Skoltech의 질량 분석 연구실은 러시아 과학 아카데미의 해당 회원이 이끌고 있습니다.
생명 과정 구축의 핵심
DNA는 신체의 모양과 기능에 대한 정보를 저장하는 긴 고분자 사슬입니다.즉, 우리가 다른 종과 어떻게 다른지그리고 같은 종의 두 개체가 서로 어떻게 다른지. 이 분자는 우리의 독특함을 결정합니다. 예를 들어 보겠습니다. 애벌레와 그것이 자라는 나비입니다. 당신은 그들의 DNA 분자가 다르다고 생각합니까, 아니면 같다고 생각합니까? 실제로 정답은 동일합니다. 유전 정보는 일생 동안 어떤 식으로든 변하지 않습니다. 사실 애벌레와 나비는 결국 왜 다른 걸까요? 왜냐하면 DNA에 저장된 모든 정보가 동시에 실현되는 것은 아니기 때문입니다. 구현은 전사 과정을 통해 이루어지며 그 결과 개별 유전자를 읽은 후 메신저 RNA가 단백질 합성을 허용합니다.
단백질은 우리 몸에서 구성에서 규제에 이르기까지 다양한 기능을 수행하는 보편적 인 분자 기계입니다.삶에 대한 오래된 정의 중 하나는 다음과 같습니다.단백질 분자의 질서 있는 존재와 상호작용. 그런데 문제는 단백질 분자도 크기가 크다는 것이다. 단백질은 또한 일반적으로 10~수백 킬로달톤의 큰 분자량을 갖는 중합체 분자입니다. 그리고 기본적인 생명 과정을 구축하는 것은 온도와 외부 환경의 변화에 매우 민감하기 때문에 상당히 문제가 많습니다. 그리고 이것이 아마도 세포의 거의 모든 중요한 과정이 작은 분자를 통해 실현되는 이유일 것입니다. 그리고 작은 분자가 서로 변환되는 것은 이미 단백질에 의해 제어됩니다. 이 작은 분자의 분자량은 수십에서 수백 킬로달톤입니다. 살아있는 유기체에서 발견되는 모든 작은 분자를 대사산물이라고 합니다.
1 달톤 또는 1 원자 질량 단위 (amu)- 분자, 원자, 원자핵 및 기본 입자의 질량에 사용되는 시스템 외 질량 단위입니다.
1 a. 단위 = 1.660 539066 60 (50) ⋅10−27 kg.
일차 대사 산물은 신체의 모든 세포에서 발견되는 화학 물질이며 중요한 과정을 유지하는 데 필요합니다.모든 고분자 분자, 단백질 및핵산. 이러한 대사산물은 한 유기체의 모든 세포에서 동일합니다. 일생 동안 대사산물은 에너지 전달 등의 목적으로 서로 변환됩니다. 그리고 이러한 변환 경로, 즉 변환 사슬을 대사 경로라고 합니다.
크렙스 회로 또는 트리 카르 복실 산 회로는 세포 호흡 과정을 담당합니다.
인체의 다른 대사 경로가 교차합니다. 즉, 공통 참여자가 있습니다.따라서 대사산물과 함께 발생하는 모든 과정은 서로 연결되어 있습니다.
이차 대사 산물은 모든 세포가 중요한 기능을 보장하는 데 필요하지 않은 물질입니다.일반적으로 조건에 적응하는 데 사용됩니다.외부 환경. 예를 들어, 커피 식물은 해충으로부터 잎을 보호하기 위해 카페인을 생산합니다. 커피나무의 잎을 먹는 딱정벌레에게 독성이 있습니다. 그러나 어떻게든 식물에서 카페인을 모두 제거하면 식물은 계속 살아 있을 것입니다. 중요한 프로세스는 중단되지 않습니다. 두 번째 예는 항생제입니다. 아시다시피 페니실린은 최초의 항생제이며 곰팡이에서 완전히 우연히 분리되어 의학에 혁명을 일으켰습니다. 곰팡이는 생활 공간을 정리하기 위해 페니실린을 사용합니다. 모 유기체에는 무해하지만 다른 미생물에는 독성이 있습니다. 실제로 사람들은 다양한 박테리아 감염을 치료하기 위해 이 특성을 사용합니다. 인간은 식물을 음식으로 적극적으로 섭취하기 때문에 우리 몸에는 미생물을 형성하는 다양한 미생물이 밀집되어 있습니다. 이러한 물질은 사람 자신뿐만 아니라 필연적으로 우리 몸에 들어오는 살아있는 유기체의 2차 대사산물입니다.
자연 필터와 그것이 잘못된 이유
Xenometabolites는 항생제이며 살아있는 유기체의 활동과 관련이없는 화합물입니다.일반적으로 사람이 받은 것입니다.다양한 목적으로 인위적으로 예를 들어 의약품, 식품 첨가물, 건강 보조 식품, 도핑, 약물, 담배 연소 제품, 알코올 또는 위생 제품, 가정용 화학 물질, 환경 독성 물질. 이것들은 또한 작은 분자이며 약물의 경우 의도적으로나 우연히 몸에 들어갑니다. 예를 들어, 이를 닦고 치약을 삼켰다면 이것이 새로운 화학물질이 신체에 유입되는 방식입니다. 그리고 이러한 물질 중 다수는 아주 작은 농도에서도 우리 몸에 특정 영향을 미칠 수 있습니다. 더욱이 이 효과는 긍정적이거나 부정적일 수 있으며 이 물질의 양에 따라 달라질 수 있습니다.
간은 이물질이 전신 순환계로 유입되는 첫 번째 장벽입니다.그것은 분자를 걸러내려고 시도합니다.신체에 해를 끼치고 제거하여 혈류를 통해 장기로 더 이상 방출되는 것을 방지합니다. 간에는 많은 여과 메커니즘이 있지만 그 중 어느 것도 100% 작동하지 않습니다. 그렇지 않으면 독소나 약물 복용으로 인한 중독이나 심각한 결과가 발생하지 않습니다. 그러나 간은 우리 몸의 대부분이 물로, 즉 80%가 물로 구성되어 있다는 점을 이용합니다. 따라서 간은 분자를 물에 용해되는 친수성 분자와 소수성 분자로 분류하려고 합니다. 간은 물질이 친수성이라면 큰 해를 끼치지 않아야 하기 때문에 전신 순환계로 더 방출될 수 있다고 "믿습니다". 그리고 어떤 물질이 소수성이라면, 그 물질이 더 이상 방출되는 것을 방지하거나 적어도 좀 더 친수성으로 만들기 위해 뭔가 조치를 취해야 합니다.
간에는 대사 단계라는 두 가지 메커니즘이 있습니다.첫 번째 단계에서 간은시토크롬 P450 계열의 특수 단백질과 효소가 이러한 물질을 산화시킵니다. 산화의 결과로 분자의 구조가 바뀌고 더 친수성이 될 수 있습니다. 그런 다음 간은 이러한 대사 물질을 혈류로 방출하거나 소변이나 장을 통해 신장을 통해 제거하려고 시도할 수 있습니다. 이것이 효과가 없으면 간은 기성품의 보장된 수용성 분자를 이러한 산화된 분자에 "바느질"할 수 있습니다.
간 대사는 우리 몸에 들어갈 수 있는 작은 분자의 다양성을 증가시킵니다.예를 들어, 산화 단계에서 이론적으로 500 개 이상의 다른 새로운 분자가 한 분자에서 형성됩니다.
무한 알파벳 : 대사 산물을 연구하는 것이 왜 그렇게 어려운가
핵산은 큰 텍스트 문자열이 구성되는 5 자 알파벳으로 표시 될 수 있습니다.예, 물론입니다. 이 문자의 순서는 다음과 같습니다.계통은 상대적으로 혼란스러울 수 있지만, 일생 동안 DNA는 변하지 않고 단순히 복사됩니다. 따라서 이 문자열이 무엇인지에 대한 특정 제한이 있습니다. 단백질의 경우 상황은 좀 더 복잡합니다. 이미 알파벳 20개, 즉 단백질이 만들어지는 아미노산 20개가 있지만 이 역시 비자발적으로 발생합니다. 그러므로 연구자의 관점에서 볼 때 이 물체들은 서로 상당히 유사합니다. 그리고 대사 산물의 경우 알파벳을 골라내는 것은 매우 문제가 됩니다. 사실 이것은 전체 주기율표입니다. 그리고 형성 규칙 중 원자가 규칙 만 있습니다. 또한 두 개의 탄소 원자가 서로 결합한 다음 연속적으로 주기율표의 탄소 원자 또는 다른 원자를 무제한으로 추가하여 이러한 분자의 화학적 다양성을 크게 높이는 탄소 화학의 특징이 있습니다.
이러한 작은 분자와 모든 다양성을 연구하려면 특별한 방법이 필요합니다.간단한 것들이 있습니다:예를 들어, 일반적인 혈액 또는 소변 검사를 받고 방향에 "냄새, 색"이라는 선이 있음을 확인한 모든 사람이 겪는 감각 분석입니다. 용액에서 특정 분자를 찾아야 할 경우 미리 선택된 시약 한 방울을 추가합니다. 용액에 분자가 있으면 착색이 일어나고, 없으면 침전물만 나타납니다. 간단한 방법 중에는 현미경을 사용하여 퇴적물의 구조로부터 결론을 도출할 수 있는 광학 분광학도 있습니다. 현재 매우 인기 있는 방법은 면역화학적 방법입니다. 이는 코로나19에 대한 동일한 ELISA 테스트입니다.
오믹스 연구는 전체 인구를 연구하는 연구입니다.그리고 대사 체학은유기체, 세포 또는 기관의 완전한 작은 분자 세트를 나타내는 데이터. 이러한 데이터 세트는 1 차 대사 산물 만 고려하면 수천에서 알려진 식물, 박테리아 및 곰팡이의 2 차 대사 산물을 추가하면 수천에서 수만까지 다양한 추정치에 따라 달라집니다. 사실, 인체에 들어갈 수있는 모든 화학적 다양성을 고려하면 최대 수억 명에 이릅니다. 그리고 그것들을 연구하기 위해서는 핵 자기 공명 (NMR) 분광법과 질량 분광법과 같은 특별한 방법이 필요합니다.
NMR의 80 년 역사에 걸쳐이 방법에 관련된 과학자들은 5 개의 노벨상을 수상했습니다.4개 - NMR용, 5번째 -자기 공명 영상. NMR 분광법과 약간 다른 방법이지만 원칙적으로는 매우 유사합니다. NMR 방법은 주기율표의 일부 원자가 0이 아닌 자기 모멘트를 갖는다는 사실에 기초합니다. 그들은 작은 자석이며 외부 자기장과 상호 작용할 수 있습니다. 이러한 상호작용은 에너지 수준의 분할로 나타납니다. NMR 방법을 사용하면 서로 다른 원자와 동일한 원소의 원자를 서로 다른 환경에서 구별할 수 있습니다. 최근 NMR은 주로 높은 비용으로 인해 인기를 잃고 있습니다.
복잡한 혼합물에서 하전 입자를 만들고 그 구성을 찾는 방법
질량 분석법은 전자기장과 상호 작용하여 하전 입자를 분리하는 방법입니다.다음으로 구성된 복잡한 혼합물을 취하면다른 전하 입자와 현대 질량 분석법을 사용하는 거의 모든 분자는 양성자를 추가하거나 제거하고 이 혼합물에 전자기장을 적용하여 전하 형태로 변환될 수 있습니다. 그러면 이 필드의 입자가 시작됩니다. 이동하려면 속도나 질량에 따른 궤적을 갖게 됩니다. 가벼운 입자는 무거운 입자보다 먼저 검출기에 도착합니다. 검출기에서 데이터를 처리한 후 Y축을 따라 이온 수에 비례하는 신호 강도가 있고 X축을 따라 이온의 질량이 나타나는 질량 스펙트럼이 얻어집니다. 질량과 전하의 비율. 게다가 질량 분석법을 사용하면 매우 높은 정확도로 질량을 측정할 수 있습니다. 이는 이온, 하전 입자 또는 이온이 형성된 분자의 원소 조성을 명확하게 확립하는 것이 가능하다는 것을 의미합니다. 수학적으로 이것은 디오판토스 방정식을 정수로 푸는 것입니다. 실제로 이것은 각 원자 근처의 계수 선택입니다: m(C), m(H), k(O), z(N). 그리고 정수 m, n, k, z의 단 하나의 조합만이 질량 분석계로 측정된 질량을 제공할 수 있습니다.
질량 분석법은 톰슨이 20 세기 초에 제안했습니다.과학자들은 세계 최초의 질량 분석기를 조립했으며그의 도움으로 그는 큰 발견을 했습니다. 그는 동위원소의 존재를 실험적으로 확인했습니다. 반면에 그는 자신의 결과에 대해 정확한 해석을 내릴 수 없었습니다. 그의 학생인 William Aston은 그를 위해 이 일을 해냈습니다. 그는 이 발견으로 1922년에 노벨상을 받았습니다. 20세기에는 일련의 세계대전으로 인해 질량분석법이 군사용 방법으로 발전하게 되었다. 개발 초기에는 원자력 산업에 주로 적용되었습니다. 질량분석법은 물질을 질량별로 분리하고 동위원소를 결정할 수 있기 때문에 우라늄과 같은 동위원소를 분리하는 데 사용할 수 있습니다. 1989년에는 볼프강 파울(Wolfgang Paul)과 한스 데멜트(Hans Dehmelt)가 있었고, 2002년에는 존 펜(John Fenn)과 다나카 카이시(Kaishi Tanaka)가 독립적으로 진정한 혁명을 일으켰습니다. 그들은 큰 고분자 분자, 즉 단백질이나 핵산을 파괴하지 않고 하전 입자를 얻을 수 있는 자체 방법을 제안했습니다. 이것이 연구에 자극을 주었다. 이제 단일 실험실(생화학 또는 분자생물학 실험실)은 자체 질량 분석기 없이 또는 연구소에 잘 갖춰진 공유 센터 없이는 운영될 수 없습니다.
이온의 질량을 결정한 후에는 분자의 구조가 아닌 원소 구성 만 결정할 수 있습니다.서로 다른 구조의 하나의 원소 구성이 엄청난 수에 해당할 수 있기 때문입니다. 즉, 분자의 원자는 다양한 방식으로 배열될 수 있습니다. 이것을 이성질체 현상이라고 합니다.
질량 분광학 자들은 분자 구조에 대해 좀 더 많은 정보를 얻을 수있는 방법을 고안했습니다. 가속 분자가 날아가는 경로에 특정 장애물이 있습니다.일반적으로 이들은 가스 분자입니다.분자가 이러한 가스 분자와 충돌하면 충돌로 인해 분리될 수 있습니다. 그런 다음 질량 분석기는 원래 분자의 질량이 아니라 분자가 분해된 조각의 질량을 측정합니다. 그리고 이러한 붕괴는 무작위로 발생하는 것이 아니라 분자의 가장 약한 결합을 따라 발생합니다. 생성된 조각은 동일하며 각 분자마다 고유한 분자 지문입니다.
크로마토 그래피는 흡착제와의 상호 작용을 기반으로 물질을 분리하는 방법입니다.흡착제는 흡수할 수 있는 물질입니다.다른 화학 물질이며 가장 간단한 것은 중독시 섭취하는 활성탄입니다. 20세기 초, 러시아 과학자 Mikhail Tsvet는 그러한 천연 염료가 분필로 채워진 기둥을 통과하면 하나의 큰 녹색 번짐 지점 대신 노란색에서 여러 가지 색상의 반점이 나타날 것임을 입증했습니다. 녹색. 따라서 그는 먼저 잎의 녹색 염료가 서로 다른 물질의 혼합물이라는 것을 깨달았습니다. 둘째, 그는 크로마토그래피를 발견했는데, 이 업적으로 1952년에 그의 방법을 현대적인 형태로 가져온 다른 과학자들이 노벨상을 받았습니다. 현대 크로마토그래피에서는 크로마토그래피 유형에 따라 혼합물이 액체 또는 기체를 사용하여 컬럼을 통과합니다. 액체는 분자를 기둥의 출구 쪽으로 "끌어당기고" 흡착제는 다양한 방식으로 각 분자를 방해합니다. 그들은 서로 다른 시간에 기둥을 떠나게 되며 이를 기록하고 식별을 위한 또 다른 지문으로 사용할 수 있습니다.
뇌척수액 검사에서 건혈 법까지
질량 분석법은 현재 뇌척수액 연구에 사용할 수있는 유일한 방법입니다.진단이 어려운 경우도 있음질병이 있으면 천자가 필요하고 척추를 뚫고 뇌척수액 샘플을 채취합니다. 그러나 문제는 평균적으로 사람의 뇌척수액이 120ml에 불과하다는 것입니다. 그리고 이 액체는 압력을 받고 있으므로 1ml만 섭취해도 이 압력에 큰 영향을 미치고 신체에 돌이킬 수 없는 결과를 초래할 수 있습니다. 따라서 실제로는 몇 마이크로리터만 샘플링할 수 있습니다. 질량 분석법을 제외한 기존 방법 중 어느 것도 이렇게 적은 양의 샘플을 처리할 수 없습니다. 샘플이 작을수록 분자 수가 적고 장비의 감도가 더 높아야 하기 때문입니다. 일반적으로 질량분석법의 감도는 이를 위해 충분합니다. 수집 후에는 장비 고장을 방지하기 위해 기계적 개재물과 단백질에서 샘플을 제거합니다. 분석 후 결과는 컴퓨터를 사용하여 처리되고 "기능 목록"이 얻어집니다. 출력은 약 10~15,000줄입니다. 열은 정확한 질량, 해당 분자의 양에 비례하는 강도 및 "지문"으로 정의하는 공식을 생성합니다.
이를 적용하는 가장 직접적인 방법은대사체학 질량 분석 실험 - 아픈 사람과 건강한 사람을 비교하여 어떤 분자가 나타나고, 나타나고, 그러한 차이가 발생할 때 농도가 변하는지 확인합니다.일반적으로 두 그룹이 있습니다.건강한 사람과 특정 형태의 종양과 같이 우리에게 관심 있는 질병을 앓고 있는 사람. 각 샘플에 대해 이러한 플레이트를 얻은 다음 수학자들은 이를 비교하고 시각화하여 차이점을 찾습니다.
질량 분석법의 첫 번째 응용 프로그램은 신생아 선별 검사입니다.각 신생아는 보건부의 명령에 따라2006년부터 그들은 특정 유전병에 대한 검사를 받아야 합니다. 어쨌든 이제 모스크바에서는 최소한 16가지의 질병에 대한 검사를 실시합니다. 그러한 질병이 있으며, 인생의 첫 순간부터 바로 나타나는 경우가 많습니다. 제 시간에 멈추지 않으면 일주일 또는 며칠 안에 아이가 평생 장애를 갖게 될 수 있습니다. 따라서 이러한 진단은 신생아가 태어난 후 처음 몇 시간 이내에 이루어져야 합니다. 거의 모든 질병의 바이오마커는 소분자 대사산물입니다. 즉, 질병은 혈액이나 특정 지질에 특정 유기산이 축적되는 등 신진 대사 장애의 형태로 나타납니다. 그리고 당연히 이러한 축적은 매우 작은 농도로 발생하므로 신진 대사 변화의 차이를 인식하는 것이 필요합니다. 따라서 질량 분석법 외에는 다른 방법이 작동하지 않습니다.
어린이의 혈액 채취 문제(피의 양이 많지 않고 침습적 방법과 의사에 대한 어린이의 두려움)를 해결하기 위해 그들은 건조된 혈액 반점을 분석하는 기술을 고안했습니다.작은 구멍이 생기고 하나 이상의 구멍이 뚫립니다.두 방울의 혈액을 작은 여과지에 직접 떨어뜨립니다. 여기서 혈액의 양은 수 마이크로리터입니다. 그런 다음 이 카드를 건조하여 실험실로 보내며 전송도 매우 편리합니다. 샘플을 냉동하거나 해동할 필요가 없습니다. 분석을 위해 이 카드를 다시 녹이면 몇 시간 내에 분석이 준비됩니다.
질량 분석법의 또 다른 적용 분야는 맞춤형 의학입니다.우리의 모든 물질은 간으로 이동하고 간으로 이동합니다.어떻게든 대사합니다. 더욱이 우리의 간은 일부 질병이나 나쁜 습관으로 인해뿐만 아니라 우리 모두에게 다르게 작동합니다. 예를 들어, 자몽 주스는 신진대사에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 일부 효소를 억제하여 결과적으로 일부 약물의 농도가 예상보다 몇 배나 높아질 수 있습니다. 일부 사람들은 약물 복용 후 혈액 내 농도가 이 정도가 되는 반면, 다른 사람들은 농도가 두 배로 증가합니다. 신체에 불필요한 해를 끼치 지 않도록 복용량을 절반으로 줄여야한다는 것이 밝혀졌습니다. 따라서 맞춤형 의학으로의 전환이 이루어졌습니다. 약을 먹고 매시간 혈액을 채취한 후 시간이 지남에 따라 물질이 신체를 통해 어떻게 이동하는지, 혈액 내 농도는 어느 정도인지 곡선을 살펴봅니다. 그런 다음 의사는 복용량을 조정하거나 약을 중단하고 다른 약을 처방할 수도 있습니다. 그리고 이 경우 건혈검사도 매우 활발하게 활용되고 있다.
시장에 출시되는 모든 신약은 필연적으로 대사 연구 단계를 거칩니다.일부 약물은 독성이 크지 않을 수 있습니다.그러나 간 손상과 일부 오류로 인해 이러한 물질은 더욱 독성이 강한 물질로 변할 수 있습니다. 가장 간단한 예는 파라세타몰입니다. 파라세타몰에 대한 지침에는 어린 아이들에게 투여해서는 안 된다고 명시되어 있습니다. 어린 아이들에게는 이부프로펜만 투여해야 합니다. 그 이유는 이 분자가 간에 축적되어 신진대사의 결과로 독성 효과가 있기 때문입니다. 간이 잘 발달된 성인의 경우 이러한 독성 효과는 그다지 눈에 띄지 않지만 물론 항아리에 파라세타몰을 삼켜서는 안됩니다. 실제로 어린 아이들에게 이는 온갖 종류의 불쾌하고 심지어 돌이킬 수 없는 결과를 초래할 수 있습니다. 그러므로 모든 신약은 대사에 대해 연구되어야 한다.
이미징은 수행 방법입니다.질량 분석은 균질한 시료뿐만 아니라 이질적인 시료에 대한 정보를 얻고 공간에서의 분자 구성을 연구할 수 있는 경우입니다.공부에 대한 흥미로운 예가 있습니다.쥐의 몸에서 약물과 그 대사 산물의 분포. 실험은 다음과 같이 수행됩니다. 쥐에게 특정 약을 투여하고 몇 시간 후에 동물을 안락사시킨 다음 동물을 몸 전체를 따라 잘게 자릅니다. 그런 다음 특별한 질량 분석 기술을 통해이 샘플의 각 지점의 분자 구성을 연구 할 수 있습니다. 컴퓨터 처리 후 어떤 대사 산물이 축적되었는지 시각화 할 수 있습니다. 폐렴 약물을 복용하는 경우 대사 산물 분포를 연구하는 것이 중요합니다. 폐렴 약물을 복용하는 경우 뇌가 아닌 폐에서 끝나는 것이 중요하기 때문입니다. 질량 분석 메스는 절개 부위에서 분자를 펌핑하는 "나이프"입니다. 그런 다음 컴퓨터 기술을 사용하여 조직을 절단하고있는 외과 의사가 아프거나 건강한지 확인할 수 있습니다. 이 방법은 현재 미국에서 구현되고 있으며 이러한 칼을 사용한 첫 번째 실제 작업이 이미 수행되었습니다.
각 분자의 지문
문제는 수백 또는 수천 개의 화합물이 하나의 원소 구성에 해당 할 수 있다는 것입니다.따라서 모든 행을 식별해야 합니다.이는 현대 대사체 분석의 주요 작업이지만 불행히도 완전히 해결되지는 않았습니다. 분자 지문은 화학 분자 데이터베이스에서 발견된 지문과 비교됩니다. 일치한다면 이것이 올바른 분자라고 어느 정도 확신을 가지고 말할 수 있습니다. 그러나 그러한 데이터베이스에는 매우 제한된 수의 물질이 포함되어 있습니다. 전체 지문 데이터베이스에는 약 20~30,000개의 화합물이 포함되어 있지만 인체에 존재하는 모든 1차 및 2차 대사산물을 포함하지는 않습니다. 또 다른 문제가 있습니다. 이 데이터베이스를 보충하려면 순수한 화학 물질이 필요하며 일반적으로 비용이 많이 듭니다. 즉, 하나의 순수 화학물질은 보통 수십~수백 달러의 비용이 든다.
식별 방법 중 하나는 새로운 지문을 생성하는 것입니다.예를 들어, 이 방법은 현재 활발히 개발되고 있습니다.이온 이동성 분광법. 질량 분석법은 이온을 질량으로 나누는 반면, 이온 이동성을 사용하면 크기별로 분리할 수 있습니다. 즉, 무거운 주자와 가벼운 주자가 아니라 큰 주자와 작은 주자가 두 명 있고 길에 어떤 종류의 장애물(예: 세포가 있는 그물)을 놓는 경우 날씬한 운동선수는 이 그물을 빨리 기어서 결승선에 도달하지만 뚱뚱한 사람은 이 그물을 벗어날 때까지 얼마 후에 달려올 것입니다.
두 번째 방법은 식별을 위해 깨끗한 표준이 필요하지 않은 지문을 찾는 것입니다.실험실에서는 소위 동위원소 교환을 사용할 것을 제안합니다.
예를 들어, 그러한 분자를 보면산소와 관련된 수소 원자가 있다는 것을 알 수 있습니다. 그래서 그들은 특별합니다. 그들은이 분자를 떠나 그것으로 돌아갈 수 있습니다. 이 분자를 물에 녹이면 수소가 분자를 떠날 수 있고 수소는 물에서 돌아올 수 있습니다. 그리고 우리가 물뿐만 아니라 수소 대신 중수소가있는 중수를 취하면 수소가 분자를 떠날 수 있고 중수소가 대신 할 수 있습니다. 중수소는 단위당 분자량이 수소와 다른 것으로 알려져 있으며 질량 분석기는 이러한 변화를 볼 수 있습니다. 단순히 그러한 수소의 수를 세는 것만으로 이것이 우리가 정확하게 식별했는지 여부에 관계없이 이것이 필요하거나 불필요한 분자인지 여부를 말할 수 있습니다.
인공 지능을 사용하여 분자를 식별 할 수 있습니다.이용 가능한 정보를 바탕으로 다음을 완료할 수 있습니다.딥러닝 기법을 활용해 누락된 정보를 데이터베이스화합니다. 즉, 우리는 모델을 훈련하고 분자 구조를 기반으로 필요한 지문을 예측한 다음 이를 실험에서 얻은 것과 비교하는 데 사용할 수 있습니다.
참조 :
천왕성은 태양계에서 가장 이상한 행성의 지위를 받았습니다. 왜?
인간은 열원 없이도 매우 낮은 온도를 견딜 수 있습니다.
물리학 자들은 블랙홀의 아날로그를 만들어 호킹의 이론을 확인했습니다. 어디로 가는가?