İkincil Nanoelectrospray iyonlaşma kullanarak gerçek zamanlı nefes analiz için yüksek çözünürlüklü kütle spektrometresi birleştiğinde

Bu deneyin genel amacı, yüksek çözünürlüklü kütle spektrometresine bağlı ikincil nanoelektrosprey iyonizasyonu kullanarak solunan nefesin kimyasal bileşimini karakterize etmektir. Bu yöntem, hastalıkların erken teşhisi, terapötik kontrol izleme ve çevresel maruziyet gibi tıp alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Tekniğin temel avantajı, ölçümün gerçek zamanlı olarak yapılabilmesidir.

Teknik aynı zamanda en yüksek çıktı, hassas, spesifik ve kullanıcı dostudur. Bu tekniğin etkileri akciğer kanseri teşhisine kadar genişletilmiştir. Çünkü akciğer kaner hastalarının farklı evrelerde solunan nefeslerinde biyo belirteç adaylarının bulunma şansı bulunmuştur.

Genel olarak, bu yönteme yeni olan bireyler, iyonizasyon kaynağı genellikle birlikte yapıldığı için mücadele edeceklerdir. Bu yöntem için henüz standart bir protokol olmadığı için görsel gösterim çok önemlidir. Başlamak için, nefes gazının bir elektrosprey tüyüyle kesişmek üzere verildiği ve yüklü damlacıklar tarafından iyonize edildiği ikincil elektrospary iyonizasyon işlemine göre ikincil bir nano ESI kaynağı kurun.

Bireysel laboratuvarlar için kaynaklar, kullanılan kütle spektrometresine bağlıdır. Burada, ikincil nano ESI kaynağı, ticari nano ESI kaynağına dayanmaktadır. Ve onu bir tezgah bırakma çeyrek çekme yörünge tuzağı kütle spektrometresine bağladı.

Kaynağın ana gövdesi, nano ESI kılcal damarını hazneye sokmak için bir girişe sahip kübik paslanmaz çelik bir haznedir. Gaz dağıtımı için haznenin her iki tarafına iki paslanmaz çelik boru yerleştirilmiştir. Nano ESI kılcal damarının ve nano ESI spreyinin ucunun konumunu gözlerle veya dijital mikroskopla kontrol etmek için haznenin üstünde ve altında iki kuvars pencere bulunur.

Son olarak, oda, kütle spektrometresinin süpürme konisine kaynaklanır. Tasarımın, bireysel laboratuvarlarda kullanılan kütle spektrometresinin atmosferik basınç arayüzünün özel geometrisine bağlı olarak değişebileceğini unutmayın. Kütle spektrometresini üreticinin talimatlarına göre hem pozitif hem de negatif iyon algılama modlarında kalibre edin.

Kalibrasyon uygulanarak, lens potansiyelleri ve algılama koşulları gibi kütle spektrometresi parametreleri, belirli bir çözünürlük değerinde iyi hassasiyet ve tepe şekli verecek şekilde optimize edilir. Ticari ESI kaynağını kullanarak tam kalibrasyonlar gerçekleştirin. Burada 70.000 kütle çözünürlüğü kullanılmaktadır.

Kütle kalibrasyonu, özelleştirilmiş olanlar da dahil olmak üzere herhangi bir uyumlu kaynakla gerçekleştirilebilir. Kütle spektrometresinin iyon transfer tüpünün sıcaklığını 100 santigrat derecenin üzerine ayarlayın. En yüksek sıcaklık 350 santigrat dereceye ayarlanabilse de, bazı bileşiklerin ayrışmasına neden olabilir.

ESI çözücüsü ve akış hızı için, çözücünün ve hedeflenen bileşiklerin özelliklerine göre uygun ESI çözücüsünü seçin. Bu deneyde, yüksek iyonizasyon verimliliği için% 0.1 Formik Asit içeren su kullanın. ESI çözücüsünün akış hızını dakikada 0 1,5 mikrolitre aralığında, dakikada 200 nanolitreye ayarlayın.

İkincil nano ESI kaynak parametrelerini, özellikle nano ESI voltajını ve nano ESI kılcal uç konumunu optimize edin. Voltaj genellikle 2.0 4.5 kilovolt arasında değişir. Burada 2,5 kilovolt kullanın.

Uçucu organik bileşiklerin veya VOC'lerin iç mekan havasından etkisini azaltmak için kaynağa saf gaz uygulayın. Burada yüksek saflıkta nitrojen kullanılır ve dakikada 0,8 litre olarak verilir. Saf gazın varlığıyla, bir kütle spektrumunda gözlemlenen normalleştirilmiş yoğunluk seviyesi 1 x 10 ila 5'ten büyük olmalı ve TIC'in değişimi hem pozitif hem de negatif iyon algılama modlarında %10'dan az olmalıdır.

Ölçüm yaparken, iç mekan havasını soluyun ve akciğerlerdeki tüm havayı sabit bir akış hızında solumak için normal bir nefes verin. Ekshalasyon akış hızını bir manometre veya konu tarafından görülebilen bir akış ölçer ile izleyin. Solunan nefesteki su buharını çıkarmak için akış ölçerin girişini nafion borusuna bağlayın.

Ardından, nefes gazını iletmek için akış ölçerin çıkışını PTFE boruya bağlayın. Bu deneyde, denek bir akış ölçer tarafından kontrol edildiği gibi dakikada 0,4 litre nefes verdi. Bir ekshalasyon ölçümü için 30 saniyeden az sürer.

Dört ila altı tekrarlanan ölçüm gerçekleştirin. Kafa karıştırıcı etkileri en aza indirmek için, katılımcıların ölçümlerden en az 30 dakika önce yemek yemekten, içmekten ve dişlerini fırçalamaktan kaçınmalarını sağlayın. Ölçüm sırasında, demir yoğunluğunun cihazın doğrusal algılama sınırını aşıp aşmadığını kontrol etmeye devam edin.

Sinyalin doygunluğu, numunedeki bir bileşikten kaynaklanmayan bir artefakt zirvesine yol açabilir. Burundan nefes alarak, ortamdaki VOC'lerin ve partiküllerin bir kısmı uzaklaştırılacaktır. Bununla birlikte, burun pasajlarındaki bileşiklerin de tespit edilebileceği dikkat çekicidir.

Kromagramları ve kütle spektrumlarını kaydetmek için yazılım kullanın. Bu doğrudan MS analizi olduğundan ve kromatografik ayırma yapılmadığından, TIC aslında kütle spektrumlarında tespit edilen tüm sinyallerin zaman izini gösterir. Ve EIC, belirli bir bileşiğin zaman izini gösterir.

Burada, gerçek zamanlı olarak solunan nefes ölçümlerinin temsili sonuçları gösterilmektedir. Tipik bir endojen bileşik olan endolün zaman izi, yedi dakikadan daha kısa bir sürede altı tekrarlanan ölçümü gösterir. Tüm ölçümler için, pozitif iyon algılama modunda tekrarlanabilir arka plan çıkarılmış nefes parmak izleri elde edildi.

291 bileşik gözlenmiştir. Bileşikler büyük olasılıkla aldehitler, ketonlar ve alkinlerdir. Negatif iyon algılama modunda nefes parmak izleri söz konusu olduğunda, esas olarak yağ asitlerinden kaynaklanan 173 bileşik sunulur.

Bu videoyu izledikten sonra, ev yapımı bir CESI kaynağının nasıl kurulacağını ve gerçek zamanlı süreç analizinin nasıl gerçekleştirileceğini iyi anlamış olmalısınız. Bir kez ustalaştıktan sonra, ölçüm dakikalar içinde gerçekleştirilebilir. Düzgün yapılırsa.

Bu prosedüre katılırken, numune alma tüpünden ve endo havadan bileşiklerin karışmasını önlemeyi unutmamak önemlidir. Bu ölçümün insan tarafından solunan nefes hakkında bilgi sağlayabileceğini ve ayrıca model alkilize, iyon modelleri ve retro hücreli sistemler gibi diğer sistemlere de uygulanabileceğini bilin. Bu prosedürü takiben, fotoğraf onayı, analiz miktarı gibi ek soruları yanıtlamak için GCMS, HPRCMS gibi diğer önlemler alınabilir.

Teknik, geliştirildikten sonra tıp alanındaki araştırmacıların bu tanı ile hastalardaki tedavi etkilerini keşfetmelerinin yollarını açtı.