Hva er Tandem massespektrometri?

Tandem massespektrometri er en kjemiteknikk som bruker en maskin for å vurdere nivåene av forskjellige stoffer i en prøve. Det oppnår dette ved å bryte ned molekylkomponentene i prøven i små biter, og måle massen til disse stykkene. Tandem massespektrometri er en nyttig medisinsk diagnosemetode, da mange tilstander gir en særegen profil av biologiske molekyler. Selv om teknikken har andre bruksområder, er den mest anerkjente bruken diagnose av medfødte tilstander hos babyer.

Et massespektrometer er følsomt nok til å nøyaktig vurdere massen til et molekyl, helt ned til atomnivået. Molekyler er små strukturer som består av atomer som er festet sammen. Det er typen og mengden atomer, og måten de er ordnet på i molekylet, som dikterer hva molekylet er. Et protein består for eksempel av mange mindre seksjoner kalt aminosyrer, som igjen deler seg opp i atomer. Et fettmolekyl består av mindre seksjoner kalt fettsyrer, som også deler seg opp i atomer.

Hvert atom har en spesifikk masse, noe som betyr at små molekyler som aminosyrer, og proteinene de utgjør, har sin egen karakteristiske masse. Massespektrometeret kan måle massen av molekyler til et veldig følsomt nivå ved å vurdere hvordan det reagerer på elektrisk ladning, som er relatert til masse. Den oversetter deretter disse massene til stoffer ved hjelp av en datamaskin. En analytiker kan derfor legge inn en prøve i maskinen og vente på at tandem massespektrometri teknikken skal gi ham eller henne et resultat.

Selv om dette er den overordnede ideen om et massespektrometer, skjer det innenfor komplekse massespektrometrienheter mer kompliserte prosesser. Maskinen består faktisk av to eller flere massespektrometre, derav tandembeskrivelsen. Det første spektrometeret skiller prøvekomponentene og vurderer massene deres, men sender deretter disse separerte molekylene inn i et segment av tandem-massespektrometeret kalt kollisjonscellen. I kollisjonscelledelen, som er mellom det første og andre massespektrometer i enheten, blir molekylene brutt opp i biter. Disse brikkene beveger seg deretter inn i det andre spektrometeret, som analyserer massen.

Informasjonen som samles inn av maskinen fra tandem massespektrometri teknikken blir oversatt til navn på molekyler for analytikeren. Medisinske forskere vet at visse forhold viser en karakteristisk profil for biologiske molekyler, i en prøve som blod. En sammenligning av en prøve med en kjent profil kan hjelpe en lege til å diagnostisere visse tilstander, for eksempel nyfødte med metabolismeproblemer.

Mer enn en tilstand kan være gjenkjennelig fra en enkelt runde med tandem massespektrometri, som er en tids- og pengebesparende fordel for teknikken fremfor tester som bare identifiserer en tilstand om gangen. Eksempler på medisinske problemer som kan identifiseres gjennom denne formen for massespektrometri inkluderer fenylketonuri, en tilstand som kan føre til intellektuell funksjonshemning hvis ubehandlet, og galaktosemi, som kan være dødelig for babyer.