La espectrometría es el estudio de las interacciones luz-materia y las reacciones y mediciones de la intensidad de la radiación y la longitud de onda. En resumen, la espectrometría es una técnica para examinar y medir un espectro específico y se utiliza comúnmente en la investigación espectroscópica de materiales de muestra.
La espectrometría de masas es una espectrometría que utiliza la relación masa-carga para determinar la masa de una muestra química. Esto se logra comúnmente ionizando partículas con una lluvia de electrones y luego separándolas en diferentes fases de desviación usando un campo magnético. Una vez separadas las partículas, se miden con un multiplicador de electrones y se puede usar la masa de cada ion para determinar la composición de la muestra. Según la aplicación, los microscopios electrónicos de barrido suelen tener opciones de espectrometría.
¿Cuáles son las aplicaciones comunes de la espectrometría en la tecnología moderna?
Antes de entrar en los usos comunes de la espectrometría, tenga en cuenta que los términos científicos se intercambian con frecuencia. Además, las descripciones científicamente reconocidas se modifican y reinterpretan constantemente, lo que genera malentendidos científicos. En este escenario, deberá saber la diferencia entre espectroscopia y espectrometría, que no son lo mismo a pesar de sus similitudes.
Cuando la mayoría de la gente piensa en la espectrometría, ven que se utiliza en la investigación biomolecular. Esto se debe a que la espectrometría empleada en las técnicas MALDI y ESI es significativamente más suave que los métodos de ionización anteriores. Desafortunadamente, las proteínas que están tratando de medir con frecuencia se rompen con estos procedimientos más duros. Sin embargo, la espectrometría de masas no proporciona nuevos conocimientos sobre las biociencias. Sin embargo, la espectrometría se puede utilizar para algo más que eso. En la tecnología actual, hay seis usos comunes para la espectrometría.
1. Buscando toxinas en la pasta de dientes
DEG, una sustancia química venenosa utilizada como edulcorante, se encuentra en varios tipos de pasta de dientes. Aunque el componente está prohibido, es difícil hacer cumplir la prohibición porque la pasta de dientes es difícil de probar. Es posible, pero llevará mucho tiempo.
Huan wen Chen, un científico chino, ha ideado un método para buscar rápidamente venenos utilizando espectrometría de masas. Este método de espectrometría también debería aplicarse para analizar otros líquidos viscosos, como productos farmacéuticos, biotecnología, diferentes alimentos y productos químicos.
2. Detección del cáncer
Durante la cirugía, el MasSpec Pen, un dispositivo portátil que se conecta a un espectrómetro de masas, detecta el tejido maligno. Una sonda en el dispositivo puede absorber moléculas del tejido humano y enviarlas a un espectrómetro de masas que se lleva al quirófano.
El enfoque de EM de ionización ambiental utiliza el análisis molecular para determinar si las regiones de tejido son malignas y deben extirparse quirúrgicamente en un par de segundos. El dispositivo también puede tomar muestras de tejido sin dañarlo, lo que le da una ventaja sobre un dispositivo similar llamado iKnife, que emplea la electrocauterización para producir daño en el tejido.
3. Como detectores forenses
El equipo compacto de espectrometría de masas se utiliza en los sensores detectores que se encuentran en los aeropuertos. Se emplean como controles de seguridad fronterizos para identificar sustancias ilegales, compuestos explosivos y exóticos y confirmar el uso indebido de drogas. MS puede detectar fácilmente el abuso de esteroides, particularmente en atletas y celebridades.
En las investigaciones forenses, la EM es extremadamente útil para identificar los rastros apenas detectables del sospechoso. Además, la EM se utiliza en investigaciones toxicológicas para identificar posibles venenos mediante la evaluación de muestras de sangre. Esto ayudará a determinar la dosis tóxica en la sangre de las víctimas y el momento y la forma de la muerte.
4. Utilizado en analizadores de aliento
La mayoría de los alcoholímetros utilizan un sensor de óxido de semiconductor, un sensor de pila de combustible o un espectrómetro de infrarrojos para medir el contenido de alcohol en sangre (BAC), que es la cantidad de alcohol en la sangre de una persona.
Los alcoholímetros grandes de mesa se encuentran comúnmente en las estaciones de policía y usan espectrometría infrarroja. Los espectrómetros usan luz infrarroja para identificar compuestos. La cantidad de etanol en una muestra se aísla y analiza, y luego se calcula el nivel de alcohol de un sujeto.
5. Para la detección de recién nacidos
Los laboratorios clínicos pueden mantenerse al día con la detección de millones de bebés para docenas de enfermedades gracias a la espectrometría de masas. Permitir que los médicos identifiquen a los bebés en riesgo de enfermedades curables lo suficientemente temprano como para confirmar el diagnóstico e intervenir para cambiar la trayectoria clínica de la enfermedad.
6. Detección de resistencia a los antibióticos
Los antibióticos salvan vidas, pero pueden inducir efectos adversos y generar resistencia a los antibióticos cada vez que se usan. Se ha desarrollado un ensayo de crecimiento de microgotas directo sobre el objetivo basado en la espectrometría de masas de tiempo de vuelo de desorción/ionización láser asistida por matriz (MALDI-TOF MS) para la detección rápida de la resistencia a los antibióticos en la microbiología clínica.
El proceso de ionización MALDI se utiliza junto con varios analizadores de masas. Aún así, debido a su naturaleza pulsada, es particularmente adecuado para los analizadores de tiempo de vuelo (pulsos láser). Con esta tecnología se pueden analizar péptidos, proteínas más grandes, carbohidratos, lípidos y otras sustancias.
Es un error común pensar que la espectrometría es un equipo grande y que el análisis de muestras con este enfoque es difícil y requiere mucho tiempo. Los dispositivos de espectrometría son, en realidad, fáciles de usar, compactos, adaptables, precisos y rápidos. Las aplicaciones enumeradas anteriormente son solo algunas; con los avances tecnológicos actuales, hay muchos más.
