質譜數據處理

質譜數據處理

您可以計算出離子強度的總和,並將結果相對時間(層析滯留時間)繪圖,得到總離子流層析圖(TIC),TIC看起來很像UV偵測器等分光光度計輸出的譜圖。在MS數據中,一條軸代表離子強度;另一條軸可以是時間或在特定時間採集的數位樣本(即譜圖)。您可以單獨顯示每張譜圖,就像現代數位攝影機拍攝的連續影像一樣,這些影像的本質就是一連串高速靜止照片。

您可以採以簡單但非常有用的技術:例如減少所選離子層析圖中的數據陣列或使用數位濾波器降低雜訊,就像只顯示每個數位樣本(基峰離子層析圖或BPI)中強度最高的峰值一樣。

數據輸出、存儲與擷取

多年來,軟體設計已經獨立成一項專業技術,不再只是設定採集參數的一種方法。如今,操作員可以使用操作系統和數據系統進行複雜的儀器控制。

這些專業套裝軟體大幅發展,擁有以下功能:

  • 工作流程控制,例如開放存取(亦稱「無人値守系統」)- 訓練有素的操作員可以為大量非專業使用者提供完整的LC或GC/MS方法,讓這些使用者能夠存取先進技術,因此不需大量培訓。非專業者可能只需要偶爾使用儀器鑑定化合物的特性或純度。他們不需成為熟練的操作員也能順利使用這套系統。
  • 數據縮減應用程式 - 例如,這些套裝軟體可能有助於鑑定代謝物,或是以數千種獨特化學個體的複雜混合物開發出生物標誌物。這類應用程式通常借助主成分分析軟體(PCA)等「專家」系統增強功能,這樣的系統能夠檢查隱匿在大量輸出中的數據趨勢。

數據管理的需求正迅速超越因應這些需求的能力。高解析度、準確質量數據能夠以高達1 GB/h的驚人速度生成。不僅僅是生命科學研究人員,越來越多仰賴高通量製程的從業人員也在產生如此大量的數據,例如表徵分析代謝物的存在及其生物轉化的人員。假設每台質譜儀每天產生24 GB的數據,五台這樣的質譜儀經過180天的運轉後,您將面臨存儲、擷取、分類及以其他方式處理21.6 TB數據的需求。

無論是何種數據場景,首先一定要知道我們打算如何處理所收集到的數據。這些數據不同於電子郵件,電子郵件只傳遞訊息,此後幾乎沒有任何作用;線上數據會隨著時間推移越來越有價值,因為數據檔案中的生物、製藥和物理化學量測值會不斷累積。不過,隨著價值增加,確保數據便於取得的成本也越來越高。有鑑於數據檔案的大小不斷增加,必須存取這些檔案的時間越來越長,解決方案可能會納入某種形式的階層存儲管理。因此,可以讓一小部分數據可立即存取(或處於「活動狀態」),而其餘數據則是在連續階段中持續處理,或者加上長期封存標記。


請參閱MS - The Practical Art, LCGC

  • Profiles in Practice Series: The High Speed State of Information and Data Management, Vol.23 No.6, June 2005
    • 這項參考資料為什麼重要:數據輸出日益複雜且龐大,封存與擷取以及結構式存儲開始成為重要議題。
  • Hardware and software challenges for the near future: Structure elucidation concepts via hyphenated chromatographic techniques, Vol.26, No.2 February 2008
    • 這項參考資料為什麼重要:現代實驗往往包含MS和正交或串聯分析系統,這項參考資料探討這些實驗所製造出來的數據量。

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