质谱，也称为质谱或 MS，是一种在生物科学研究中变得越来越重要的分析技术。本文将向您介绍生物学研究中的质谱，解释它的工作原理以及它如何在您的研究中发挥作用。


什么是质谱法？
简而言之，质谱可以准确测量样品中不同分子的质量。即使像蛋白质这样的大生物分子也可以通过质量来识别，这意味着生物学家可以使用质谱法进行一些非常有趣的实验，这可能为他们的研究增加一个新的维度。


生物研究中的质谱分析——有用吗？
是的，如果您想：


识别混合物中的分子；
检测样品中的杂质；
分析纯化的蛋白质；
研究细胞样本的蛋白质含量。
质谱是如何工作的？
在您开始在生物学研究中使用质谱之前，您应该确保您了解该技术工作原理的基础知识。质谱仪有三个关键阶段，我们将在下面更详细地讨论每个阶段。


1. 电离
样品中的分子被蒸发（通过加热转化为气相）。然后，电子束轰击蒸汽，将蒸汽转化为离子。由于质谱法测量带电粒子的质量，因此只会检测到离子，而看不到中性分子。离子是通过为分子提供电子（产生带负电的离子）或从分子中夺走电子（产生带正电的离子）而产生的。


注意：如果样品可以蒸发而不分解，则只能通过质谱法进行分析。


2. 加速度和偏转
接下来，离子在两个阶段根据质量进行分类——加速和偏转。


加速只是吸引力。在电离阶段产生的正离子以取决于其质量的速度向负极板加速。换句话说，较轻的分子比较重的分子移动得更快。


偏转是磁位。在这里，离子被磁场偏转，偏转的程度再次取决于质量。因此，不同质量的离子以不同的速度穿过光谱仪。


3.检测
质量不断增加的离子最终一个接一个地到达检测器，然后由计算机提供光谱。


注意：此简化质谱图是使用日本国家材料与化学研究所的有机化合物光谱数据库系统 (SDBS)中的数据绘制的。


省略峰高为基峰（最高峰）的 2% 或更低的次要线可提供清晰的信息。


阅读频谱
首先，您应该注意到 x 轴不仅表示“质量”，还表示“ m/z”， 其中 m 是质量，  z是电荷。光谱仪实际测量的是质荷比 (m/z)。听起来很复杂，但事实并非如此——因为质谱分析过程中产生的大部分离子都带 1 电荷，因此m/z 通常等于分子的质量。简单的！


生物研究中的质谱值得吗？
一句话，对！质谱法为您的生物（或其他）分子提供准确的重量测量，可用于：


对样品的纯度给出一个很好的估计（即您的样品中是否有一种或多种分子种类以及这些种类的比例）
监测反应、氨基酸序列和寡核苷酸，并提供有关蛋白质结构的信息
识别和量化样品
质谱法使生物学能够从识别单一蛋白质转向蛋白质组范围的表征和量化。随着该工具的开发，研究人员现在可以开始在动力学基础上定义生化途径，这将有助于我们了解细胞对不断变化的环境的机械反应。


 质谱在生物研究中的实际应用
制药公司和研究人员正在使用该技术进行药物发现、获取药物代谢信息和药代动力学研究。 [2] 通过质谱法研究蛋白质现在得到了从基因组测序项目中获得的信息的帮助。 [3] 该技术还发现了医疗用途，例如新生儿筛查、血液分析和药物测试。这些用途还使质谱（与其他分析技术结合时）成为法医分析中的强沙巴滚球官网入口具。


如何在生物研究中使用质谱法？
如果您认为质谱法可用于您的研究，请检查您的系或学院是否有可用的质谱仪。这可能是一种“上门”服务，您可以预订一个插槽并运行自己的样品，或者作为技术人员运行的服务。将始终为这些服务提供培训，因此请四处询问。


虽然使用次数很多，但仪器本身并不是——通常机器可以放在台式上。


但在使用公用质谱仪之前请记住这一点
获得准确结果的最重要因素是保持其清洁和无污染物。正如许多化学家所证明的那样，这通常是公用质谱仪的一个问题——特别是如果您之前的用户没有正确清洁色谱柱。明智的做法是在使用之前（和之后！）自带溶剂来清洁色谱柱。


另一方面，还要注意样品制备过程中的意外污染可能会扰乱您的结果，保留这些质谱污染物的标签可以帮助您的实验。