Name: visualization of ambient mass spectrometry with the use of schlieren photography
Uploaded: 2016-06-20T15:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Visualization of Ambient Mass Spectrometry with the Use of Schlieren Photography at JoVE.com

The authors would like to acknowledge Caitlin Kowalewski for aiding in the editing and formatting of this publication.

1. Schlieren Photography <ol><li> Etablering av testområdet Merk: testområdet eksisterer direkte foran speilet. <ol><li> Spenn et sfærisk konkavt speil (diameter 150 mm, lengde 1500 mm brennvidde) i en ring stativ klemme for små for speilet. Fest ring stativet klemme med speilet til en ring stå vinkelrett på gulvet. Studien anvendes en tre fot ring stand, men en hvilken som helst høyde kan brukes så lenge det er høy nok til å være i stand til å sentrere speilet i vi...

<ol>
	<li>Settles, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Schlieren and Shadowgraph Techniques: Visualization Phenomena in Transparent Media. , (2001).</li><li>Strawa, A. W., Chapman, G. T., Arnold, J. O., Canning, T. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ballistic+range+and+aerothermodynamic+testing.">Ballistic range and aerothermodynamic testing.</a> J. Aircraft. 28 (7), 443-449 (1991).</li><li>Settles, G. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Imaging+gas+leaks+by+using+schlieren+optics.">Imaging gas leaks by using schlieren optics.</a> Pipeline &amp; Gas Journal. 226 (9), 28-30 (1999).</li><li>Takagi, T., Kubota, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+application+of+schlieren+optics+for+detection+of+protein+bands+and+other+phenomena+in+polyacrylamide+gel+electrophoresis.">The application of schlieren optics for detection of protein bands and other phenomena in polyacrylamide gel electrophoresis.</a> Electrophoresis. 11 (5), 361-366 (1990).</li><li>Clark, I. G., Cruz, J. R., Huges, M. F., Ware, J. S., Madlangbayan, A., Braun, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aerodynamic+and+Aeroelastic+Characteristics+of+a+Tension+Cone+Inflatable+Aerodynamic+Decelerator.">Aerodynamic and Aeroelastic Characteristics of a Tension Cone Inflatable Aerodynamic Decelerator.</a> , (2009).</li><li>Froome, K. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Refractive+Indices+of+Water+Vapour,+Air,+Oxygen,+Nitrogen+and+Argon+at+72+kMc/s.">The Refractive Indices of Water Vapour, Air, Oxygen, Nitrogen and Argon at 72 kMc/s.</a> Proc. Phys. Soc. B. 68, 833-835 (1955).</li><li>Winter, G. T., Wilhide, J. A., LaCourse, W. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+a+Direct+Sample+Analysis+(DSA)+Ambient+Ionization.">Characterization of a Direct Sample Analysis (DSA) Ambient Ionization.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 26 (9), 1502-1507 (2015).</li><li>Pfeuffer, K. P., Schaper, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Halo-Shaped+Flowing+Atmospheric+Pressure+Afterglow:+A+Heavenly+Design+for+Simplified+Sample+Introduction+and+Improved+Ionization+in+Ambient+Mass+Spectrometry.">Halo-Shaped Flowing Atmospheric Pressure Afterglow: A Heavenly Design for Simplified Sample Introduction and Improved Ionization in Ambient Mass Spectrometry.</a> Anal. Chem. , 7512-7518 (2013).</li><li>Pfeuffer, K. P., Shelley, J. T., Ray, S. J., Hieftje, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Visualization+of+Mass+Transport+and+Heat+Transfer+in+the+FAPA+Ambient+Ionization+Source.">Visualization of Mass Transport and Heat Transfer in the FAPA Ambient Ionization Source.</a> J. Anal. At. Spectrom. 28 (379-387), 379-387 (2013).</li><li>Pfeuffer, K. P., Ray, S. J., Hieftje, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Measurement+and+Visualization+of+Mass+Transport+for+the+Flowing+Atmospheric+Pressure+Afterglow+(FAPA)+Ambient+Mass-Spectrometry+Source.">Measurement and Visualization of Mass Transport for the Flowing Atmospheric Pressure Afterglow (FAPA) Ambient Mass-Spectrometry Source.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 25 (5), 800-808 (2014).</li><li>Keelor, J. D., Dwivedi, P., Fern&#225;ndez, F. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+Effective+Approach+for+Coupling+Direct+Analysis+in+Real+Time+with+Atmospheric+Pressure+Drift+Tube+Ion+Mobility+Spectrometry.">An Effective Approach for Coupling Direct Analysis in Real Time with Atmospheric Pressure Drift Tube Ion Mobility Spectrometry.</a> J. Am. Soc. Mass Spectrom. 25 (9), 1538-1548 (2014).</li></ol>

Det er flere hensyn som må tas opp før du prøver denne protokollen. I tillegg til plass rundt massespektrometer for kilden og speil, må nok åpne plassen være tilgjengelig for å imøtekomme avstanden til to ganger det sentrale punktet i speilet. Videre blir størrelsen av speilet i siste instans avgjøres av størrelsen av den kilde som er under undersøkelse. Dersom speilet er for liten, kilden vil ikke være fullt visualisert. Det er viktig å merke seg at noen, om ikke alle, av kilde dekslene må fjernes for å...

Massespektrometri, et analytisk verktøy tilgjengelig for molekylvekt identifikasjon, har blitt en av de mest kraftfulle analytiske teknikker til dags dato. I løpet av det siste tiåret en hel rekke nye omgivelses ionisering kilder har blitt tilgjengelig for massespektrometri deteksjon. For de innsamlede dataene i dette manuskriptet ble direkte Sample Analysis (DSA) kilde utnyttet. Selv om disse kildene er svært allsidig, er en mer detaljert kunnskap om den fysiske ionisering prosess nødvendig for sin optimalisering og utvidelse av formål. Målet med dette eksperimentet er å få en bedre forståelse av ionisering prosessen innenfor normale kilder gjennom visualisering av nitrogenstrømmen på enheten ved hjelp av en teknikk som kalles Schlieren fotografering. Vitenskapelig studium initierer ofte gjennom observasjon, som er vanskelig dersom formålet med undersøkelsen er gjennomsiktig for det blotte øye. Schlieren fotografering er en teknikk som gjør det usynligeå bli synlig gjennom å stole på endringer i brytningsindeks innen transparente medier 1. Inhomogenitet av brytningsindeksene forårsaker en forvrengning av lyset slik at for visualisering. Den Schlieren teknikken har blitt rutinemessig brukt i en rekke fagområder inkludert ballistikk modellering, luftfartsteknologi, generell gassdeteksjon og flyt overvåking, og til tider å visualisere proteinbånd i gel elektroforese 2-5. De fleste omgivende ionisering kilder bruke en strøm av gass for å lette ioniseringen. Et bredt spekter av betingelser kan eksistere for source-, men parametrene av dette forsøk må involvere anvendelse av en gass med en brytningsindeks som er forskjellig fra den omgivende luft laboratoriet. Denne spesifikke studien benytter varmt nitrogen. Det bør bemerkes at det kun observert en liten forskjell i brytningsindeks mellom ren nitrogen fra gass-strømmen og luft ved RT 6, hovedsakelig fordi enir består hovedsakelig av nitrogen. Dette problemet er overvunnet i dette tilfelle på grunn av de høye temperaturer på den rene nitrogenet i gass-strømmen som frembringer en betydelig nok endring i brytningsindeksen for den gass som skal overholdes. Andre massespektrometri kilder som en desorpsjon Atmospheric Kjemisk ionisering (DAPCI) 7, flyter Atmosfærisk trykk Afterglow (FAPA) 8-10, og direkte analyse i Real Time (DART) 11 ionisering kilder har brukt Schlieren fotografering. Hensikten med denne protokollen er å diskutere hvordan vi skal studere omgivelsene ionisering ved hjelp av en enkel Schlieren fotografering konfigurasjon. Denne teknikken er imidlertid anvendelig til en rekke forskjellige analytiske teknikker som involverer gassformige strømmer.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="606">
	<tbody>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;width:303px;">Flashlight</td>
			<td style="width:109px;">EAGTAC</td>
			<td style="width:108px;">D25A Ti</td>
			<td style="width:87px;">or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Spherical Concave Mirror</td>
			<td>Anchor Optics</td>
			<td>27633</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Rebel EOS T2i</td>
			<td>Canon</td>
			<td>4462B001</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">300 mm telephoto lens</td>
			<td>Canon</td>
			<td>6473A003</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Direct Sample Analysis (DSA) Ionization Source</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td>MZ300560</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Sq 300 MS with SQ Driver Software</td>
			<td>PerkinElmer</td>
			<td>N2910801</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Ring Stand</td>
			<td>Fisher Scientific</td>
			<td>11-474-207</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Laser Pointer</td>
			<td>Apollo</td>
			<td>MP1200</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">razor blade</td>
			<td>Blue Hawk</td>
			<td>34112</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">small drill bit #73</td>
			<td>CML Supply</td>
			<td>503-273</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Protractor</td>
			<td>Sterling&#160;</td>
			<td>582</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="20">
			<td height="20" style="height:20px;">Hose Clamp</td>
			<td>Trident</td>
			<td>720-6000L</td>
			<td>or equvilent&#160;</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

visualization of ambient mass spectrometry with the use of schlieren photography

Dette manuskriptet skisserer hvordan å visualisere massespektrometri ambient ionisering kilder ved hjelp Schlieren fotografering. For å kunne optimalisere massespektrometer, er det nødvendig å karakterisere og forstå de fysiske prinsipper for kilden. De fleste kommersielle kilder omgivelses ionisering utbytte av strålene av nitrogen, helium, eller atmosfærisk luft for å lette ioniseringen av analytten. Som en konsekvens, kan Schlieren fotografering brukes til å visualisere de gass-strømmer ved å utnytte forskjellene i brytningsindeks mellom strømmene og omgivende luft for visualisering i sanntid. Den grunnleggende oppsett krever et kamera, speil, lommelykt, og barberblad. Når den er riktig konfigurert, er et sanntidsbilde av kilde observert ved å se sin refleksjon. Dette gjør det mulig for innsikt i virkningsmekanismen i kilden, og veier til dens optimalisering kan bli klarlagt. Belyses på en ellers usynlig situasjon.

En skjematisk av Schlieren oppsettet herunder massespektrometri ioniseringskilden kan finnes i figur 1. Når alle Schlieren komponentene er riktig justert, kan gassene i testområdet bli sett på som kontrast mørke og lyse områder. Figur 2 viser hvordan dette kontrast kan bli anvendes for å observere hvordan formen av nitrogenstrålestrømmen fra de massespektrometri kilde endringer som dysestørrelse avtar. <p class="jove_content" fo:keep-togethe...

Watch this Scientific Journal Video about Visualization of Ambient Mass Spectrometry with the Use of Schlieren Photography at JoVE.com

Visualization of Ambient Mass Spectrometry with the Use of Schlieren Photography

This paper presents a protocol for the visualization of gaseous streams of an ambient ionization source using schlieren photography and mass spectrometry.

Visualisering av Ambient massespektrometri med bruk av Schlieren Photography

This manuscript outlines how to visualize mass spectrometry ambient ionization sources using schlieren photography. In order to properly optimize the mass ...

Research

JoVE Journal

Chemistry

Analyzing Protein Dynamics Using Hydrogen Exchange Mass Spectrometry

Analysere Protein Dynamics Bruke Hydrogen Exchange-massespektrometri

All cellular processes depend on the functionality of proteins. Although the functionality of a given protein is the direct consequence of its unique ...

A Study of the Complexation of Mercury(II) with Dicysteinyl Tetrapeptides by Electrospray Ionization Mass Spectrometry

A Study of the Complexation of MercuryII with Dicysteinyl Tetrapeptides by Electrospray Ionization Mass Spectrometry

En studie av kompleks av Mercury (II) med Dicysteinyl tetrapeptidene av elektrosprayionisering massespektrometri

In this study we evaluated a method for the characterization of complexes, formed in different relative ratios of mercury(II) to dicysteinyl tetrapeptide, ...

Fizzy Extraction of Volatile Organic Compounds Combined with Atmospheric Pressure Chemical Ionization Quadrupole Mass Spectrometry

Fizzy Ekstraksjon av flyktige organiske forbindelser kombinert med atmosfærisk trykk kjemisk ionisering Quadrupole massespektrometri

Chemical analysis of volatile and semivolatile compounds dissolved in liquid samples can be challenging. The dissolved components need to be brought to ...

Synthesis and Mass Spectrometry Analysis of Oligo-peptoids

Syntese og massespektrometri analyse av Oligo-peptoids

Peptoids are sequence-controlled peptide-mimicking oligomers consisting of N-alkylated glycine units. Among many potential applications, peptoids have ...

Imaging Corrosion at the Metal-Paint Interface Using Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry

Imaging korrosjon på metal-Paint Interface bruke time-of-Flight sekundær ion Mass massespektrometri

Corrosion developed at the paint and aluminum (Al) metal-paint interface of an aluminum alloy is analyzed using time-of-flight secondary ion mass ...

Integrated Cell Manipulation Platform Coupled with the Single-probe for Mass Spectrometry Analysis of Drugs and Metabolites in Single Suspension Cells

Integrert Cell manipulasjon Platform sammen med single-probe for Mass massespektrometri analyse av narkotika og metabolitter i single suspensjon celler

Single cell mass spectrometry (SCMS) enables sensitive detection and accurate analysis of broad ranges of cellular species on the individual-cell level. ...

3D Depth Profile Reconstruction of Segregated Impurities Using Secondary Ion Mass Spectrometry

3D-dybdeprofilrekonstruksjon av segregerte urenheter ved bruk av sekundær ionmassespektrometri

The presented protocol combines excellent detection limits (1 ppm to 1 ppb) using secondary ion mass spectrometry (SIMS) with reasonable spatial ...

Gas Chromatography-Mass Spectrometry Paired with Total Vaporization Solid-Phase Microextraction as a Forensic Tool

Gasskromatografi-massespektrometri sammen med total fordampning fastfase mikroekstraksjon som rettsmedisinsk verktøy

Gas Chromatography &#8211; Mass Spectrometry (GC-MS) is a frequently used technique for the analysis of numerous analytes of forensic interest, including ...

Covalent Labeling with Diethylpyrocarbonate for Studying Protein Higher-Order Structure by Mass Spectrometry

Kovalent merking med Diethylpyrokarbonat for å studere protein høyere orden struktur ved massespektrometri

Characterizing a protein&#39;s higher-order structure is essential for understanding its function. Mass spectrometry (MS) has emerged as a powerful tool ...

Capillary Electrophoresis-based Hydrogen/Deuterium Exchange for Conformational Characterization of Proteins with Top-down Mass Spectrometry

Kapillær elektroforesebasert hydrogen/deuteriumutveksling for konformasjonskarakterisering av proteiner med massespektrometri ovenfra og ned

Resolving conformational heterogeneity of multiple protein states that coexist in solution remains one of the main obstacles in the characterization of ...