Исследователи из Тайваня разработали простой и быстрый способ определения определения массы наночастиц и вирусов.

Для контроля качества продукции производителям в области нанотехнологий необходимо знать массу производимых ими наночастиц, однако

экспресс-измерение массы наночастиц практически невозможно.

По словам Чунг-Хсуань Чена (Chung-Hsuan Chen) самый быстрый из существующие методов расчета масс наночастиц основываются на значении объемах частиц, измеренного с помощью метода электронной микрофотографии, и их плотности, однако такой подход может давать ошибочные значения молекулярных масс в том случае, если форма частиц неправильна. Чен также добавляет, что

испробованные до настоящего времени методы определения массы наночастиц с помощью масс-спектрометрии не обладали достаточной экспрессностью и требовали больших затрат.

Массы вирусов, характеризующихся близким к наночастицам размером (от егадальтона до гигадальтона), также достаточно сложно измерить. Чен подчеркивает, что если масса вирусов в анализируемом образце различается, исследователи должны знать – каким образом.

С помощью метода масс-спектрометрии можно измерить отношение массы молекулы или частицы к ее заряду. Большая часть вирусов и наночастиц при ионизации в условиях регистрации классического масс-спектра приобретают до 50 единиц элементарного заряда, такой заряд не позволяет производить корректные измерения – масс-спектрометрия позволяет анализировать дважды или однократно ионизированные малые молекулы, существует ее разновидность, позволяющая изучать большие по размеру биологически активные молекулы или клетки, на которых локализовано до тысячи элементарных зарядов, однако анализ систем с промежуточным значением заряда затруднен из-за шума электронной начинки спектрометра.

Для измерения масс наночастиц и вирусов исследователи из группы Чена использовали ранее разработанную ими методику на основе индуцированной лазерным излучением акустической десорпционной спектроскопии [laser-induced acoustic desorption spectroscopy]. В отличие от других методик, применяющихся для изучения больших частиц, для метода Чена нет необходимости в использовании матрицы, удерживающей образцы до их ионизации – такие матрицы могут агрегировать с образцами, искажая масс-спектр.

После ионизации ионы отлавливаются ловушкой ионов. Для понижения уровня электронного шума исследователи из группы Чена разместили стальной экран вокруг детектора заряда.

В модельных экспериментах измерение массы как вируса ВИЧ, так и сферических наночастиц из полистирола занимало не более минуты – это в десять раз быстрее предыдущих результатов этой же исследовательской группы, продемонстрированных при определении массы клеток.

Специалист по масс-спектрометрии биологических образцов, Марк Бир (Mark Bier) отмечает, что работа группы Чена представляет собой изящный пример развития метода спектрометрии.