ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ สิ่งหนึ่งที่น่าผิดหวังที่สุดที่เราสามารถบอกได้คือ “ความคิดที่ดี แต่ยังไม่มีเทคโนโลยีที่จะบรรลุผลสำเร็จ” นักวิจัยเชิงวิชาการไม่ค่อยมีเวลาและทรัพยากรเพียงพอที่จะผลักดันการพัฒนาเทคโนโลยีดังกล่าวให้ก้าวหน้า ดังนั้นแนวคิดเหล่านี้จึงถูกระงับอยู่เสมอ แนวคิดที่ดีอย่างหนึ่งคือการใช้แมสสเปกโตรเมตรีเพื่อ “ดู” เมแทบอลิซึม ซึ่งเป็นกระบวนการทางเคมีที่สนับสนุนชีวิต
ในขณะที่
มันเกิดขึ้น เพื่อช่วยให้เราเข้าใจโรคต่างๆ อย่างที่คุณอาจจินตนาการว่ายังไม่มีเทคโนโลยีในการทำเช่นนี้ แต่ครั้งหนึ่ง ทีมนักฟิสิกส์ที่เราเป็นสมาชิก ได้รับทั้งเวลาและทรัพยากรเพื่อพยายามเปลี่ยนแปลงสิ่งนั้นแมสสเปกโตรเมทรี ซึ่งตัวอย่างถูกทำให้แตกตัวเป็นไอออนเพื่อแยกส่วนประกอบและวัดค่าโดยพิจารณา
จากมวลรวมของอะตอม เป็นหนึ่งในเทคนิคที่มีความไวและหลากหลายที่สุดสำหรับการศึกษาธรรมชาติและอันตรกิริยาของโมเลกุลในตัวอย่างทางชีววิทยา การใช้เทคนิคอายุศตวรรษนี้สำหรับการใช้งานทางชีวภาพได้เพิ่มขึ้นอย่างทวีคูณในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา ต้องขอบคุณการค้นพบเทคนิคไอออไนเซชันแบบ “
อ่อน” ซึ่งช่วยให้นักวิจัยสามารถวิเคราะห์โมเลกุลที่ใหญ่กว่าที่เคยเป็นไปได้มาก่อน เมื่อรวมกับการใช้พลังการคำนวณที่ได้รับการปรับปรุงในปัจจุบัน แมสสเปกโตรเมตรีจึงสามารถศึกษาทุกอย่างตั้งแต่แอนติบอดีไปจนถึงไวรัส ช่วยให้นักวิจัยสามารถระบุ ลักษณะ และปริมาณของโปรตีนและโมเลกุลอื่นๆ
ทีมงานของเราซึ่งประจำอยู่ที่สถาบันโรซาลินด์ แฟรงคลินในสหราชอาณาจักรมีความสนใจหลักในสองด้านของแมสสเปกโตรเมตรี ได้แก่ การสร้างภาพแมสสเปกโตรเมทรีและแมสสเปกโตรเมตรีเชิงโครงสร้าง การถ่ายภาพด้วยแมสสเปกโตรเมทรีช่วยให้สามารถสร้างภาพตัวอย่างเนื้อเยื่อชีวภาพได้
โดยการรวบรวมแมสสเปกตรัมด้วยวิธีการแก้ไขเชิงพื้นที่ วิธีแมสสเปกโตรเมทรีเชิงโครงสร้างทำให้เทคนิคนี้มีประโยชน์มากขึ้นสำหรับการศึกษาโครงสร้างของโมเลกุลทางชีวภาพ ไม่ใช่แค่เอกลักษณ์ของพวกมันเท่านั้น อย่างไรก็ตาม ในการศึกษาทุกสิ่งที่เกิดขึ้นในตัวอย่างเนื้อเยื่อชีวภาพในระดับโมเลกุล
ในคราวเดียว
จำเป็นต้องอาศัยระดับความซับซ้อนที่ไม่สามารถทำได้ในปัจจุบันสิ่งที่เราต้องการคือความสามารถในการวัดสิ่งต่างๆ ในระดับระบบ เพื่อดูโมเลกุลทั้งหมดได้ในที่เดียว แม้แต่ในบางสิ่งที่มีความต่างกันมาก เช่น ตัวอย่างเนื้องอก เป้าหมายคือเพื่อให้สามารถวัดและระบุสารเมแทบอลิซึมทั้งหมด ไขมันและโปรตีน
หลายชนิดในตำแหน่งเชิงพื้นที่ดั้งเดิม สิ่งนี้จะสร้างภาพที่สมบูรณ์ของเมแทบอลิซึมในแหล่งกำเนิดควบคู่ไปกับโปรตีนสำคัญที่ควบคุมเมแทบอลิซึมในระดับเซลล์ หากปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลที่เฉพาะเจาะจงสามารถเกี่ยวข้องกับสถานะของโรค มันอาจสร้างผลกระทบพื้นฐานต่อความเข้าใจของเรา
เกี่ยวกับโรคและวิธีการรักษาการตั้งค่าความท้าทายทีมงานของเราซึ่งนำโดยนักเคมีเชิงวิเคราะห์ได้สร้างความท้าทายให้กับตัวเอง นั่นคือการพัฒนาเครื่องมือแมสสเปกโตรเมตรีแบบใหม่ที่สามารถสร้างแผนที่ระดับโมเลกุลของเนื้อเยื่อชีวภาพด้วยความไวที่ไม่เคยมีมาก่อน ความลึกของสารเคมี
และความละเอียดเชิงพื้นที่ในการทำเช่นนี้ เรากำลังจัดการกับจุดอ่อนทั้งสามของแมสสเปกโตรเมตรีสำหรับการถ่ายภาพทางชีววิทยา: ขนาดของโมเลกุล ความเร็ว และการจำแนกโมเลกุล เป้าหมายคือเพื่อให้สามารถศึกษาทั้งโมเลกุลขนาดใหญ่และขนาดเล็กโดยใช้เครื่องมือเดียวกัน ในขณะเดียวกัน
ก็ทำให้การวัดเร็วขึ้นและเพิ่มความไว ไม่ใช่แค่นั้น เครื่องจักรยังต้องมีความละเอียดเชิงพื้นที่ระดับเซลล์ย่อยและระบุโครงสร้างของสิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่ตรวจพบได้อย่างรวดเร็วเรากำลังจัดการกับจุดอ่อนสามประการของแมสสเปกโตรเมทรีสำหรับการถ่ายภาพทางชีวภาพ: ขนาดโมเลกุล ความเร็ว
และการจำแนกโมเลกุลในขั้นแรก กลุ่มต่างๆ ที่เกี่ยวข้องในโครงการสเปกโตรเมตรีมวลชีวภาพได้ร่วมกับพันธมิตรในอุตสาหกรรม พัฒนาเครื่องมือที่ใช้เทคโนโลยีใหม่ เช่น แหล่งกำเนิดไอออนชนิดใหม่ และรวมเทคโนโลยีที่มีอยู่เป็นครั้งแรก เป้าหมายที่กำหนดโดยแฟรงคลินสำหรับการพัฒนาเทคโนโลยี
คือการปรับปรุง
ปัจจัย 10 ของสิ่งที่เป็นไปได้ในปัจจุบัน แต่ในความเป็นจริง เรากำลังดูมากกว่านั้นสำหรับเครื่องมือเริ่มต้นเหล่านี้เท่านั้น หากในที่สุดเราสามารถรวมพวกมันทั้งหมดเข้าด้วยกันเป็นแมสสเปกโตรมิเตอร์เครื่องเดียว ก็แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะคำนวณว่ามันวิเศษเพียงใด แม้ว่าในท้ายที่สุดแล้ว
การสร้างแมสสเปกโตรมิเตอร์เครื่องเดียวที่มีความสามารถทั้งหมดนี้จะเป็นไปไม่ได้ การปรับปรุงเฉพาะบุคคลเหล่านั้นเราจะทำในด้านความไว ความละเอียดของภาพ ความละเอียดของการเคลื่อนที่ของไอออน ความแม่นยำของมวล รูปร่างและโครงสร้างหนึ่งในเครื่องมือที่วางแผนไว้
คือเครื่องผสมที่ประกอบด้วยเครื่องวิเคราะห์มวล 2 เครื่อง เครื่องวิเคราะห์เวลาบิน (TOF) และเครื่องวิเคราะห์ฟูเรียร์ทรานส์ฟอร์มไอออนไซโคลตรอนเรโซแนนซ์ (FT-ICR ) ทีมงานที่ทำงานในเรื่องนี้รวบรวมนักวิทยาศาสตร์จากสถาบันของเรา ที่มีอยู่ในตัวอย่างทางชีววิทยาได้ในสหราชอาณาจักร
รวมถึงBruker บริษัทเครื่องมือวิเคราะห์ระดับโลก. เครื่องมือแบบไฮบริดนี้กำลังพัฒนาเป็นส่วนๆ โดยปัจจุบันทีมงานกระจายอยู่ในสามแห่งและสองประเทศ การตรวจสอบให้แน่ใจว่าชิ้นส่วนแต่ละชิ้นทำงานได้ดีโดยแยกจากกันเป็นสิ่งสำคัญ แต่เราต้องตรวจสอบให้แน่ใจด้วยว่าชิ้นส่วนทั้งหมดจะเข้ากันได้
เมื่อเราเริ่มรวมเข้าด้วยกัน ดังนั้นเราจึงสื่อสารกันบ่อยครั้งเพื่อแบ่งปันความคืบหน้าและแนวคิดของเรา
ปริมาณงานสูงของเครื่องวิเคราะห์ TOF ในเครื่องมือแบบไฮบริดช่วยให้ได้มาซึ่งสเปกตรัมอย่างรวดเร็วซึ่งจำเป็นสำหรับการทดลอง MSI ที่มีความละเอียดเชิงพื้นที่สูง ในขณะที่ FT-ICR ช่วยให้มีความละเอียดของมวลที่ไม่มีใครเทียบได้และเข้าถึงเทคนิคการจัดการไอออนมากมาย
แนะนำ 666slotclub / hob66
