Ниже — план доклада и материал для каждого пункта.
. Физический принцип. Масс-спектрометр разделяет заряженные частицы (ионы) по отношению массы к заряду. Ионы с зарядом , разогнанные напряжением до скорости , влетают в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Сила Лоренца заставляет их двигаться по окружности радиуса
При одинаковых
,
и
радиус пропорционален массе иона: тяжёлые ионы отклоняются слабее, лёгкие — сильнее, и попадают в разные точки детектора. По положению и высоте пиков определяют, какие вещества есть в пробе и сколько их.
. Устройство. Ионный источник (пробу испаряют и ионизируют), ускоряющее электрическое поле, область магнитного поля (анализатор), детектор, компьютер, который строит масс-спектр — график «отношение массы к заряду — число ионов».
. Применение в биологии.
- Определение состава белков и аминокислотных последовательностей (протеомика).
- Изучение обмена веществ: какие вещества образуются в клетке и в каком количестве.
- Изотопные метки: в организм вводят вещество с «тяжёлым» изотопом (например, или ) и по масс-спектрам прослеживают его путь.
- Определение возраста органических остатков по соотношению изотопов углерода.
. Применение в медицине.
- Скрининг новорождённых: по капле крови выявляют десятки наследственных нарушений обмена веществ.
- Анализ лекарств и их концентрации в крови, допинг-контроль, токсикология (поиск ядов и наркотических веществ).
- Анализ выдыхаемого воздуха и поиск маркеров болезней.
- Быстрое определение вида бактерий по масс-спектру их белков.
. Вывод. Масс-спектрометрия основана на движении заряженных частиц в магнитном поле (§) и позволяет определять состав вещества по крошечной пробе, поэтому она стала одним из основных методов анализа в биологии и медицине.
Оформление: – слайдов — принцип (схема траекторий ионов), устройство прибора, пример масс-спектра, примеры из биологии, примеры из медицины, вывод.
