Spectrométrie de massethumb|right|Spectromètre de masse La spectrométrie de masse est une technique physique d'analyse permettant de détecter et d'identifier des molécules d’intérêt par mesure de leur masse, et de caractériser leur structure chimique. Son principe réside dans la séparation en phase gazeuse de molécules chargées (ions) en fonction de leur rapport masse/charge (m/z). Elle est utilisée dans pratiquement tous les domaines scientifiques : physique, astrophysique, chimie en phase gazeuse, chimie organique, dosages, biologie, médecine, archéologie.
Ion trapAn ion trap is a combination of electric and/or magnetic fields used to capture charged particles — known as ions — often in a system isolated from an external environment. Atomic and molecular ion traps have a number of applications in physics and chemistry such as precision mass spectrometry, improved atomic frequency standards, and quantum computing. In comparison to neutral atom traps, ion traps have deeper trapping potentials (up to several electronvolts) that do not depend on the internal electronic structure of a trapped ion.
Quadrupole ion trapIn experimental physics, a quadrupole ion trap or paul trap is a type of ion trap that uses dynamic electric fields to trap charged particles. They are also called radio frequency (RF) traps or Paul traps in honor of Wolfgang Paul, who invented the device and shared the Nobel Prize in Physics in 1989 for this work. It is used as a component of a mass spectrometer or a trapped ion quantum computer. A charged particle, such as an atomic or molecular ion, feels a force from an electric field.
Tandem mass spectrometryTandem mass spectrometry, also known as MS/MS or MS2, is a technique in instrumental analysis where two or more mass analyzers are coupled together using an additional reaction step to increase their abilities to analyse chemical samples. A common use of tandem MS is the analysis of biomolecules, such as proteins and peptides. The molecules of a given sample are ionized and the first spectrometer (designated MS1) separates these ions by their mass-to-charge ratio (often given as m/z or m/Q).
Ion-mobility spectrometry–mass spectrometryIon mobility spectrometry–mass spectrometry (IMS-MS) is an analytical chemistry method that separates gas phase ions based on their interaction with a collision gas and their masses. In the first step, the ions are separated according to their mobility through a buffer gas on a millisecond timescale using an ion mobility spectrometer. The separated ions are then introduced into a mass analyzer in a second step where their mass-to-charge ratios can be determined on a microsecond timescale.
Spectrométrie de masse à résonance cyclonique ioniqueLa spectrométrie de masse à résonance cyclotronique ionique (FT-ICR-MS) est un instrument possédant un haut pouvoir de résolution et une bonne exactitude sur la masse très important pour l’analyse des protéines. C’est une technique basée sur le piégeage et l’excitation des ions dans une cellule ICR (résonance cyclotronique des ions) sous l’action d’un champ électromagnétique. Le spectre de masse est obtenu via la transformée de Fourier qui convertit le signal temporel acquis en spectre de fréquence proportionnel à la masse.
Ionisation par électronébuliseurthumb|Électronébuliseur L'ionisation par électronébuliseur ou ESI (de l'anglais en) est la dispersion d’un liquide sous forme de gouttelettes chargées électriquement. L'ionisation par électronébuliseur combine deux processus : formation des gouttelettes chargement des gouttelettes. La nébulisation des solutions par ESI est obtenue par une méthode électrostatique, i.e. en appliquant une différence de potentiel élevée (entre ±3 et ±5 kV) entre l’extrémité de l’émetteur (tube capillaire en acier inoxydable, jonction liquide) et un orifice situé à proximité.
Chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masseLa chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse, abrégé CPG-SM, ou GC-MS de l'anglais Gas chromatography-mass spectrometry, est une technique d'analyse qui combine les performances de la chromatographie en phase gazeuse, pour la séparation des composés d'un échantillon, et de la spectrométrie de masse, pour la détection et l’identification des composés en fonction de leur rapport masse sur charge. Cette technique permet d'identifier et/ou de quantifier précisément de nombreuses substances présentes en très petites quantités, voire en traces.
Pièges à ions de Paul et de PenningEn physique, les pièges à ions sont des dispositifs permettant de stocker des particules chargées pendant une longue durée, notamment dans le but de mesurer leurs propriétés avec précision. Les pièges de Paul et de Penning ont en commun l'utilisation d'un champ électrique quadripolaire, à haute fréquence (de l'ordre de quelques MHz) dans le piège de Paul, et constant dans le piège de Penning, où il est combiné à un champ magnétique intense (de l'ordre de 5 teslas).
Quadrupole mass analyzerIn mass spectrometry, the quadrupole mass analyzer (or quadrupole mass filter) is a type of mass analyzer originally conceived by Nobel laureate Wolfgang Paul and his student Helmut Steinwedel. As the name implies, it consists of four cylindrical rods, set parallel to each other. In a quadrupole mass spectrometer (QMS) the quadrupole is the mass analyzer - the component of the instrument responsible for selecting sample ions based on their mass-to-charge ratio (m/z).
Spectrométrie de masse à trappe orbitaleLa spectrométrie de masse à trappe orbitale consiste en l'utilisation d'un Orbitrap (nom commercial) qui permet le piégeage des ions par un champ électrostatique. Ces ions possèdent une fréquence d'oscillation axiale variable en fonction de leur ratio masse sur charge, ce qui permet de les séparer. L'Orbitrap est composée d'une électrode centrale ainsi qu'une électrode externe en forme de cylindre. L'électrode centrale coaxiale à l'axe interne piège les ions dans un mouvement orbitale.
Ion sourceAn ion source is a device that creates atomic and molecular ions. Ion sources are used to form ions for mass spectrometers, optical emission spectrometers, particle accelerators, ion implanters and ion engines. Electron ionization Electron ionization is widely used in mass spectrometry, particularly for organic molecules. The gas phase reaction producing electron ionization is M{} + e^- -> M^{+\bullet}{} + 2e^- where M is the atom or molecule being ionized, e^- is the electron, and M^{+\bullet} is the resulting ion.
ElectrosprayThe name electrospray is used for an apparatus that employs electricity to disperse a liquid or for the fine aerosol resulting from this process. High voltage is applied to a liquid supplied through an emitter (usually a glass or metallic capillary). Ideally the liquid reaching the emitter tip forms a Taylor cone, which emits a liquid jet through its apex. Varicose waves on the surface of the jet lead to the formation of small and highly charged liquid droplets, which are radially dispersed due to Coulomb repulsion.
Désorption-ionisation par électronébulisationLa désorption-ionisation par électronébulisation (en, DESI) est une méthode d’ionisation communément utilisée en spectrométrie de masse. Cette méthode permet l’ionisation d’une grande variété de composés, incluant les peptides et les protéines présents dans les métaux, les polymères et la surface des minéraux. La DESI a même permis l’imagerie de tissus intacts de cerveau de rat sous des conditions ambiantes. Tout d’abord, la DESI est une méthode instrumentale regroupant les aspects de l’ESI (Electrospray Ionization) et de la famille des méthodes DI (Desorption Ionization).
Bioinformatique structuralevignette|262x262px| Structure tridimensionnelle d'une protéine La bioinformatique structurale est la branche de la bio-informatique liée à l'analyse et à la prédiction de la structure tridimensionnelle des macromolécules biologiques telles que les protéines, l'ARN et l'ADN. Elle traite des généralisations sur les structures tridimensionnelles des macromolécules, telles que les comparaisons des repliements globaux et des motifs locaux, les principes du repliement moléculaire, l'évolution, les interactions de liaison et les relations structure/fonction, en travaillant à la fois à partir de structures résolues expérimentalement et de modèles informatiques.
Structural alignmentStructural alignment attempts to establish homology between two or more polymer structures based on their shape and three-dimensional conformation. This process is usually applied to protein tertiary structures but can also be used for large RNA molecules. In contrast to simple structural superposition, where at least some equivalent residues of the two structures are known, structural alignment requires no a priori knowledge of equivalent positions.
Structural genomicsStructural genomics seeks to describe the 3-dimensional structure of every protein encoded by a given genome. This genome-based approach allows for a high-throughput method of structure determination by a combination of experimental and modeling approaches. The principal difference between structural genomics and traditional structural prediction is that structural genomics attempts to determine the structure of every protein encoded by the genome, rather than focusing on one particular protein.
Biologie structuralevignette|droite|Structure 3D de la myoglobine du grand cachalot (PDB ID 1MBO), la première protéine dont la structure a été résolue par cristallographie aux rayons X par John Kendrew et al. en 1958. La biologie structurale est la branche de la biologie qui étudie la structure et l'organisation spatiale des macromolécules biologiques, principalement les protéines et les acides nucléiques.
Resolution (mass spectrometry)In mass spectrometry, resolution is a measure of the ability to distinguish two peaks of slightly different mass-to-charge ratios ΔM, in a mass spectrum. There are two different definitions of resolution and resolving power in mass spectrometry. The IUPAC definition for resolution in mass spectrometry is Where a larger resolution indicates a better separation of peaks. This definition is used in a number of mass spectrometry texts. This use is also implied by the term "high-resolution mass spectrometry.
Chimie organométalliqueLa chimie organométallique est l'étude des composés chimiques contenant une liaison covalente entre un métal et un atome de carbone situé dans un groupe organique. Elle combine des aspects de la chimie organique et de la chimie inorganique. 1827 Le sel de Zeise, nommé en l'honneur de William Christopher Zeise, est le premier complexe oléfines/platine. 1863 Charles Friedel et James Crafts préparent un organochlorosilane. 1890 Ludwig Mond découvre le carbonyle de nickel. 1899 Introduction de la réaction de Grignard.
