Создание интегрированной геномно-протеомной системы для типирования и изучения патогенов бактериальной и вирусной природы

• Автор: Ильина, Елена Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 264 с. : ил.

При электроспрейной ионизации образование ионов достигается путем непрерывного распыления раствора образца в процессе прохождения через капилляр, на который подается напряжение 0 В. На выходе образуется совокупность микрокапель с высоким поверхностным зарядом. Пучок заряженных микрокапель, уменьшающихся в размере за счет потери молекул растворителя, движется к противозлектроду. Достигая критического размера, при котором силы поверхностного натяжения не могут противостоять силам кулоновского отталкивания предел Релея, капли взрываются с образованием более мелких капель. Этот процесс повторяется, и в итоге, после нескольких серий микровзрывов, возникают заряженные частицы, содержащие всею одну молекулу анализируемого вещества. Образовавшиеся многозарядные ионы в дальнейшем улавливаются анализатором рис. Ионы млрпны
м
Рисунок 2. Принципиальные схемы образования заряженных частиц при электроспрейной ионизации А и МАЛДИ В. Приведены схематичные массспектры, получаемые в каждом методе. Принцип МАЛДИ основан на десорбции аналита вместе с летучим органическим веществом матрицей под действием коротких мощных лазерных импульсов рис. В. Правильный выбор вещества матрицы и подбор оптимального соотношения аналитматрица обуславливает чувствительность метода за счет максимально эффективного перевода аналита в газообразную фазу. Как правило, матрица это низкомолекулярное, легко поглощающее лазерную энергию вещество, способное образовывать кристаллоиды в присутствии анализа и инертное по отношению к нему. В настоящее время предложены разнообразные органические соединения, используемые в качестве матрицы, однако большинство из них пригодны для анализа белковых молекул, тогда как проблема анализа олигонуклеотидов долгое время оставалась не решенной. МАЛДИ является врсмяпролетный массспектрометр ВМС, работа которого основана на том, что в электрическом поле ионы вещества ускоряются пропорционально их заряду т г, V гт. Если длина пробега ионов ограничена, то места регистрации они достигают в порядке увеличения отношения массы к заряду I ут. Анализаторы такого типа получили название линейных ВМС, а их сочетание с МАЛДИ оказалось весьма эффективным как для анализа белков и пептидов доступными для анализа стали биомолекулы с массой более 0 кДа 3, так и для масс спсюрометрии одно и двухцепочечных фрагментов нуклеиновых кислот. Основная проблема времяпролстных приборов разброс ионов с одинаковой массой по энергии решается за счет применения импульсных методов ускорения ионов иили использования рефлектрона ионного зеркала, предложенного в году Д. Б. Мамыриным . Как правило, оснащенные рефлектроном ВМС позволяют снимать массспектры с лучшим разрешением, чем работающие в линейном режиме. Однако, происходящий в этом режиме распад нуклеиновых кислот в результате образования метастабильных ионов приводит к снижение аналитической чувствительности метода, что делает его применение малоэффективными для исследования данного класса био. При МАЛДИ массспектрометрии эффективность регистрации ионов зависит от многих параметров, таких как способ приготовления и очистки образца количественного соотношения матрицы к анализируемому веществу и правильного выбора материала подложки. Кроме того, мощность лазерного излучения, выбор горячей точки на образце, давление газа в момент ионизации также являются важными условиями получения устойчивого сигнала. Для массспектрометров с элсктроспрейным ионным источником часто используемыми анализаторами являются ионные ловушки. Принцип действия таких анализаторов основан на улавливании заряженных частиц в быстропеременном осциллирующем электрическом поле, создаваемом электродами внутри ловушки. Исходя из формы и расположения электродов, различают квадрупольные анализаторы 3 ловушки ловушки Паула и линейные, и орбитальные ловушки, в которых попадающие в поле ионы начинают двигаться по стабильным циклическим траекториям, концентрируясь вдоль центральной оси. В квадрупольных анализаторах ионы удерживаюгея под воздействием электрических полей, создаваемых электродами с постоянным положительным напряжением и быстропеременным напряжением.