История команды

Начиная с момента образования по настоящий момент ведутся интенсивные работы в различных направлениях масс-спектрометрии и аналитического оборудования:

  • Разработка новых принципов построения и технологий изготовления масс-спектрометрических систем;
  • Моделирование и экспериментальное изучение процессов ионообразования, взаимодействия с газовой мишенью, оценка степени «охлаждения» ионов или фрагментации «родительских» ионов на «дочерние» масс-спектрометрическими методами;
  • Исследования ионно-оптических свойств масс-анализаторов, транспортирующих систем, источников ионов;
  • Создание методик масс-спектрометрического анализа биополимеров;
  • Разработка конструкторской документации масс-спектрометрических систем и создание приборов на их основе для научных исследований, биохимической и медицинской диагностики;
  • Создание методик пробоподготовки для масс-спектрометрического анализа белков;
  • Разработка макетов, экспериментальных и опытных образцов приборов.

Проведение аналитических работ в области биотехнологии и фармацевтики, поиск маркеров болезней:

  • Разработана методика контроля производства генно-инженерного инсулина человека с помощью тандема «ВЭЖХ-МС» в режиме прямого ввода образца.
  • Разработан метод обработки масс-спектров пептидов для извлечения информации о массах молекул пробы, основанный на анализе и декомпозиции структуры масс-спектра с использованием статистических данных о форме изотопных распределений молекулярных ионов пептидов.

С 1992 по 1995 год принято участие в проведении опытно конструкторской работы – «Хромато-масс-спектрометр МСД 650» для контроля диоксинов. С 1996 по 2000 год – велись работы по разработке Ион-дрейфового спектрометра. С 2000 года проводятся теоретические, экспериментальные и опытно-конструкторские работы в области времяпролетной масс-спектрометрии:

  • Разработаны универсальные модели и способы оптимизации ионно-оптических систем масс- программы SIMION 3D v. 7.0 c оригинальными, модулями ввода и отображения результатов.

На основе ионно-оптической системы типа «Рефлектрон» разработаны и изготовлены опытные образцы:

  • Времяпролетный масс-спектрометр МХ5303 с ортогональным вводом непрерывного пучка ионов из источника ионов электроспрей для анализа нелетучих веществ органического и биоорганического происхождения непосредственно из растворов. Разрешающая способность масс-спектрометра 10000 на уровне 50% высоты пика масс-спектра. Точность определения масс 10 ppm (с внутренней калибровкой). Скорость полной записи спектра не менее 10 спектров в секунду. Прибор может работать в сочетании с жидкостным хроматографом. Приоритетное применение – решение биохимических задач (расшифровка генома, протеомика, синтезпептидов, поиск маркеров болезней и др.).
  • Настольный времяпролетный масс-спектрометр МХ5310 с ортогональным вводом непрерывного пучка ионов из источника ионов электроспрей. Предназначен для анализа растворов лабильных веществ.
  • Настольный времяпролетный масс-спектрометр МХ5311 с ортогональным вводом непрерывного пучка ионов из источника ионов нано-электроспрей. Предназначен для анализа растворов лабильных веществ.
  • Настольный хромато- масс-спектрометр на базе времяпролетного масс-спектрометра МХ5313 с ортогональным вводом непрерывного ионного пучка из источника ионов с электронным ударом и газового хроматографа. Система обработки масс-спектров оснащена высокоточной базой данных масс-спектров электронного удара полученной из стандартной базы NIST на 180 000 соединений. Предназначен для анализа паров анализируемых веществ –экология, токсикология, фармацевтика, криминалистика, нефтехимия и т.д.
  • При разработке приборов внимание уделено высокой степени унификации разработанных узлов и блоков для разных масс-спектрометров (до 80%).
  • Разработана теория и проведены экспериментальные исследования много-отражательного времяпролетного масс-анализатора:
  • Предложена и рассчитана принципиально новая схема многоотражательного времяпролетного масс-анализатора, в котором ионы последовательно отражаются от двух параллельных друг другу двумерных электростатических бессеточных зеркал.
  • Впервые в мире реализован планарный многоотражательный времяпролетный масс-анализатор, работающий без ограничения масс. Показана устойчивость движения ионов и малые потери при большом числе полных оборотов.
  • Разработан математический аппарат и методами математического моделирования, проведено исследование физических процессов при движении ионов в сложных электро- и газодинамических полях. По результатам математического моделирования разработан и испытан высокоэффективный интерфейс для ввода ионов в масс-анализатор для источника ионов электроспрей.
  • Разработан и испытан принципиально новый источник ионов типа электроспрей с динамическим делением потока жидкости и с высокой стабильностью ионного тока в широком диапазоне скоростей подачи элюента, работающий при нормальных условиях.
  • Разработан исследовательский прототип базового алгоритма распознования аминокислотных последовательностей в масс-спектрах пептидов Sequence Tag. Проведены экспериментальная апробация алгоритма на масс-спектрах фрагментов пептидов, полученных на следующих приборах: Q-TOF, FT-ICR, ESI-TOF, МХ5310. Полученные результаты тестировались в поисковой биоинформационной базе данных Swiss-Prot. Показано, что такой подход применим как к индивидуальным пептидам, так и к пептидам – продуктам хроматографического разделения смеси пептидов.

По результатам исследований и разработок опубликовано порядка 200 научных статей в зарубежных и ведущих отечественных научных журналах.