Raar maar waar: vanaf de middeleeuwen verdiept men zich al in de geur van adem. Het zal een flinke opgave zijn geweest, maar toch wist men toen al informatie uit de geur van adem te halen om bepaalde ziektes te kunnen vaststellen, zoals diabetes (een zoete, licht chemische geur) en leverfalen (een visachtige geur). Over de toenmalige behandelmethoden zwijgen we maar; uiteraard is hierin na de middeleeuwen veel vooruitgang geboekt. Tegenwoordig kunnen we vluchtige stoffen bijvoorbeeld meten met behulp van ionenmobiliteitsspectrometers (IMS).
Onderzoek uit de 21ste eeuw leert ons dat honden de geur van kanker kunnen herkennen. Na training kunnen hun neuzen verschillende vormen van kanker in menselijke uitademing ontdekken met een gevoeligheid van enkele delen per biljoen (ppt). Ter illustratie: een hond kan 1 cc bloed nog ruiken zelfs als het verdund is met het water van twintig 50 meterbaden.
Hoewel het dus waarschijnlijk is dát honden ademmonsters op geur kunnen beoordelen, weten we nog niet wélke geuren of stoffen zij herkennen. Het trainen van honden om kanker op te sporen lijkt misschien het ei van Columbus, maar het kost veel tijd en brengt niet elke vorm van kanker aan het licht.
Daarom ontwikkelen onderzoekers nu analysatoren ter vervanging van de hond. Onlangs heeft men ontdekt dat vluchtige stoffen kunnen dienen als onderscheidende biomarkers om menselijke ziektes te diagnosticeren. Deze vluchtige stoffen zijn organische verbindingen die bij kamertemperatuur snel verdampen of vervluchtigen, een eigenschap die dan ook vluchtigheid wordt genoemd.
Omdat in menselijke adem enkele duizenden vluchtige stoffen zitten, kan de samenstelling hiervan worden getest met een adembiopsie en zo fungeren als biomarker voor de detectie van ziektes zoals longkanker.
Het meten van vluchtige stoffen gebeurt steeds vaker aan de hand van de IMS-analysetechniek. IMS of ionenmobiliteitsspectrometrie is snel, bestand tegen vochtigheid, hooggevoelig en werkzaam bij omgevingsdruk, hetgeen de analysetechniek uitermate geschikt maakt voor medische toepassingen zoals portable software of Point-of-Care-testing.
Het werkingsprincipe van een ionenmobiliteitsspectrometer berust op de drift of vluchttijd van ionen na de vorming ervan in het reactiebestanddeel. Met behulp van een elektrisch veld verplaatsen de ionen zich door de drijfbuis, die een drijfgas bevat (N2 of lucht). Afhankelijk van hun vorm en chargenummer kunnen sommige ionen zich makkelijker een weg banen door het drijfgas dan andere, waardoor de ionen van het monster zich verspreiden en bij kleurdetectie een IMS-spectrum vormen zoals in afbeelding 1 hieronder
.
Op basis van kennis en ervaring levert Bronkhorst de juiste producten om gassen naar de drijfbuis te voeren. Elk van onze producten voldoet aan de vereiste specificaties om gassen met behulp van ionenmobiliteitsspectrometrie te regelen, zoals:
* reinheid;
* geringe instrumentmaat;
* reactiesnelheid;
* betrouwbaarheid;
* energiezuinigheid;
* lage aanschaf- en gebruikskosten.
Onze op MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) gebaseerde instrumenten zoals de thermische flowmeter IQ+FLOW zijn uitermate geschikt voor gebruik bij ionenmobiliteitsspectrometrie.
Thermische flowmeter IQ+FLOW*
Als je meer wil weten over het gebruik van MEMS-technologie in gaschromatografie-apparaten, bekijk dan ons blog.
Heb je belangstelling voor massaspectometrie (MS) en de rol van massflowregelaars en verdamping in elektrosprayionisatie? Lees dan ons blog “A closer Ion them“.
Wij vertellen je ook graag ons succesverhaal bij de toepassing van IQ+gasflowmeters en -drukregelaars voor gaschromatografie.
