Uno spettrometro di massa è uno strumento spesso utilizzato per misurare la massa delle molecole, che può aiutare a identificare i composti in un campione. Le particelle cariche chiamate ioni vengono rilasciate dal campione e analizzate. Uno strumento con più analizzatori è chiamato spettrometro di massa tandem (MS/MS). Tipicamente in grado di frammentare molecole e ioni, viene spesso utilizzato per identificare proteine e altre sostanze organiche. Lo strumento può includere spettrometri di un solo tipo o combinarne più di uno; a volte sono incorporati due, tre o quattro analizzatori.
Un tipo di molecola o proteina può essere isolato da un campo magnetico in uno spettrometro di massa tandem. Il primo analizzatore può essere utilizzato per ottenere ciò. Gli ioni sono spesso stabilizzati da un secondo analizzatore prima che le molecole siano esposte a un gas. Le collisioni a livello molecolare provocano la rottura delle particelle in frammenti, che vengono rilevati da un terzo analizzatore. Sebbene ci siano diversi metodi per frammentare le molecole, a volte un analizzatore può essere utilizzato con una trappola ionica a quadrupolo, che espone gli ioni a campi elettrici e li espelle da un campo a radiofrequenza.
Il rivelatore di uno spettrometro di massa tandem tipicamente traccia l’attività ionica. Quindi crea un segnale che viene inviato a un sistema informatico che memorizza i dati. Un grafico viene generalmente utilizzato per indicare cosa c’è nel campione e qual è la massa molecolare di ciascuna sostanza. Il grafico può anche mostrare la quantità di ciascun tipo di molecola o proteina nel campione. Esistono vari tipi di rivelatori che possono essere utilizzati in un MS/MS, che includono fotomoltiplicatori, progettati per rilevare l’energia elettromagnetica, o moltiplicatori di elettroni, che sono tubi a vuoto che fanno scontrare gli elettroni per amplificare la corrente.
Diversi tipi di esperimenti possono essere eseguiti con uno spettrometro di massa tandem. Uno comune è tipicamente il monitoraggio di massa singola, in cui il primo analizzatore consente il passaggio del tipo di particella, mentre il secondo cerca un frammento specifico. Il monitoraggio di reazioni multiple prevede il monitoraggio di diversi tipi di frammenti di ioni da parte del secondo analizzatore. Questi sono entrambi spesso utilizzati negli studi farmaceutici, mentre gli esperimenti di scansione ionica precursori generalmente aiutano a rilevare le perdite di ioni e a rilevare componenti molecolari sconosciuti.
Lo spettrometro di massa tandem può essere utilizzato anche come strumento di screening metabolico. È stato usato per trovare disturbi neonatali legati a proteine chiamate aminoacidi. Sangue, tiroide e condizioni metaboliche possono essere rilevate analizzando campioni di sangue con un sistema MS/MS in laboratorio.