Yüksək həssaslığa görə aşkarlama effektivliyi adi ion detektorlarından 1000 dəfə yüksəkdir.

Kvant fiziki Markus Arndtın (Vyana Universiteti) rəhbərlik etdiyi beynəlxalq tədqiqat qrupu zülal ionlarının aşkarlanmasında irəliləyişə nail olub: Yüksək enerji həssaslığına görə, superkeçirici nanotel detektorları demək olar ki, 100% kvant səmərəliliyinə nail olur və adi ionların aşkarlama effektivliyini üstələyir. detektorları 1000-ə qədər az enerji ilə təmin edir. Adi detektorlardan fərqli olaraq, onlar makromolekulları təsir enerjisi ilə də fərqləndirə bilirlər. Bu, zülalların daha həssas aşkarlanmasına imkan verir və kütləvi spektrometriyada əlavə məlumat verir. Bu araşdırmanın nəticələri bu yaxınlarda Science Advances jurnalında dərc olunub .

Kütləvi spektrometriyada irəliləyişlər

Makromolekulların aşkarlanması, identifikasiyası və təhlili protein tədqiqatı, diaqnostika və analitika da daxil olmaqla həyat elmlərinin bir çox sahələrində maraqlıdır. Kütləvi spektrometriya tez-tez aşkarlama sistemi kimi istifadə olunur – adətən yüklü hissəcikləri (ionları) kütlə-yük nisbətinə görə ayıran və detektor tərəfindən yaradılan siqnalların intensivliyini ölçən bir üsul. Bu, müxtəlif növ ionların nisbi bolluğu və buna görə də nümunənin tərkibi haqqında məlumat verir. Bununla belə, adi detektorlar yalnız yüksək təsir enerjisi olan hissəciklər üçün yüksək aşkarlama səmərəliliyinə və məkan həllinə nail ola bilmişlər – bu məhdudiyyət indi superkeçirici nanotel detektorlarından istifadə edən beynəlxalq tədqiqatçılar qrupu tərəfindən aradan qaldırılmışdır.

Superkeçiriciliyin innovativ istifadəsi

Cari araşdırmada Delft (Tək Kvant), Lozanna (EPFL), Almere (MSVision) və Bazel (Universitet) tərəfdaşları ilə Vyana Universiteti tərəfindən əlaqələndirilən Avropa konsorsiumu ilk dəfə superkeçirici nanotellərin istifadəsini nümayiş etdirir. dördqütblü kütlə spektrometriyasında protein şüaları üçün əla detektorlar kimi. Təhlil ediləcək nümunədən ionlar süzüldükləri dördqütblü kütlə spektrometrinə verilir.

Vyana Universitetinin Fizika Fakültəsinin Kvant Nanofizika Qrupundan layihə rəhbəri Markus Arndt izah edir: “Əgər biz indi adi detektorlar əvəzinə superkeçirici nanotellərdən istifadə etsək, hətta aşağı kinetik enerji ilə detektora dəyən hissəcikləri müəyyən edə bilərik”. Bu, nanotel detektorlarının xüsusi maddi xüsusiyyəti (superkeçiricilik) sayəsində mümkün olur.

Bu aşkarlama metodunun açarı odur ki, nanotellər çox aşağı temperaturda superkeçirici vəziyyətə keçirlər, bu zaman onlar elektrik müqavimətini itirir və itkisiz cərəyan axınına imkan verir. Daxil olan ionlar tərəfindən superkeçirici nanotellərin həyəcanlanması normal keçirici vəziyyətə qayıtmasına (kvant keçidinə) səbəb olur. Bu keçid zamanı nanotellərin elektrik xüsusiyyətlərinin dəyişməsi aşkarlama siqnalı kimi şərh edilir.

“İstifadə etdiyimiz nanotel detektorları ilə,” birinci müəllif Marsel Straus deyir, “biz superkeçiricilikdən normal keçirici vəziyyətə kvant keçidindən istifadə edirik və beləliklə, adi ion detektorlarını üç böyüklük dərəcəsinə qədər üstələyə bilərik.”

Həqiqətən də, nanotel detektorları olduqca aşağı təsir enerjilərində əla kvant məhsuldarlığına malikdir və adi detektorların imkanlarını yenidən müəyyənləşdirir.

“Bundan əlavə, belə bir kvant sensoru ilə uyğunlaşdırılmış kütlə spektrometri molekulları təkcə kütlələrinə görə yük vəziyyətinə görə fərqləndirə bilməz, həm də onları kinetik enerjilərinə görə təsnif edə bilər. Bu, aşkarlamağı təkmilləşdirir və daha yaxşı məkan həlli imkanını təklif edir,” Marsel Straus deyir.