיב תמיד משקפי מגן בעת ביצוע הליך זה.

visualization-ambient-mass-spectrometry-with-use-schlieren

Research

JoVE Journal

Chemistry

כימיה

Electrospray לייזר אבלציה יינון (LAESI) הוא מקור של לחץ אטמוספרי יון עבור ספקטרומטריית מסה. במצב הדמיה, אמצע אינפרא אדום בדיקות הלייזר הפצות של מולקולות על פני קטע רקמה או biofilm. טכניקה זו מציגה גישה חדשה ללימודי bioanalytical מגוונים שבוצעו תחת תנאים ניסויים הילידים.

בלחץ אטמוספרי מולקולרית והדמיה של רקמות ביולוגיות באמצעות Biofilms LAESI המוניים ספקטרומטריית

קרן מולקולרית מצמידה ספקטרומטר מתכונן ואקום אולטרה הסגול photoionization ההמוני בסינכרוטרון מספקת כלי נוח כדי לחקור את המבנה האלקטרוני של מולקולות בודדות גזיות ואשכולות. מנגנוני העברת פרוטון בהדימרים DNA בסיסם הובהרו בטכניקה זו.

ספקטרומטריית מסת קרן מולקולרית עם קרינת אולטרה סגולה אבק מתכוונן (VUV) Synchrotron

במאמר זה, הליך לכימות הפרמטרים תחבורה ההמוני של כימיקלים בחומרים שונים מוצג. תהליך זה כרוך העסקת מודל דיפוזיה מבוססת הפוך-ניתוח לאדי פרופילי פליטה שנרשמו על ידי בזמן אמת, ספקטרומטריית מסה בואקום גבוה.

גישה הפוכה ניתוח לאפיון כימי תחבורה בצבעים

כאן, אנו מציגים פרוטוקולים לביצוע הדמיית ספקטרומטריית מסה סביבתית (MSI) של רקמות וניתוח MS של תא יחיד (SCMS) באתרו באמצעות בדיקה יחידה, שהיא מכשיר רב תכליתי ממוזער לניתוח טרשת נפוצה.

יישומים של-הבדיקה הבודדה: הדמיה ספקטרומטריית מסה וניתוח תא יחיד בתנאי הסביבה

מקור הדמיית ספקטרומטריית מסה (MSI) המופעל בלחץ אטמוספרי פותח על ידי צימוד ספיגת לייזר אינפרא אדום בינוני ופוסט-יינון אלקטרוספריי. מטריצת קרח אקסוגנית שימשה כמטריצה סופגת אנרגיה כדי להקל על ספיגה תהודה של חומר הקשור לרקמות. כתב יד זה מספק פרוטוקול שלב אחר שלב לביצוע IR-MALDESI MSI של עכבר יילוד בכל הגוף.

הדמיה של כל הגוף ספקטרומטריית מסה על ידי אינפרא אדום מטריקס בסיוע לייזר Desorption electrospray יינון (IR-MALDESI)

עבור מינים כיראלי קטן, קולון פיצוץ הדמיה מספקת גישה חדשה כדי לקבוע את יד של מולקולות בודדות.

הפיצוץ הקולומבית הדמיה ככלי להבחנה בין Stereoisomers

שיטת הכנת דגימות חדשנית מודגמת לניתוח של מקרוקולוניות חיידקים מבוססות אגר באמצעות ספקטרומטריית מסה של הדמיית ספיחה / יינון בלייזר בסיוע מטריצה.

חקירת שיתוף פעולה מיקרוביאלי באמצעות ניתוח ספקטרומטריית מסות הדמיה של מושבות חיידקים הגדלות על אגר וברקמות במהלך זיהום

מסגרת הדמיה היפרספקטרלית מהירה ורב-מודאלית פותחה כדי לקבל תמונות בפס רחב של יצירת סכום תדר רטט (VSFG), יחד עם שיטות הדמיה של שדה בהיר, דור הרמוני שני (SHG). בשל היותו של תדר האינפרא אדום מהדהד עם תנודות מולקולריות, מתגלה ידע מבני מיקרוסקופי ומורפולוגיה מזוסקופית על דגימות המותרות לסימטריה.

הדמיה כימית היפרספקטרלית מולטימודאלית לא ליניארית באמצעות מיקרוסקופ יצירת סכום תדר רטט בסריקת קווים

קונפורמציה בחלבון ודינמיקה הן מפתח להבנת הקשר בין מבנה חלבון ותפקודו. חילופי מימן יחד עם ספקטרומטריית מסה ברזולוציה גבוהה הוא שיטה תכליתית כדי ללמוד את הדינמיקה קונפורמציה של חלבונים כמו גם באפיון אינטראקציות החלבון ליגנד וחלבונים, כוללים ממשקי מגע ואפקטי allosteric.

ניתוח דינמיקת חלבון באמצעות מימן Exchange ספקטרומטריית מסה

מוצג האפיון של קומפלקסים שנוצרו ביחסים יחסיים שונים של כספית (II) לטטרפפטידים של דיציסטיניל על ידי יינון אלקטרו-ספריי, ספקטרומטריית מסה אורביטראף.

חקר complexation של מרקורי (II) עם Dicysteinyl Tetrapeptides ידי Ionization electrospray ספקטרומטריית המסה

למד לדמיין זרמי גז של מקור יינון אמביינטי בספקטרומטריית מסה באמצעות צילומי שליארן. שיטה זו מסייעת להבנת תופעות פיזיקליות ואופטימיזציה של יעילות היינון.

ויזואליזציה של ספקטרומטריית אמביינט המוני עם השימוש של צילומי שליארן

גלה סרטונים נוספים