Chip-based electrospray ionization mass spectrometry

Abstract

Työn kirjallisuusosassa on tarkasteltu mikrosiruihin käytettyjä materiaaleja sekä valmistusmenetelmiä. Materiaaleista on käsitelty piitä, lasia sekä eri polymeerejä. Lisäksi on esitelty kapillaarielektroforeesiin soveltuvia detektiomenetelmiä, joissa pääpaino on ollut optisissa, elektrokemiallisissa ja massaspektrometrisissä detektiomenetelmissä.

Tutkimusosan päätarkoituksena oli polydimetyylisiloksaanimikrosirujen valmistaminen valamalla ja sähkösumutusionisaation aikaansaaminen suoraan sirun reunalta. Mikrosiruilla olevat kanavat olivat suoria. Detektointi suoritettiin massaspektrometrisesti. Sähkösumutusta pyrittiin optimoimaan tutkimalla kanavakoon, näyteliuoksen sekä jännitteen vaikutusta. Näyteaineina käytettiin psilosinia ja buprenorfiinia. Suorasyöttöä mikrosirulta verrattiin nestekromatografiaan näytteensyöttösysteeminä.

Näyteliuoksen orgaanisen liuottimen osuus vaikutti suuresti kanavien täyttymiseen. Parhaiten kanavat täyttyivät liuoksella, jossa oli vähintään 80 %:a metanolia. Vesipitoisella liuoksella psilosinin ionisoidun muodon piikkiä ei näkynyt massaspektrissä lainkaan, ja ammoniunasetaattiliuoksella kummankin näyteaineen piikit hävisivät. Tutkimuksissa todettiin 25 .µm levyisten kanavien toimivan parhaiten, jolloin mikrosirun reunalla saatiin aikaan jatkuva sähkösumutus ja näyteaineiden piikit näkyivät selkeästi massaspektrissä. Jännitteellä 4,5 kilovolttia saatiin tasaisin ja paras sumutus. Mikrosirutekniikan käyttö oli nestekromatografiaan verrattuna huomattavasti nopeampaa. Lisäksi mikrosirutekniikan käyttö vähentää liuottimien kulutusta.

Mikrosirutekniikka on kuitenkin uusi tekniikka, joten vanhojen menetelmien käyttö on selkeämpää ja rutinoituneempaa. Mikrosiruihin liittyvien menetelmien ja tekniikoiden kehittyessä siitä tulee varmasti kilpailukykyinen vaihtoehto vanhoille menetelmille kokonsa ja nopeutensa ansiosta. Erityisesti elektroforeettisten menetelmien käytön kehittämiseen mikrosirulla tulee jatkossa pyrkiä.