Vad är Tandem-masspektrometri?
Tandem masspektrometri är en kemi teknik som använder en maskin för att bedöma halterna av olika ämnen i ett prov. Det uppnås genom att bryta ner molekylkomponenterna i provet i små bitar och mäta massorna på dessa bitar. Tandem-masspektrometri är en användbar medicinsk diagnosmetod, eftersom många tillstånd ger en distinkt profil av biologiska molekyler. Trots att tekniken har andra tillämpningar är dess mest kända användning diagnos av medfödda tillstånd hos spädbarn.
En masspektrometer är tillräckligt känslig för att exakt utvärdera massan hos en molekyl, ner till atomnivån. Molekyler är små strukturer som består av atomer fastna ihop. Det är typen och mängden atomer, och hur de är arrangerade i molekylen, som dikterar vad molekylen är. Ett protein består till exempel av många mindre sektioner som kallas aminosyror, som i sin tur delar upp i atomer. En fettmolekyl består av mindre sektioner som kallas fettsyror, som också delar upp sig i atomer.
Varje atom har en specifik massa, vilket innebär att små molekyler som aminosyror och proteinerna som de utgör, har sin egen distinkta massa. Masspektrometern kan mäta molekylernas massa till en mycket känslig nivå genom att bedöma hur den reagerar på elektrisk laddning, som hänför sig till massan. Den översätter sedan dessa massor till ämnen med hjälp av en dator. En analytiker kan därför mata in ett prov i maskinen och vänta på att tandemmasspektrometri-tekniken ger honom eller henne ett resultat.
Även om det här är den övergripande idén med en masspektrometer, finns det inom komplexa spektrometri-enheter mer komplicerade processer. Maskinen består faktiskt av två eller flera masspektrometrar, följaktligen tandembeskrivningen. Den första spektrometern separerar provkomponenterna och bedömer deras massor, men skickar sedan dessa separerade molekyler till ett segment av tandemmasspektrometern som kallas kollisionscellen. I kollisionscellssektionen, som är mellan den första och den andra masspektrometern i enheten, bryts molekylerna upp i bitar. Dessa bitar flyttas sedan in i den andra spektrometern, som analyserar massan.
Den information som samlas in av maskinen från tandem-masspektrometri-tekniken översätts till namnen på molekyler för analytikern. Medicinska forskare vet att vissa tillstånd visar en karakteristisk profil för biologiska molekyler, i ett prov som blod. En jämförelse av ett prov med en känd profil kan hjälpa en läkare att diagnostisera vissa tillstånd, till exempel nyfödda med metabolismproblem.
Mer än ett tillstånd kan kännas igen från en enda omgång av tandemmasspektrometri, vilket är en tids- och pengebesparande fördel för tekniken framför tester som bara identifierar ett tillstånd i taget. Exempel på medicinska problem som kan identifieras genom denna form av masspektrometri inkluderar fenylketonuri, ett tillstånd som kan resultera i intellektuell funktionsnedsättning om den inte behandlas, och galaktosemi, som kan vara dödlig för spädbarn.