V današnjem svetu smo zaradi industrializacije in uporabe vedno novih materialov izpostavljeni množici kemikalij, ki so odgovorne za vrsto bolezni. K njihovemu vplivu na zdravje posameznika prispevajo tako zunanji dejavniki, kot sta kemijska narava in količina teh snovi, kot tudi občutljivost posameznika za določene snovi oziroma dojemljivost za določene bolezni. Identifikacija kemikalij v okolju in bioloških vzorcih je zato, kot poudarjajo na Inštitutu Jožefa Stefana (IJS), ključnega pomena za ovrednotenje vpliva na zdravje ljudi in drugih organizmov v okolju.
Ker so molekule kemikalij očem nevidne, jih je treba detektirati z metodami, ki zaznavajo na primer molekulsko maso kot enega od osnovnih fizikalno-kemijskih parametrov. To bo na odseku za znanost o okolju IJS odslej mogoče s pomočjo nove raziskovalne naprave, masnega spektrometra orbitrap exploris 240.
Odkrivanje skritih snovi
V laboratorijih odseka za znanost o okolju imajo sicer več masnih spektrometrov, vendar pa ima novi bistveno višjo ločljivost od 15 let starega masnega spektrometra. Konkretno to pomeni, da lahko orbitrap exploris 240 določi molekulsko maso na štiri decimalna mesta natančno, s točnostjo, boljšo od enega delca na milijon. Poleg tega lahko molekulski ion tudi razcepi in analizira njegove posamezne dele ter s tem omogoči določitev strukture molekul.
Še ena prednost novega masnega spektrometra je, da omogoča netarčno analizo snovi. Poenostavljeno to pomeni, da lahko raziskovalci z instrumentom zaznajo tudi snovi, za katere sploh ne vedo, da jih vzorec vsebuje. »Če ponazorim s primerom: v sklopu nacionalnega humanega biomonitoringa smo analizirali urin otrok v Prekmurju. V vzorcih smo preverili prisotnost vseh predpisanih snovi, na primer kadmija in svinca. Izvedli pa smo tudi netarčno analizo in tako preverili, kaj drugega še vsebujejo ti vzorci. Kaj smo ugotovili? Da so v urinu otrok prisotni ostanki pesticidov, ki so že zdavnaj prepovedani. To pomeni, da se prepovedani pesticidi še vedno uporabljajo in da je treba ugotoviti, od kod prihajajo in kje je zatajil sistem. Koncentracije so bile sicer zelo nizke in niso bile zdravju škodljive, ampak po pravilih jih seveda sploh ne bi smelo biti,« je opozorila vodja odseka za znanost o okolju dr. Milena Horvat.
Novi instrument torej omogoča tudi analizo neznanih komponent v okolju. Zakaj je to pomembno? »Ker smo izpostavljeni nekaterim spojinam, za katere vemo, da škodujejo zdravju, veliko pa je tudi komponent, pri katerih še ne vemo, kaj je tista spojina ali zmes, ki nam škoduje. To lahko poskušamo identificirati in povezati z razvojem nastanka bolezni,« nam je pojasnila raziskovalka dr. Tina Kosjek.
Analiza onesnaževal
v hrani, okolju ...
Instrument je uporaben tudi na drugih področjih, na primer pri prehrani. »V primeru, ko sumimo, da imamo opraviti s kontaminirano hrano, ali ko imamo opraviti s hrano, ki k nam prihaja iz držav, kjer uporaba pesticidov ni omejena na enak način kot pri nas, lahko s takšno analizo preverimo, kaj vse ta hrana dejansko vsebuje,« je povedala.
Še en primer možne uporabe novega spektrometra je bioremediacija. To je učinkovita, enostavna in ekonomična metoda čiščenja okolja, ki izkorišča mikroorganizme za razgradnjo onesnaževal na kontaminiranem območju. Novi masni spektrometer bo omogočil preverjanje učinkovitosti tega postopka s spremljanjem poti razgradnje onesnaževal.
Sredstva za masni spektrometer orbitrap v višini 690.000 evrov so na IJS zbrali iz programskih sredstev odseka, sredstev infrastrukturnega centra za masno spektrometrijo in paketa ARRS za opremo. Vodja odseka je ob tem izpostavila pomen ustrezne raziskovalne infrastrukture za uspešno delo raziskovalcev. »Ustrezna oprema je ključna za raziskovalno delo. Brez nje ne moreš biti več kompetitiven, ne moreš vstopati v domače ali evropske projekte,« je opozorila.
