生物大分子及人造聚合物質譜學

Mass Spectrometry of Biological Macroions and Synthetic Polymers

楊易昌(Yi-Chang Yang)

指導教授 ： 李遠哲

共同指導教授 ： 張煥正

國立臺灣大學/理學院/物理研究所/碩士(2005年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2005.02670

摘要

生物大分子如細胞、細菌、或病毒，其尺度介於10μm~20nm之間，對於質譜學來說是一個很大的挑戰，因為要將這些生物樣品在真空中產生，並保持其完整且帶電都是一個很困難的問題，本文提供了一個有別於一般質譜學常用的離子源產生方式，已經成功應用在生物大分子質量的量測上；另外我們也對一般拿來作儀器校正的聚苯乙烯球(NIST polystyrene)，作了質量的量測，此方式可提供另一種聚苯乙烯球直徑的決定。
在本篇論文中，第一章對於量測樣品作一些簡單的介紹，其中包括了紅血球(Red Blood Cell)、大腸桿菌(Escherichia coli K-12)、牛痘病毒(Vaccinia Virus)、NIST polystyrene SRM 1690(0.895 μm diameter)、NIST polystyrene SRM 1691(0.269 μm)。第二章理論內容提到了這個實驗所用的兩個理論，一個是四極體離子阱(quadrupole ion trap)質荷比分析理論，另一個是散射光理論，實驗中最重要的部份，是藉由觀察帶電粒子在四極體離子阱中運動的軌跡，來得到此粒子質量電荷的比值，其偵測的方式則是利用散射光。第三章介紹實驗裝置，除了儀器構造外，本實驗用採用聲波激發產生脫附離子方式，能有效產生生物大分子。第四章資料分析的部分，利用Labview將所有的資料處理過程整合在一個介面，這使得我們在資料處理的時間更加的迅速，也對自動化的處理的過程，跨出了第一步。第五章整理出我們對這些生物樣品及聚苯乙烯球質量量測所得到的一個結果，其中生物樣品的質量都是在脫水狀態下的質量。

關鍵字

質譜 ； 質量 ； 生物大分子 ； 聚合物 ； 聚苯乙烯球

並列摘要

Measurements of biological macroions cell, bacteria and virus represent a challenge for mass spectmetery. The sizes of biological macroions are from 20 nm to 10 μm. It is very difficult to generate the intact and charged biological macroion in vacuum condition. Besides, my group also measure the mass of NIST polystyrene which demonstrates the single particle mass measurement can be applied to determine the diameter of NIST polystyrene particles.
In this thesis, chapter one is an introduction of measured samples including red blood cell, Escherichia coli K-12, Vaccinia Virus, NIST polystyrene SRM 1690 (0.895 μm diameter) and NIST polystyrene SRM 1691 (0.269 μm). Chapter two contains two important theories. One is the quadrupole ion trap theory used to deter the m/z ration, and the other is the theory of light scattering. We get the mass-to-charge ratio by observing the motion of single charged particle in quadrupole ion trap. And the particle is detected through scattered light. Chapter three is the setup of the experiment. We report a new desorption method for bioparticles without the need of matrix. Chapter four is the data analysis. A Labview program was used to develop an interface with which the collection and analysis could be done more easily. Chapter five is the result of all the measured biological macroions and polystyrenes. The measured mass of biological macroions is in a dehydrated state.

並列關鍵字

Mass Spectrometry ； Mass ； Biological macroinos ； polymer ； polystyrene

參考文獻

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