飞行时间质谱技术（Maldi-tof）进行细菌鉴定的原理,Maldi-tof如何分析细菌的核酸物质及蛋白质的?

Question

飞行时间质谱技术（Maldi-tof） 进行细菌鉴定的原理,Maldi-tof如何分析细菌的核酸物质及蛋白质的?

Answer 1

质谱分析本是一种物理方法,其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离,生成不同荷质比的带正电荷的离子,经加速电场的作用,形成离子束,进入质量分析器.在质量分析器中,再利用电场和磁场使发生相反的速度色散,将它们分别聚焦而得到质谱图,从而确定其质量.第一台质谱仪是英国科学家阿斯顿
质谱仪开始主要是作为一种研究仪器使用的,这样用了20年后才被真正当作一种分析工具.它最初作为高度灵敏的仪器用于实验中,供设计者找寻十分可靠的结果.早期的研究者们忙着测定精确的原子量和同位素分布,不能积极地去探索这种仪器的新用途.
由于同位素示踪物研究的出现,质谱仪对分析工作的用处就越发变得明显了.氮在植物中发生代谢作用的生物化学研究要求用15N作为一种示踪物.但它是一种稳定的同位素,不能通过密度测量来精确测定,所以质谱仪就成了必要的分析仪器.这种仪器在使用稳定的13C示踪物的研究中以及在基于稳定同位素鉴定的工作中也是很有用的.标准型的质谱仪到现在已经使用了大约45年.
40年代期间,石油工业在烃混合物的分析中开始采用质谱仪.尽管这种质谱图在定量解释时存在着难以克服的计算麻烦,但在有了高速计算机后,这种仪器就能在工业方面获得重大的成功.
(1)近20年来质谱技术随着新颖电离技术,质量分析技术,与各种分离手段的联用技术以及二维分析方法的发展,质谱已发展成为最广泛应用的分析手段之一.其最突出的技术进步有以下几个方面：
新的解吸电离技术不断涌现,日趋成熟,可测分子量范围越来越高,并逐步适用于难挥发、热敏感物质的分析,例如海洋天然产物、微生物代谢产物,动植物二次代谢产物以及生物大分子的结构研究.最有发展前景的电离方法有：
(3)串联质谱等二维质谱分析方法.如果把二台质谱仪串联起来,把第一台用作分离装置,第二台用作分析装置,这样不仅能把混合物的分离和分析集积在一个系统中完成,而且由于把电离过程和断裂过程分离开来,从而提供多种多样的扫描方式发展二维质谱分析方法来得到特定的结构信息.
本法使样品的预处理减少到最低限度,而且可以抑制干扰,特别化学噪音,从而大大提高检测极限.
串联质谱技术对于利用上述各种解吸电离技术分析难挥发、热敏感的生物分子也具有重要的意义.首先解吸电离技术一般都使用底物,因此造成强的化学噪音,用串联质谱可以避免底物分子产生的干扰,大大降低背景噪音,其次解吸电离技术一般都是软电离技术,它们的质谱主要显示分子离子峰,缺少分子断裂产生的碎片信息.如果采用串联质谱技术,可使分子离子通过与反应气体的碰撞来产生断裂,因此能提供更多的结构信息.
近年来把质谱分析过程中的电离和碰撞断裂过程分离开来的二维测定方法发展很快,主要的仪器方法有以下几种.