La spettrometria di massa tandem è una tecnica chimica che utilizza una macchina per valutare i livelli di diverse sostanze in un campione. Raggiunge questo abbattendo i componenti molecolari del campione in piccoli pezzi e misurando la massa di questi pezzi. La spettrometria di massa tandem è un utile metodo di diagnosi medica, poiché molte condizioni producono un profilo distintivo delle molecole biologiche. Sebbene la tecnica abbia altre applicazioni, il suo uso più ampiamente riconosciuto è la diagnosi di condizioni congenite nei bambini.
Uno spettrometro di massa è abbastanza sensibile da valutare con precisione la massa di una molecola, fino al livello atomico. Le molecole sono minuscole strutture costituite da atomi attaccati tra loro. È il tipo e la quantità di atomi, e il modo in cui sono disposti nella molecola, che determina ciò che la molecola è. Una proteina, ad esempio, è composta da molte sezioni più piccole chiamate amminoacidi, che a loro volta si dividono in atomi. Una molecola di grasso è costituita da sezioni più piccole chiamate acidi grassi, che si dividono anche in atomi.
Ogni atomo ha una massa specifica, il che significa che le piccole molecole come gli amminoacidi e le proteine che compongono hanno la loro massa distintiva. Lo spettrometro di massa può misurare la massa delle molecole a un livello molto sensibile valutando come risponde alla carica elettrica, che si riferisce alla massa. Quindi traduce queste masse in sostanze, usando un computer. Un analista può quindi inserire un campione nella macchina e attendere che la tecnica di spettrometria di massa tandem gli dia un risultato.
Sebbene questa sia l’idea generale di uno spettrometro di massa, all’interno dell’unità di spettrometria di massa tandem sono in corso processi più complessi. La macchina è in realtà costituita da due o più spettrometri di massa, da cui la descrizione in tandem. Il primo spettrometro separa i componenti del campione e valuta le loro masse, ma poi invia queste molecole separate in un segmento dello spettrometro di massa tandem chiamato cella di collisione. Nella sezione della cella di collisione, che si trova tra il primo e il secondo spettrometro di massa nell’unità, le molecole vengono frantumate in pezzi. Questi pezzi si spostano quindi nel secondo spettrometro, che analizza la massa.
Le informazioni raccolte dalla macchina dalla tecnica di spettrometria di massa tandem vengono tradotte in nomi di molecole per l’analista. Gli scienziati medici sanno che determinate condizioni mostrano un profilo caratteristico delle molecole biologiche, in un campione come il sangue. Un confronto di un campione con un profilo noto può aiutare un medico a diagnosticare determinate condizioni, come i neonati con problemi di metabolismo.
Più di una condizione può essere riconoscibile da un singolo ciclo di spettrometria di massa tandem, che è un vantaggio di risparmio di tempo e denaro per la tecnica rispetto ai test che identificano solo una condizione alla volta. Esempi di problemi medici identificabili attraverso questa forma di spettrometria di massa includono la fenilchetonuria, una condizione che può provocare disabilità intellettiva se non trattata, e la galattosemia, che può essere letale per i bambini.