New mass spectrometric methods for trace gas analysis of human breath.

Abstract

Tato disertační práce shrnuje výsledky experimentů, na kterých jsem pracovala během svého postgraduálního studia zaměřeného na nové metody hmotnostní spektrometrie pro stopovou analýzu látek v lidském dechu. Disertační práce je rozdělena na teoretickou a experimentální část. Úvodní kapitola shrnuje současný výzkum v oblasti analýzy dechu, přičemž popisuje metabolity běžně obsažené v dechu, benefity a podněty této metody pro terapeutické monitorování, klinickou diagnózu a též současné oblasti aplikace. Další kapitola teoretické části popisuje techniky vhodné pro tuto oblast výzkumu, se zvláštním důrazem na hmotnostně spektrometrické techniky (zejména pak hmotnostní spektrometrii v proudové trubici s vybranými ionty, SIFT-MS, metodu, jež umožňuje přesnou kvantifikaci stopových plynů a par ve vlhkém vzduchu/lidském dechu). Obě kapitoly jsou zpracovány formou rešerše. Navazující kapitoly se pak přímo týkají mého vlastního výzkumu a popisují provedené experimenty i dosažené výsledky. Experimentální část "Výsledky a diskuze" je rozdělena do několika podkapitol, jež jsou koncipovány jako komentáře již publikovaných výsledků v impaktovaných časopisech. První podkapitola se detailně zabývá iontovou chemií (základ metody SIFT-MS), včetně stanovení poměrů větvení a rychlostních konstant reakcí reakčních iontů...

This dissertation thesis summarizes results of experiments that have been carried out during my PhD studies related to the new mass spectrometric methods for trace gas analysis of human breath. The thesis is divided into the theoretical and experimental part. The chapter at the beginning of this dissertation summarizes the current research in the area of breath analysis. It is describing the common breath metabolites, benefits and challenges of the method for therapeutic monitoring and clinical diagnosis and current applications. The next chapter of the theoretical introduction describes the techniques suitable for this area of research, with a special emphasis on mass-spectrometric techniques (in particular the selected ion flow tube mass spectrometry, SIFT-MS, method that allows accurate quantification of trace gases and vapours in humid air/human breath). All these parts are elaborated via the scientific literature review. The following chapters are then directly related to my own research and describes the conducted experiment, including the results obtained. This experimental part "Results and Discussion" is divided to the individual subsections, which are conceived as the commentaries to the enclosed research papers published in peer reviewed journals. The first is the detailed step by step...