PTR-MS实时生物学研究
图片来源:IONICON Analytik
PTR-MS的益处范围特别适用于畜牧和农业研究.从羊、鸡、猪、牛的挥发性有机化合物到农田排放,几乎所有应用都使用了高灵敏度PTR-MS技术进行了详细分析。
IONICON也积极支持PTR-MS的生物学应用研究。例如,通过其工业案例学生项目,“食草动物和病原体对植物损害和胁迫的在线检测和诊断”,以及与FP7-IAPP项目“PTR-TOF”的合作。
这些经验帮助IONICON在生物研究和生产更先进的产品方面为客户提供支持。
植物的研究
PTR-MS最显著的优点是无需制备样品的直接进样和实时功能。在分析和监测植物受损后排放的VOCs时,这些是至关重要的。
在实验室里,环境科学家通常将整个植物或叶子放在试管中,作为分析排放的微量气体的一种手段。包括耕地、林地、作物或草地在内的几项大规模调查也取得了巨大成功。
造成植物损害的原因有以下几个:草食动物的攻击、收割和割草、天气破坏、机械伤害,以及不同种类的压力(如高臭氧水平、极端温度和干旱)。
由于植物损害导致的VOCs释放通常是一个高度动态、快速的过程,传统的离线技术无法全面分析实际过程,只能分析快照,因此不合适。
PTR-MS可直接测定挥发性有机化合物,具有较高的选择性和灵敏度,时间分辨率可达10 Hz。
2011年,Brilli等人发表了第一个常规植物调查的例子。详细分析了明暗变化和叶片损伤后产生的生物源性VOCs。
研究人员解释说,“PTR-TOF测量明确地捕捉到伤害和变暗后绿叶挥发物(GLVs)和乙醛大量排放的动力学”他们甚至在伤害引起的生物源VOC排放中发现了一类独特的C5化合物。
M. Held和T. Turlings (Université de Neuchâtel)证明,当毛虫攻击植物时,植物会释放出不同的VOCs。在毛虫的唾液中发现了Volicitin,它能产生防御基因,导致吲哚和额外的VOCs的产生,从而引诱黄蜂。由于毛虫在它们的繁殖周期中被黄蜂利用,黄蜂确保了植物不会受到伤害。
Schausperger等人使用了一个IONICON PTR-TOFMS仪器研究菌根真菌对草食动物诱导的植物挥发物化学成分的影响。这些hipv是豆科植物应对蜘蛛螨攻击而产生的,但蜘蛛螨的天敌被这些hipv所吸引。
他们说,“我们的研究提供了一个重要的例子,证明了hiv介导的地下微生物与地上食肉动物之间的适应性间接相互作用。”
这些只是数百个利用IONICON PTR-MS技术进行的尖端植物实验中的几个案例研究。
IONICON很高兴为其客户提供一个个性化的展示,为他们的工厂研究应用定制。这也将涵盖哪些IONICON PTR-MS仪器和哪些附件将使理想的组合,以满足客户的要求。
畜牧业
畜牧业设施是肉类供应链的重要组成部分。在农村地区,严格的畜牧业生产产生的刺激性排放可能是一个有争议的问题。
以A. Feilberg(丹麦奥尔胡斯大学)为中心的研究小组利用IONICON PTR-MS技术,对气味化合物的释放进行了详细的研究。
在他们最初的一份报告中,他们说,“PTR-MS测量首次使我们能够深入了解集约化猪生产过程中气味排放的时间变化。”
奥尔胡斯大学最近发表的一篇论文研究了光催化降解气味化合物(四种挥发性脂肪酸、1-丁醇、四种还原硫化合物)。
他们解释说,“已经证明,PTR-MS是研究光催化的有用工具,这项研究的结果可以用于优化光催化,在现实条件下减少有害气味的排放。”
M. Dunlop(澳大利亚新南威尔士大学)最近发表了一篇博士论文,其中使用了基于TOF的IONICON PTR-MS仪器来调查家禽粪便的气味排放。
这项研究的一个重要发现是,某些气味的排放速率受到鸡窝条件的强烈影响,例如鸡窝是干的还是湿的。邓洛普在他的论文中解释道IONICON PTR-TOF 1000促进了VOC浓度的实时量化。
这是TD-GC-MS等传统标准技术无法实现的关键优势。利用PTR-MS数据还可以确定气味活性值和气味释放率。
利用PTR-MS仪器对畜牧业的许多其他功能进行了研究,结果往往是开创性的。
无论是奶牛排放对臭氧形成的影响,还是羊圈排放的VOCs组成的影响,绝大多数研究人员都依赖于无与伦比的IONICON技术及其一系列附件、附件和专利的true /N离子化学质量。
这些信息已经从IONICON Analytik提供的材料中获得,审查和改编。亚博网站下载
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