Tällä hetkellä keskeisenä analyysimenetelmänä massaspektrometria on laajalti käytetty biolääketieteessä, elintarviketieteessä, kotimaassa, järjestelmien biologiassa, lääkekehityksessä ja muilla aloilla. Massaspektrometria perustuu massa-veloitussuhde (m / z) -analyysimenetelmiin, joilla on suuri herkkyys, suuri tarkkuus ja yleinen sovellettavuus.
Massaspektrometriassa ionisaatio on kriittinen ensimmäinen vaihe ladattavien neutraalien molekyylien lataamisessa. Nykypäivän kaupalliset ionisaatiomenetelmät perustuvat pääasiassa suora- virtaiseen (DC) korkeaan paineeseen muuttamaan näyte- molekyylejä kaasufaasi-ioneiksi ionilähteessä. Ionisoinnin aikana ionien määrää (Q) ei kuitenkaan säädetä jännitteellä (V). Siksi kaikki nykyiset ionisaatiomenetelmät eivät saa aikaan tarkkaa ionien määrän hallintaa. Lisäksi, jos käytetään tavanomaista suurjännitejännitettä, suurin osa (99%) latauksesta / virrasta ja ioneista hukataan. Siksi massaspektrometrialla on tällä hetkellä merkittävä pullonkaula kehitys- suunnassa parantavan herkkyyden, näytteen käytön ja käyttöjakson. Lisäksi yleisesti käytetyllä suurjännitejännitteellä on haitat, jotka ovat kalliita, vaikeasti kuljetettavia ja vaarallisia.
Kiinteän varauksen korkea jännite on vain yksi triboelektrisen nanogeneroijan (TENG) olennaisista ominaisuuksista. Georgian teknillisen korkeakoulun, Kiinan tiedeakatemian Pekingin Institute of Nano-Energy ja Systemsin, Wang Zhonglinin ja Facundo Fernándezin, Li Anzhenin ja Jin Yunlongin yhteisessä opastuksessa muodostettiin ristikkäistiedon yhteistyöryhmä, joka käytti TENG: ää ionilähteen , realisoimalla ionilähde vastineena, positiivisena ja negatiivisena. Tarkka valvonta monista näkökohdista, kuten sukupuoli, signaalin pituus ja niin edelleen. Tämä työ tarjoaa täysin uuden kontrolloitavan parametrin massaspektrometrialle ja on myös nanogeneroijien ensimmäinen sovellus suurissa analyyttisissä välineissä. Aiheeseen liittyvä työ on avannut uusia tutkimus- ja sovellusalueita, ja se julkaistiin äskettäin uusimmassa Natura Nanoteknologian julkaisussa.
Ensin joukkue saavutti onnistuneesti sähkösumutus-ionisaation ja plasmapurkaus ionisaation käyttäen TENG. TENG: n tarjoaman kiinteän maksun määrä antaa ennennäkemättömän hallinnan ionisaatioprosessista. Tiimi toteutti nanokoloumin hallittavissa olevan ioneja ja ehdotti siihen liittyvää fyysistä mallia. TENG-aseman kautta ionipulssin kestoa, taajuutta ja laskutettavuutta voidaan tehokkaasti ohjata ja minimoida näytteen kulutus. TENG: n jäljitysmaksu estää suuren jännitteen yhteismäärän korona-purkausilmiön massaspektrometriassa saavuttaen siten ensimmäisen ultra-high voltage (5-9 kV) nanoelectrospray (nanoESI). Tämä menetelmä lisää elektrospray-ionilähteen herkkyyttä pienillä pitoisuuksilla ja maksimoi näytteen käytön. Massaspektrometriaa TENG-pohjaisella ionisaatiolla on onnistuneesti käytetty erilaisten pienten orgaanisten molekyylien ja biomakromolekyylien havaitsemiseen ja herkkyyden saavuttamiseksi, joka pystyy havaitsemaan satoja molekyylejä. TENG-käyttöisiä AC-ionisuihkeita käytetään myös ionisten materiaalien sijoittamiseen eristyspinnoille.
Tämä tutkimus on uraauurtava sekä massaspektrometrian että TENG: n kehittämiseksi.
Ensinnäkin tutkimus sai ensimmäisen tarkan valvonnan latauksen määrän aikana ionisaation, tuo uusi valvottava parametri massaspektrometria, parantaa analyyttistä tarkkuutta ja antaa kyky analysoida hyvin pieniä näytteitä kemiallinen ja biologinen havaitseminen. Massaspektrometrian pullonkaula-ongelma tarjoaa uusia mahdollisuuksia. Ja käyttämällä TENG: n avulla tutkijat voivat synkronoida suihkutusajan massaspektrometriaaikaa näytteen hyödyntämisen maksimoimiseksi.
Samanaikaisesti TENG korvaa alkuperäisen ionisuihkun tehonsyötön massaspektrometrialaitteistossa, jolloin se on kannettava pienten massaspektrometrialaitteiden käyttöön ja tarjoaa mahdollisuuksia äärimmäisissä olosuhteissa, kuten sotilas- tai ilmailuteollisuudessa.
Lopuksi tutkimuksessa todettiin, että ensimmäinen tutkimus TENG: n käytöstä laitteissa ja laitteissa vahvisti, että TENG on yksinkertainen, turvallinen ja tehokas tapa tarjota korkeaa jännitettä, joka tarjoaa ideoita samanlaiselle tutkimukselle, ajaa erilaisia välineitä TENG: lle ja perusta "hallittavissa oleva itsesäätyvä järjestelmä".
