基質輔助雷射解吸飛行時間質譜儀

MALDI-TOF MS是近年來發展起來的一種軟電離新型有機質譜近年來已成為檢測和鑑定多肽、蛋白質、多糖、核苷酸、糖蛋白、高聚物以及多種合成聚合物的強有力工具,原理是:當用一定強度的雷射照射樣品與基質形成的共結晶薄膜,基質從雷射中吸收能量,基質-樣品之間發生電荷轉移使得樣品分子電離,電離的樣品在電場作用下加速飛過飛行管道,根據到達檢測器的飛行時間不同而被檢測,即測定離子的質量電荷之比與離子的飛行時間成正比來檢測離子。 MALDI-TOF-MS的中心技術就是依據樣品的質荷比(m/z)的不同來進行檢測,並測得樣品分子的分子量。

基本介紹

  • 中文名:基質輔助雷射解吸飛行時間質譜儀
  • 外文名:MALDI-TOFMS
    Matrix Assisted Laser Desorption Ionization Time of Flight Mass Spectrometry
  • 用途:檢測和鑑定多肽、蛋白質、多糖、核苷酸、糖蛋白、高聚物以及多種合成聚合物的分子量
  • 研發人員:美國科學家約翰·芬恩、日本科學家田中耕一和瑞士科學家庫爾特·維特里希
  • 獲獎:2002年諾貝爾化學獎
發展歷史,特點,套用,

發展歷史

基質輔助雷射解吸飛行時間質譜儀是20世紀80-90年代發展起來的一種軟電離新型有機質譜,通過引入基質分子,使待測分子不產生碎片,解決了非揮發性和熱不穩定性生物大分子解析離子化的問題,是分析難揮發的有機物質的重要手段之一。2002年,諾貝爾化學獎授予了美國科學家約翰·芬恩、日本科學家田中耕一和瑞士科學家庫爾特·維特里希,以表彰他們發明了對生物大分子進行識別和結構分析的方法。瑞典皇家科學院發表的新聞公報說,芬恩和田中的貢獻在於開發出了對生物大分子進行質譜分析的“軟解吸附作用電離法”,維特里希的貢獻是開發出了用來確定溶液中生物大分子三維結構的核磁共振技術。他們三人的這些研究成果對於研究包括蛋白質在內的大分子具有“革命性的”意義,使人類可以通過對蛋白質進行詳細的分析而加深對生命進程的了解,使新藥的開發發生了革命性的變化,並在食品控制、癌症的早期診斷等領域也得到了廣泛的套用。從此,MALDI-TOF MS在世界範圍內得到了突飛猛進的發展,並廣泛套用於生物技術和製藥企業的藥物開發、科研領域的生物分析和化學檢測以及安全部門的核輻射、化學物質和生物病原體的監測等。

特點

根據MALDI- TOF MS的原理,MALDI-TOF MS具有靈敏度高、準確度高、解析度高、圖譜簡明、質量範圍廣及速度快等特點,在操作上制樣簡便、可微量化、大規模、並行化和高度自動化處理待檢生物樣品,而且在測定生物大分子和合成高聚物套用方面有特殊的優越性。

套用

近年來已成為檢測和鑑定多肽、蛋白質、多糖、核苷酸、糖蛋白、高聚物以及多種合成聚合物的強有力工具。如套用MALDI-TOF MS測定蛋白質酶解的肽質量指紋圖譜(PMF)、源後裂解(PSD)碎片離子圖譜、並結合質譜網路資料庫檢索,可獲得多肽、蛋白質的序列。套用MALDI -TOF MS對基因組單核苷酸多態性(SNPs)進行分析檢測,可區分和鑑別相對分子質量達 7,000 左右(含20多個鹼基)、僅存在1個鹼基差別的不同 DNA 。特別值得指出的是,MALDI-TOF MS已成為生命科學領域蛋白質組研究中必不可缺的重要關鍵技術之一。

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