Mass spectrometry (MS), hay còn gọi là phổ khối lượng, là một kỹ thuật phân tích mạnh mẽ dùng để xác định thành phần của một mẫu bằng cách đo tỉ lệ khối lượng trên điện tích (m/z) của các ion. Nói một cách dễ hiểu, nó giống như việc cân từng thành phần nhỏ xíu trong một hỗn hợp phức tạp để xem chúng nặng bao nhiêu và từ đó suy ra chúng là gì. Bạn đang thắc mắc làm thế nào để “cân” được những hạt nhỏ đến mức mắt thường không nhìn thấy? Hãy cùng tìm hiểu nhé!
Nguyên lý hoạt động của Mass Spectrometry
MS hoạt động dựa trên nguyên lý ion hóa các phân tử trong mẫu, sau đó phân tách các ion này dựa trên tỉ lệ m/z của chúng và cuối cùng là phát hiện chúng để tạo ra phổ khối lượng. Tưởng tượng bạn có một rổ trái cây hỗn hợp. MS sẽ giúp bạn phân loại từng loại trái cây dựa trên trọng lượng của chúng, ngay cả khi có những loại trái cây rất giống nhau về hình dáng và màu sắc.
Ion hóa mẫu
Bước đầu tiên trong MS là ion hóa mẫu. Có nhiều phương pháp ion hóa khác nhau, mỗi phương pháp phù hợp với một loại mẫu cụ thể. Ví dụ, ion hóa electron (EI) thường được sử dụng cho các hợp chất dễ bay hơi, trong khi ion hóa điện phun (ESI) thích hợp cho các phân tử sinh học lớn. Quay lại ví dụ rổ trái cây, việc ion hóa giống như việc dán nhãn cho từng loại trái cây để dễ dàng phân biệt chúng.
Phân tách ion
Sau khi các phân tử được ion hóa, chúng được phân tách dựa trên tỉ lệ m/z. Một trong những cách phổ biến nhất để phân tách ion là sử dụng trường điện từ. Các ion nhẹ hơn sẽ bị lệch nhiều hơn trong trường điện từ so với các ion nặng hơn. Giống như việc bạn dùng quạt để thổi những quả nho nhẹ bay xa hơn so với những quả táo nặng hơn.
Phát hiện ion
Cuối cùng, các ion được phát hiện và số lượng của chúng được ghi lại. Dữ liệu này được biểu diễn dưới dạng phổ khối lượng, một biểu đồ hiển thị cường độ tín hiệu của các ion theo tỉ lệ m/z. Từ phổ khối lượng, chúng ta có thể xác định được thành phần của mẫu. Như việc bạn đếm số lượng từng loại trái cây sau khi đã phân loại chúng.
Ứng dụng của Mass Spectrometry
MS có rất nhiều ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm:
- Phân tích dược phẩm: Xác định thành phần và độ tinh khiết của thuốc.
- Phân tích môi trường: Phát hiện các chất ô nhiễm trong nước và không khí.
- Phân tích thực phẩm: Kiểm tra chất lượng và an toàn thực phẩm.
- Phân tích pháp y: Xác định chất ma túy và chất nổ.
- Nghiên cứu proteomics: Nghiên cứu protein và chức năng của chúng.
Kết luận
Mass spectrometry là một kỹ thuật phân tích mạnh mẽ với nhiều ứng dụng quan trọng. Nó cho phép chúng ta “nhìn” vào bên trong các mẫu và xác định thành phần của chúng ở cấp độ phân tử. Hy vọng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về Mass Spectrometry Là Gì. Hãy chia sẻ bài viết này nếu bạn thấy nó hữu ích nhé!