Юрий Костюкевич и его разработка

Учёные МФТИ и Сколтеха разработали приспособление, позволяющее усовершенствовать работу масс-спектрометра – основного прибора для определения состава смесей и анализа жидкостей. В статье, опубликованной в журнале Analytical Chemistry, утверждается, что разработка позволяет проводить исследование одного вещества четырьмя способами ионизации, а также одновременно анализировать несколько веществ.

Точные данные о составе смесей требуются в самых разных областях: косметологии, фармацевтике, металлургии, ядерной, нефтегазовой и пищевой промышленности, даже при проведении допинг-контроля. Прибор состоит из трёх основных элементов: ионного источника, масс-анализатора и детектора. На первом этапе нейтральные молекулы получают заряд и превращаются в ионы. Идентификация вещества основана на определении отношения массы иона к его заряду. В масс-анализаторе происходит разделение ионов по величине массы и заряда посредством электрических и магнитных полей. Запись результатов такой сортировки выполняет детектор.

Способ ионизации нейтральных молекул зависит от исследуемого вещества: ионный источник, эффективный для одних веществ, может оказаться бесполезным для других. Как правило, в масс-спектрометре используется только один вид источника, что снижает точность анализа смесей. Член-корреспондент РАН, профессор Евгений Николаев и научный сотрудник Сколтеха и лаборатории ионной и молекулярной физики МФТИ Юрий Костюкевич предложили использовать сразу четыре метода ионизации: обычный и нативный электроспрей (ESI), радиоактивную ионизацию и фотоионизацию при атмосферном давлении (APPI). Разработка учёных позволяет одновременно использовать несколько ионных источников, не оказывающих влияние друг на друга.

Разработчики усовершенствованного масс-спектрометра продемонстрировали его возможность одновременно выполнять анализ нефти и биологических молекул. «Наша разработка в перспективе позволит реализовать в аналитической химии концепцию параллелизации анализа в полной аналогии с давно известными в компьютерных науках параллельными вычислениями. В нашем случае каждый источник ионизации выступает как независимый процессор, производящий вычисления (в нашем случае ионизацию определённой фракции вещества), а масс-спектрометр собирает данные ото всех источников и передаёт их исследователю», – комментирует разработку Юрий Костюкевич.

Автор Анжелика Ким