Недостатки ушп фундамент: УШП: развод на деньги или экономия средств

Содержание

Преимущества УШП

Шведской плитой называется монолитный плитный фундамент с малым заглублением. Главной особенностью этой технологии является расположение дома на слое утеплителя, который находится под плитой. В результате под теплым зданием не происходит промерзания и пучения грунта. Этот фундамент можно использовать на любых почвах, независимо от глубины залегания грунтовых вод.

Описываемая фундаментная конструкция позволяет в ограниченные сроки получить ровный утепленный пол с встроенными в него необходимыми инженерными системами (в том числе, водяным подогревом).

Перечислим главные достоинства УШП, за счет которых она получает все большее распространение.

  1. Фундаментная плита хорошо утепляется, поэтому грунт под ней не промерзает. В результате риски вредного воздействия морозного пучения на построенное здание сводятся к минимуму.
  2. За одну технологическую операцию на объекте устраивается фундамент и прокладываются необходимые коммуникации. Это ведет к сокращению сроков строительства.
  3. Для обустройства УШП не нужно привлекать тяжелую технику. Методика выполнения работ проста, их можно проводить без специальных инженерных навыков.
  4. Фундамент включает в себя слой теплоизоляционного материала толщиной около 20 см. Этим надежно предотвращаются потери тепла, в связи с чем:
    • значительно снижаются расходы на отопление;
    • повышается эффективность работы «теплого пола».
  5. Фундаментное основание тщательно выравнивается и шлифуется, поэтому после затвердевания оно полностью готово к укладке плитки и других напольных покрытий.

Особенности монтажа утепленной шведской плиты

Площадку для устройства фундамента по описываемой технологии нужно тщательно подготовить. В том числе, необходимо:

  • Создать дренажную систему по всему периметру сооружения. Грунтовые воды нужно отводить для того, чтобы минимизировать промерзание почвы и последующего морозного пучения;
  • Создать подушку из щебня и крупного песка. Ее отсыпка производится в рамках не пучинистой подготовки площадки. Если слои песка и щебня комбинируются, то их нужно разделять гео-текстилем.

Под УШП предварительно закладываются все необходимые инженерные коммуникации и их вводы. Обычно в бетоне прокладывается водопровод, канализация, отопление и электропроводка. Коммуникации должны быть проложены с запасом надежности, потому что в процессе эксплуатации дома доступа к ним не будет.

Теплоизоляционный материал, входящий в конструкцию шведской плиты, должен обладать высокой прочностью. Ему предстоит воспринимать все нагрузки, идущие от фундамента и здания.

Под несущими стенами плита имеет ребра жесткости, то есть ее толщина в указанных местах увеличивается. Это предотвращает риск появления трещин в фундаменте при возведении домов из кирпича и других тяжелых материалов.

Еще информация по теме:

Строительство фундамента по технологии «Утепленная шведская плита»

Заказать строительство фундамента по технологии “Утепленная шведская плита” Вы можете по телефону или через форму обратной связи на нашем сайте.

Преимущества и недостатки фундамента “Утепленная шведская плита”

УДК 69

Бедник Владислав Сергеевич1, Акобян Геворг Ваникович1
1Северо-Кавказский Федеральный Университет, магистрант


Аннотация
В данной работе рассматриваются такие понятия, как фундамент, утепленный фундамент, виды фундаментов, преимущества и недостатки фундамента “утепленная шведская плита”.

Ключевые слова: строительство, утепленная шведская плита, фундамент


Bednik Vladislav Sergeevich1, Аkobyan Gevorg Vanikovich1
1North-Caucasian Federal University, master degree student


Abstract
This paper discusses such concepts as the foundation, insulated foundation, foundation types, advantages and disadvantages of the foundation “Insulated Swedish stove”.

Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Бедник В.С., Акобян Г.В. Преимущества и недостатки фундамента “Утепленная шведская плита” // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 12 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2016/12/76745 (дата обращения: 28.01.2022).

В настоящее время строительство малоэтажных частных домов становиться все более и более актуальнее. Люди хотят жить на своем участке земли и в собственном доме. Но не все готовы ждать несколько лет, а порой и десятки лет, для постройки собственного дома. Поэтому люди часто прибегают к покупке быстро возводимых домов из деревянного каркаса. Но не один дом не может обойтись без фундамента. Один из таких фундаментов и будет рассмотрен в данной статье.

Для начала ответим на вопрос, что же такое фундамент? Фундамент–подземная часть здания воспринимающая и передающая нагрузки на грунт основания. Существует большое количество видов фундаментов: ленточный, свайный, монолитный и  т.д.

Утепленная шведская плита (УШП) подходит по описание монолитного фундамента, по причине того что он располагается под всем зданием и заливается монолитом, а не собирается, из отдельных железобетонных изделий. И так, что же такое УШП и что ее отличает от других видов фундаментов. Утепленная шведская плита — малозаглубленный фундамент, под которым расположен слой утеплителя. При сооружении этого типа фундамента создается дренажная система, позволяющая отвести грунтовые воды от утеплителя, который не позволяет грунту пучиться и принимает на себя нагрузку от строения. В «шведскую плиту» на этапе монтажа встраиваются коммуникации и система обогрева «теплый пол». Массив фундамента является и тепловым аккумулятором для дома. Теперь об ее отличиях, во первых, само название уже несет в себе одно из основных отличий данного фундамента от других, вся плита покрывается утеплителем. Это исключает влияние перепадов температуры почвы на основание строения. Так как промерзание грунта под самим домом незначительное, риски его подвижек существенно снижаются.

Следующей отличительной чертой является, то что все коммуникации уже проложены в фундаменте, т.е. (канализация, водо и электроснабжение). Гладкая поверхность плиты дает возможность использовать эту поверхность как черновой пол, а так как вся поверхность утеплена, то полы будут достаточно теплыми, без дополнительных утеплительных систем. Так же плита может быть возведена практически на любом грунте, для ее возведения иногда достаточно снять растительный слой грунта, но в ряде случаев, при низкой несущей способности грунтов  необходимо снимать значительный слой грунта и утрамбовывать его виброкатком или виброплитой. На рисунке 1 показана схема-разрез УШП.

Рисунок 1. Схема–разрез утепленной шведской плиты.

К преимуществам такого фундамента можно отнести следующие характеристики:

1. Удобство конструкции;

2. Наличие всех коммуникаций в ней;

3. Пропадает необходимость возведения чернового пола;

4. УШП- фактически готовый нулевой цикл;

Недостатки такой конструкции:

1. Высокая трудоемкость;

2. Высокая стоимость выполнения работ по монтажу, так например винтовые сваи обойдутся дешевле;

3. Имеются нюансы по устройству коммуникаций и рельефности участка;

4. Подвержены рискам пучения и неравномерной  осадки так как они находятся в неблагоприятной зоне грунтов с невысокой несущей способностью, а также  в зоне промерзания, т.к. они не углубляются несущей основой на глубину промерзания.

И так, рассмотрев данный тип фундамента можно сделать вывод о том, что как и любой конструкции у него есть свои преимущества, но и недостатки. Применение данного вида фундамента обуславливается в первую очередь необходимость возводить такую конструкцию, а так же от материальных ресурсов отдельно взятого заказчика.



Количество просмотров публикации: Please wait

Все статьи автора «Бедник Владислав Сергеевич»

УШП фундамент под ключ – цена в Москве и Московской области

УШП или утепленная шведская плита – это современная разновидность монолитного плитного основания, которая состоит из энергосберегающих панелей и заранее подведенной системы отопления, благодаря которой увеличивается общая энергоэффективность дома. УШП отлично вписывается в концепцию «пассивного дома» и является настоящим аккумулятором тепла, делающим проживание комфортным и с минимальными затратами на обогрев. Может быть использована для строительства любых типов домов: деревянных, газобетонных, каркасных.

Где выгодно строить на УШП

У данного типа фундамента нет ограничений по использованию, она одинаково хорошо служит в средней полосе и в северных районах. Благодаря большой опорной площади и малому заглублению на УШП практически не действуют силы морозного пучения. Исключение составляют топкие и болотистые почвы. Несущая способность монолитной плиты достаточна для размещения на ней каменного дома в 2-3 этажа.

Главное преимущество в использовании утепленного основания заключается в возможности отопления всего здания только за счет теплого пола. Такой способ обогрева признан одним из самых эффективных и малозатратных, поэтому в сочетании с утепленными стенами, окнами можно получить полностью автономный дом. При правильном подходе к строительству и выбору типа обогревателя затраты на обогрев будут ниже, чем с традиционными радиаторами отопления.

Строим фундамент типа УШП

УШП является продвинутым вариантом традиционного плитного фундамента, поэтому этапы строительства имеют много общего. Подробно стоит отметить особенности утепленного основания, которые следует контролировать во время работ.

  1. Проектные работы должны учитывать возможности тепловых и электросетей на участке. После заливки основной плиты переделать что-либо будет очень сложно.
  2. На уже готовую площадку устанавливают плиты из пенополистирола (ПСБ) в качестве опалубки. Специальные плиты из ПСБ имеют Г-образный профиль и создают надежную изоляцию плиты от грунта и служат формой для заливки.
  3. Устраиваем вокруг фундамента дренаж с отмосткой, а внутрь дома проводим всю необходимую коммуникацию в заранее отведенные колодцы.
  4. Укладывают сетку из арматуры по всей площади с обязательным усилением в нагруженных местах ребрами жесткости.
  5. Размещают трубки теплого пола равномерно под всем зданием. Выводят места установки насосов и клапанов. Теплоносителем служит обычная вода или антифриз в замкнутом контуре.
  6. До заливки плиты раствором делают разводку электрических сетей и труб холодного и горячего водоснабжения. Проверяют работоспособность всех компонентов
  7. Заливают бетоном до необходимого уровня, проводя непрерывное виброуплотнение раствора. Бетон должен быть качественным и из одной партии.
  8. Финишная доводка чернового пола до требуемой шероховатости и горизонтальности. После чего плиту оставляют до полного высыхания.

Главной сложностью в изготовлении УШП является точность закладки всех систем до бетонирования. Исправить ошибку в дальнейшем будет очень сложно, поэтому подобные работы стоит доверять профессионалам. Наша компания с удовольствием выполнит ваш заказ на строительство фундамента УШП под ключ. Мы строим по Москве и области по доступным ценам.

Технология монтажа УШП-фундамента – видео процесса возведения

Особенности фундамента

Утепленная шведская плита – это современная система плитного цельного фундамента, представляющая собой утепленную по всему периметру пенопластом плиту с вмонтированным теплым полом и прочими коммуникациями.

Шведская плита состоит из слоев:

  1. Почва.
  2. Песчаная прослойка.
  3. Коммуникационные отводы.
  4. Щебень.
  5. Пенополистирол в качестве утеплителя.
  6. Армированная сетка.
  7. Система теплых полов.
  8. Бетонная стяжка.

Такой вид основания может применяться на грунтах:

  1. С высоким уровнем подпочвенных вод.
  2. С перепадом высоты (до 25 см).
  3. Дисперсных, увеличивающихся в объеме при переходе в стылое состояние из талого.
  4. Насыпных.
  5. Органических (торф, ил).
  6. УШП-фундамент рекомендовано использовать при строительстве домов.
  7. Кирпичных.
  8. Деревянных.
  9. Блочных.
  10. Каркасных.

Специфика этой конструкции заключается в том, что она совмещает в себе разные функции, такие как основание под дом, перекрытие и отопительную систему первого этажа, основание под чистовой пол, не требующий дополнительного слоя.

Возведение фундамента

Процесс устройства шведской плиты состоит из нескольких этапов:

  1. Подготовка основы. После разметки участка под фундамент производится изъятие верхнего слоя грунта площадью, немного больше размера плиты. Это необходимо для проведения дренажных работ и осушения почвы (если в этом есть необходимость). Затем производят разметку под трубы дренажной системы путем выкапывания траншей. После разравнивания с помощью нивелира на дно траншей укладывают песчаную прослойку в 150-200 мм, увлажняют и хорошо утрамбовывают. Далее накрывают геотканью (плотность 200г/м2) и прокладывают дренажные трубы по всему периметру дома, а также оборудуют смотровые колодцы по углам фундамента. Трубы лучше использовать из пластика или асбестоцемента.
  2. Прокладка коммуникационных отводов. Поверх песчаной подушки насыпают слой гравия 150-200 мм, который утрамбовывают и разравнивают. Потом снова засыпают песок, и постоянно увлажняя, тщательно утрамбовывают. Этот слой предназначен для укладки всех коммуникаций: канализация, водоснабжение, электричество, а также трубы системы отопления.
  3. Установка опалубки и монтаж теплоизоляционного слоя. Опалубка устанавливается одновременно с укладкой теплоизоляции. По периметру будущего основания устанавливают бортовые элементы из пенополистирола, которые укрепляют деревянной опалубкой. Основные части опалубки – это деревянные балки. Чтобы не допустить продавливания досок под тяжестью бетона, их следует надежно закрепить. Это можно сделать с помощью гвоздей, которые забивают с внешней стороны щитов. После установки опалубки укладывают по всей поверхности фундамента утеплитель в два слоя. Оптимальная толщина одного слоя теплоизоляции составляет 100 мм.
  4. Укладка армирующей сетки. Для армирования используют металлический прут с сечением 1 см, из него вяжется сетка с шагом 200х200 мм. Монтировать армирующую сетку следует так, чтобы после заливки бетона между основанием и арматурой был просвет сантиметров в пять. Можно под сетку подставить деревянные бруски или пластиковые подставки. Для фиксации сетки используют фиксаторы из поливинилхлорида. Под тяжелый строительный объект могут устанавливаться вспомогательные ребра, металлические сетки или двойное армирование.
  5. Устройство системы теплого пола. На установленную сетку укладывают трубы теплого пола, с оптимальным расстоянием друг от друга в 15 см. Вдоль наружных стен следует укладывать трубы на более близком расстоянии, нежели в центральной части дома, при этом между стеной и трубой должен быть зазор в 15 см. Для фиксации труб применяют нейлоновые хомуты. По окончании их монтажа систему заполняют тепловым веществом под давлением и испытывают на герметичность.
  6. Заливка бетонной стяжки. Бетон используется марки не ниже М250. Раствор беспрерывно распределяют по опалубке с использованием совковых лопат или бетононасоса в течение 60 минут. Толщина слоя не должна быть меньше 10 см. Посредством глубинных вибраторов удаляют воздушные пузыри, затем разравнивают поверхность по уровню. После высыхания раствора опалубку демонтируют.
  7. Шлифовка. Завершающим этапом возведения шведской плиты является шлифовка ее поверхности, которая производится шлифовальными машинами с применением сухой смеси.

Следует обратить внимание, что при составлении проекта по возведению УШП-фундамента необходимо произвести расчеты контура теплого пола, толщины всех слоев, а также учесть влияние несущей способности почвы, нагрузки сооружения и воздействие атмосферных осадков.

Перед началом работ на месте строительства необходимо определить тип почвы, глубину ее промерзания и уровень подземных вод.

Плюсы и минусы утепленной шведской плиты

Подобно любому сооружению, УШП-фундамент имеет преимущества и недостатки.

К преимуществам можно отнести:

  1. Представляет собой финишный пол, готовый для укладки напольного покрытия и перекрытие первого этажа.
  2. До 40% сокращает затраты на отопление дома.
  3. Наличие вмонтированных коммуникаций.
  4. Встроенная система теплого пола позволяет поддерживать оптимальный микроклимат в помещениях.
  5. Имеет превосходную гидроизоляцию за счет теплоизоляционного слоя из пенопласта.
  6. Подходит для строительства на сложных грунтах с высоким уровнем подпочвенных вод и слабонесущей способностью.
  7. Устойчив к воздействию низких и высоких температур.
  8. Технология укладки позволяет возвести фундамент за 10-14 дней.

Стоит также упомянуть и о недостатках:

  1. Большие денежные затраты на возведение фундамента.
  2. Рассчитан для легких домов, каркасных или деревянных.
  3. Нет возможности построить подвальное помещение, толщина сооружения составляет 300 мм.
  4. Требует определенных навыков для строительства из-за содержания различных коммуникаций.
  5. Не подходит для строительства многоэтажных зданий, максимум 1-2 этажа.
  6. Дорогостоящий и трудоемкий ремонт коммуникаций.

Блиц-советы

  1. При отсутствии профессионального образования и опыта работы специалисты рекомендуют поручить расчет, составление проекта и строительство фундамента профессионалам.
  2. Получение информации о почве на участке строительства необходимо для верного определения конструкции основания и бюджета строительных работ.
  3. Из-за небольшой высоты железобетонной плиты (не больше 10 см) фундамент рассчитан для строительства каркасных и деревянных домов в 1-2 этажа, каменных и кирпичных – в один этаж.
  4. При монтировании коммуникаций в фундамент желательно заложить пару вспомогательных каналов, со временем может понадобиться прокладка той или иной лини.
  5. Во время возведения шведской плиты следует строго придерживаться технологии и очередности строительства.
  6. Укладку и заведение всех коммуникаций следует производить с точностью до сантиметров.

Статья была полезна?

0,00 (оценок: 0)

Фундамент УШП — плюсы, минусы, этапы строительства

Раздел: Фундамент

Долговечность дома из бруса зависит не только от качества сборки его стен, но и от того, насколько хорошо сделан фундамент. Заказчикам и самостоятельным строителям брусовых домов следует присмотреться к фундаментам УШП. В последнее время они набирают популярность на строительном рынке.

Что такое УШП?

Аббревиатура УШП расшифровывается как Утеплённая Шведская Плита. Она не совсем верна, так как данную технологию начали впервые применять в США и Канаде. Конструктивно данный фундамент представляет собой бетонную плиту, которая снизу утеплена теплоизоляционным материалом. В обязательном порядке плита армируется. Внутри плиты предусмотрена прокладка инженерных коммуникаций дома.

Для каких построек применяют УШП

Прежде всего утеплённая шведская плита используется при строительстве лёгких каркасных домов, бань, гаражей. Также является одним из оптимальных решений для дома из бруса, кирпичных построек, из газобетона — главное правильно рассчитать нагрузку.

Преимущества УШП

Фундамент имеет несомненные достоинства, к которым относятся:

  • прочность. Бетонная плита выдерживает значительные нагрузки от конструкций дома. Качественное плитное основание не даёт трещин. Утепление УШП внизу даёт возможность эффективно противостоять силам морозного пучения грунта. Благодаря этому удаётся избегать «выдавливания» дома из земли. Данное явление иногда бывает с домами из бруса на мелкозаглубленных ленточных и столбчатых фундаментах;
  • долговечность. Если соблюдены все правила проектирования и строительства, основание прослужит очень долго;
  • функциональность. Плита не только выполняет роль основания дома, но ещё и является поверхностью чернового пола. Инженерные коммуникации прокладываются внутри плиты и в дальнейшем для их проведения не надо будет ослаблять несущие стены дома;
  • возможность возведения практически на любых видах грунта, в том числе и в местах близкого расположения грунтовых вод. На слабых грунтах необходимо вдвое увеличивать толщину подушки из пгс.

Недостатки УШП

Есть у данного фундамента и серьёзные недостатки. Это прежде всего:

  • высокая цена УШП, особенно в сравнении со столбчатым и свайным фундаментами;
  • высокие требования к качеству проекта и квалификации работников. Человек, строящий дом из бруса самостоятельно, вряд ли сможет соорудить такое основание качественно;
  • значительная трудоёмкость. Это ещё одна причина доверить заливку плиты профессионалам;
  • невозможность вырыть погреб под домом и соорудить подвал.

Этапы работ

Монтируя ушп под дом из бруса, строители выполняют следующие шаги:

  • размечают и выравнивают поверхность;
  • отрывают котлован на заданную проектом глубину;
  • устанавливают опалубку и проводят дренажные работы;
  • засыпают подушку из пгс или песчано-щебёночной смеси на заданную расчётами толщину. Подушку тщательно утрамбовывают;
  • укладывают геотекстиль;
  • снова засыпают подушку из пгс с последующим утрамбовыванием;
  • устанавливают арматуру и прокладывают коммуникации;
  • заливают бетон. Лучше заказать готовый раствор на заводе, чем делать его на месте;
  • после подсыхания тщательно шлифуют поверхность плиты у, так как она в большинстве случаев служит черновым полом.

Плита УШП — надёжное и функциональное основание под дом из бруса. К сожалению, относительно высокая стоимость и трудоёмкость препятствуют его самостоятельному возведению. Но если застройщик всё-таки решится и пригласит для фундаментных работ зарекомендовавших себя профессионалов, основание дома будет крепким и долговечным. А значит и сам дом будет весьма тёплым прочным и простоит долгий срок.



При републикации материалов на других сайтах, прямая гиперссылка на domruss.ru обязательна.

утепленная шведская плитка: преимущества и недостатки

Выбор типа фундамента специалисты рекомендуют осуществлять с учетом веса планируемой постройки и характеристик грунта. На рыхлых почвах чаще используют сваи, каменные строения возводят на основе ленты, для коттеджей наиболее подходящим вариантом является монолитная плита. При этом вопросам теплоизоляции далеко не всегда уделяется должное внимание. Однако для жителей стран с суровым климатом утепление фундамента является необходимостью. Требуется сохранить в здании тепло и не впустить в него холод. Утепленная шведская плита УШП – отлично послужит для этих целей.

Энергосберегающую монолитную плиту уже несколько десятилетий с успехом применяют в Европе. Ее часто используют для возведения малоэтажных построек. Технология зародилась в Швеции, но прекрасно подходит и для нашей страны.

Одна из особенностей УШП в том, что одновременно с монтажом плиты производится закладка коммуникаций, включая и теплый пол. Цельная плита устойчива к подвижкам грунта и морозному пучению.

К преимуществам УШП относятся:

  • 1Возможность установки на слабых, болотистых и сильно обводненных грунтах, включая те участки, где отмечается высокий уровень грунтовых вод;
  • 2Закладка не займет много времени;
  • 3Нет необходимости привлекать специализированную тяжелую технику;
  • 4Плиту можно использовать в качестве пола первого этажа, что позволяет сократить расходы. Прокладка коммуникаций тоже включена в стоимость;
  • 5В домах с УШП всегда тепло и сухо.

К недостаткам УШП относится:

  • 1Сложность ремонта коммуникаций:
  • 2Низкий фундамент может не подойти для тех регионов, где высота снежного покрова в зимний период достигает больших размеров;
  • 3Большие финансовые расходы. Например, если дом строится для сезонного проживания, то нецелесообразно возводить его на таком фундаменте.

Процесс установки УШП состоит из следующих этапов:

  • 1Снимается верхний слой грунта, укладывается геотекстиль;
  • 2Засыпают и утрамбовывают песчаную подушку, толщина которой составляет 2о сантиметров;
  • 3По периметру прокладывают трубы инженерных коммуникаций и дренажной системы;
  • 4Сверху засыпается, выравнивается и утрамбовывается двадцатисантиметровый слой гравия;
  • 5Обустраивается опалубка;
  • 6Обустраивается гидроизоляция и прокладывается утеплитель;
  • 7Выполняется армирование;
  • 8Заливается и выравнивается бетон. После затвердевания его следует отшлифовать.

На первый взгляд процесс кажется простым, но он требует максимально точных расчетов. Выполнять закладку УШП должны только квалифицированные специалисты.

Утепленная шведская плита: плюсы и минусы технологии

Мечты о собственном коттедже сбываются быстрее, если возводить фундамент УШП по шведской технологии. Получаете два в одном: классическую железобетонную опору для стен плюс готовый теплый пол.

 

Бетонный пирог с начинкой

По сути УШП – многослойный «пирог» из:

  • дренажной системы;
  • песчаной «подушки»;
  • современных утеплителей, изоляционных материалов;
  • армированного бетона;
  • контуром отопления дома;
  • инженерными коммуникациями.

Такой фундамент не промерзает при отрицательных температурах, сдерживает сезонные подвижки, вспучивание грунта. Из-за многослойности, бетонной начинки утепленная шведская плита не даёт усадки.

Входы для воды, канализации, кабели закладываются под «подушку» из гравия. Водопровод углубляется до зоны промерзания.

Мировая технология

Из-за схожести климата, геологических условий технология была заимствована в Швеции российскими строителями. Во многих странах мира десятки лет используются подобные конструкции.

Утепленные фундаменты УШП делают не только шведы.

  1. Энергосберегающие утепленные плиты эффективны в регионах с суровым климатом, высокой влажностью воздуха. Они широко применяются на участках с близким залеганием подземных вод, слабым грунтом.
  2. Накоплен опыт их возведения в нашей стране. Он позволяет оценить плюсы/минусы УШП в российских условиях, цену технологии. По признанию посетителей строительных форумов, этот метод имеет право на существование.
  3. Процесс возведения многослойного фундамента УШП не требует долгого времени, спецоборудования, тяжеловесного транспорта, больших трудозатрат. Монолитная армированная плита без проблем выносит даже сибирские морозы. Утеплённая отмостка, дренажная система спасает от обильного таяния снегов, осадков. Устойчиво себя ведёт УШП на суглинистых почвах.

По признанию владельцев домов, при точном соблюдении технологии качество фундамента на высоте.

Структура

  • Жесткость, прочность УШП фундамента традиционно обеспечивает железобетон. Эксплуатационные качества этого слоя сохраняют гравийная подушка, гидроизоляция.
  • Утеплитель укладывается по поверхности фундамента, бокам возводимой конструкции. Защищает слой бетона от промерзания, препятствует потерям тепла. Благодаря пенополистиролу под фундаментом УШП в течение календарного года сохраняется умеренная плюсовая температура.
  • Равномерный прогрев дома, грунта под ним приводит к существенной экономии на отоплении.
  • Контур водопровода, канализация, кабель-каналы с электропроводкой прячутся внутри многослойной конструкции. Прокладываются дублирующие контуры.

Технологические особенности

1. ПОДУШКА

  • Её состав, толщина зависит от разновидности грунта. Фундамент нельзя выкладывать на плодородный слой. Несущий потенциал основания должен быть не ниже 1 кг/см2.
  • Для плотных глинистых или скалистых почв достаточно снять плодородный почвенный пласт. Для легких торфяных требуется замена почвы на значительную глубину. Для водоотведения по периметру площадки в дренажные канавы с учетом стока воды укладываются перфорированные трубы.
  • «Подушка» из смеси утрамбованного щебня, песка с системой водоотведения отлично защищает железобетон от грунтовых или наземных вод.
  • Чтобы камень в процессе укладки, трамбовки УШП не смешивался с почвой, на грунт укладывается защитное полотно.

  • Нужную плотность «подушки» обеспечивает трамбовка виброплитой. Качество подготовки основания определяется пенетрометром.

2. ОПАЛУБКА

  • Она также выполняет роль утеплителя. Плотный экструзионный пенополистирол не утяжеляет многослойную конструкцию. Укладывается по всей поверхности, с боков подготовленной площадки утепленной шведской плиты.
  • Для удобства изготовления опалубки применяются L-образные листы.
  • Дополнительно утеплитель выкладывают по периметру подготовленной площадки фундамента. Отмостку укрывают защитной плёнкой, присыпают песком, после строительства дома бетонируют или укрепляют декоративным камнем.
  • Для жесткости УШП утепляют в два пласта. Вторым рядом листов создаются ребра жесткости по периметру, в пространственных канавках внутри.

3. АРМИРОВАНИЕ

  • Для армирования применяются сетки, стержни. При необходимости, армирующий каркас усиливается под несущими стенами. Для легких конструкций каркас заменяют армирующим поясом.
  • Для зон с умеренным климатом достаточно одного армирующего слоя. В холодных регионах усиливают армирование с учетом снежной нагрузки.
  • Контуры водяного теплоснабжения размещают вверху армированного пояса или между арматуными стержнями.
  • В условиях зоны сильных морозов укладывают двойной отопительный контур.

4. БЕТОНИРОВАНИЕ

  • Фундамент необходимо заливать в один приём, тепловой контур обязательно опрессовывается. Верхняя поверхность разравнивается. После 2-3 часов после заливки, когда бетон схватится, поверхностный слой смачивается. Влажность поддерживается не менее трёх суток, пока строение не отвердеет полностью. В сухую, ветреную или жаркую погоду плиту прикрывают плёнкой. Бетон выстаивается до 3-х суток, только после его полного отвердения разбирается опалубка.
  • Шлифовка  поверхности специальным оборудованием заменяет выравнивающую стяжку.
  • Глубинные вибраторы применяются с осторожностью, чтобы не повредить греющий контур.
  • Готовую конструкцию укрывают, защищая от осадков. Можно оставить его в таком состоянии на зиму.
  • Верхний слой (пол) готов к покрытию отделочными материалами. Не требует дополнительной стяжки.

Преимущества УШП
  1. Отпадает необходимость в обустройстве подвалов, цокольных этажей для прокладки инженерных сетей. Вся разводка труб, кабеля делается на этапе возведения фунджамента.
  2. На изготовление УШП требуется меньше времени, чем на возведение фундаментов по другим технологиям.
  3. Подготовительный цикл не требует геологических изысканий, достаточно уточнить уровень залегания вод, определить несущую возможность грунта.
  4. При возведении утепленной шведской плиты сразу монтируется, утепляется, изолируется отмостка, сокращаются сроки введения здания в эксплуатацию.
  5. Качественные теплоизоляционные материалы, входящие в состав многослойной структуры, предупреждают сезонное оттаивание, заморозку бетона, что значительно увеличивает срок эксплуатации.
  6. Гидроизоляция отмостки, дренаж исключают попадание влаги, сухой утеплитель сохраняет свои свойства, не разрушается железобетон.
  7. Прогрев хорошо изолированного пола по всей площади дома существенно повышает энергоёмкость.
  8. Армирование бетона, рёбра жесткости увеличивают несущую способность многослойной плиты. Создают запас прочности для снеговой нагрузки, расширяют диапазон выбора строительных материалов для возведения стен, кровли.
  9. При монтаже опалубки достаточно изготовить конструкцию, поддерживающую листы утеплителя, что значительно сокращает расход материалов, упрощает демонтаж.
  10. Бетон заливается в один этап, заполняя сооружение целиком. Образуется монолитная конструкция. Отсутствуют деформационные швы.
  11. Выровненный отшлифованный слой позволяет приступать к отделке без обустройства чистового пола.
  12. Доставка материалов, входящих в состав плиты, не требует применения большегрузных машин или грузоподъемной техники.

 

Четыре аргумента «против»

При всей уникальности и универсальности, простоте возведения, имеется ряд ограничений по применению.

  1. Подходит только для ровных участков. При сложном рельефе насыпной грунт не обеспечит необходимую несущую способность.
  2. Удорожание в сравнении с другими видами фундаментов. В УШП используется большой объем дорогостоящего пеностирола, он укладывается по площади сооружения и отмостки.
  3. Затруднён доступ к коммуникациям в случае их повреждения, при необходимости проведении ремонтных работ.
  4. Невозможно построить подвал.

Эти аргументы кажутся бесспорными только на первый взгляд.

  • Сложный рельеф – не повод категорически отказываться от шведского «пирога». Многослойную структуру можно усилить и комбинировать .
  • Удорожание за счет теплоизоляции компенсируется последующей эксплуатационной экономией.
  • Что касается труб или возможных аварий, во-первых, подключается резервный контур, во-вторых, современное оборудование выявляет и устраняет дефекты трубопроводов дистанционно.

Можно возводить лёгкие щитовые или каркасные дома. Для двухэтажных коттеджей из блоков или кирпича надо обязательно делать ребра жесткости под всеми несущими стенами.

Минусом можно считать требования к профессионализму строителей, тех, кто будет монтировать шведскую плиту. Фундамент необходимо сделать за один раз, так как все инженерные конструкции вмонтированы в пол, в случае брака ее придется ломать.

УШП – современная технология

Возведение низких многослойных конструкций – технология для России новая. Для многих само слово «фундамент» по-прежнему ассоциируется с чем-то громоздким, основательным: сооружением из железобетонных блоков, перекрытий или мощным ленточным контуром будущего дома.

УШП существенно отличается от сложившихся представлений:

  • При небольшой высоте все коммуникации проведены.
  • Отапливаемый пол практически готов к эксплуатации – подключайся к источникам снабжениия и живи!
  • Соорудить такое основание можно без аренды кранов или большегрузов, быстро – для дома в 100 м2 понадобится всего неделя.
  • Дополнительного утепления не требуется, утепленная шведская плита выполняет функцию аккумулятора, сохраняет тепло в доме.

Необходимые расчеты

  1. До начала проектных работ определяют подвижность слоёв грунта, вид почвы, уровень грунтовых вод.
  2. От характеристик участка зависит глубина котлована, состав, объём дренажа. При расчете земляных работ необходимо учитывать — габаритные размеры площадки должны минимум на 2 м превышать размеры возводимой плиты.
  3. Затем рассчитывается толщина «подушки». Учитывается плотность природных материалов, их способность к разрушению под нагрузкой.
  4. Расчет утеплителя делается по геометрическим размерам дома с учетом отмостки. Плиты укладывают в два слоя, стыки 1-го ряда перекрывают листы последующего.
  5. По прочности на сжатие, паропроницаемость, водопоглощению, термоудерживающей способности, экологичности из всех видов теплоизоляторов для фундамента УШП оптимально подходит экструдированный пенополистирол (рекомендуемая толщина 35 мм).
  6. Трубы для теплого пола укладываются после гидравлических расчетов. При определении объема отапливаемых помещений в расчет не берутся межкомнатные перегородки, возможная мебель.
  7. Толщина бетонного слоя  зависит от суммарной несущей нагрузки, климатических особенностей региона, используемой арматуры.

 

Стоимость  УШП складывается из:

  • затрат на приобретение материалов;
  • доставку, аренду необходимого оборудования, техники;
  • зарплаты проектировщиков, строителей;
  • некоторые застройщики экономят на использовании строительной техники, так как многие работы можно сделать вручную.

Однако, качественно сделанная УШП позволит существенно сэкономить на дальнейшем строительстве — это полностью готовый пол. Не стоить забывать и то, что фундамен УШТ очень энергоемкий, а это — прямая экономия на отоплении впоследствии.

Зоны особого внимания

  • коммуникации прокладываются строго по чертежам с учетом вертикальных и горизонтальных привязок;
  • важно придерживаться расчетов арматуры, при установке стержней нужен контроль за сохранностью труб;
  • характеристики строительных материалов должны соответствовать проектным;
  • при укладке утеплителя необходимо исключить контакт  с химическими соединениями, растворителями;
  • для бетона необходимо использовать цемент нужной марки, от этого зависит прочность многослойного сооружения;
  • максимальный временной интервал при заливке бетонного монолита не более 3 часов.

Заключение

Соблюдение технологии при возведении фундамента – гарантия комфортности и долголетия здания.

Пользуйтесь электроприборами так же, как раньше, а платите в 2 раза меньше!

Вы сможете платить за свет на 30-50% меньше в зависимости от того, какими именно электроприборами Вы пользуетесь.

Читать далее >>

Бетон со сверхвысокими эксплуатационными характеристиками

Бетон со сверхвысокими эксплуатационными характеристиками (UHPC) представляет собой вяжущий бетонный материал с минимальной указанной прочностью на сжатие 17 000 фунтов на квадратный дюйм (120 МПа) с заданными требованиями к долговечности, пластичности при растяжении и ударной вязкости; волокна обычно включаются в смесь для достижения определенных требований.

Бетон со сверхвысокими характеристиками (UHPC), также известный как реактивный порошковый бетон (RPC). Состав материала обычно состоит из комбинирования портландцемента, дополнительных вяжущих материалов, реактивных порошков, известняковой и/или кварцевой муки, мелкого песка, сильнодействующих понизителей воды и воды.Материал может быть составлен таким образом, чтобы обеспечить прочность на сжатие, превышающую 29 000 фунтов на квадратный дюйм (psi) (200 МПа). Использование тонких материалов для матрицы также обеспечивает плотную гладкую поверхность, которая ценится за ее эстетику и способность точно передавать детали формы на затвердевшую поверхность. В сочетании с металлическими, синтетическими или органическими волокнами он может достигать прочности на изгиб до 7000 фунтов на квадратный дюйм (48 МПа) или выше. Типы волокон

, часто используемые в UHPC, включают высокоуглеродистую сталь, поливинилацетат, стекло, углерод или комбинацию этих или других типов.Пластичное поведение этого материала является первым для бетона, поскольку он способен деформироваться и выдерживать изгибающие и растягивающие нагрузки даже после первоначального растрескивания. Высокие свойства UHPC на сжатие и растяжение также способствуют высокой прочности сцепления, что позволяет сократить длину заделки арматурных стержней в таких применениях, как заливка закрытия между сборными элементами.

Конструкция UHPC упрощена за счет устранения необходимости в армирующей стали в некоторых случаях применения и использования материалов с высокими характеристиками текучести, которые делают его самоуплотняющимся.Матрица UHPC очень плотная и имеет минимальную несвязанную пористую структуру, что приводит к низкой проницаемости (диффузия ионов хлорида менее 0,02 x 10-12 м2/с. Низкая проницаемость материала предотвращает проникновение вредных материалов, таких как хлориды, что обеспечивает превосходные характеристики долговечности

Некоторые производители создали предварительно смешанные продукты UHPC, требующие простого добавления воды, что делает продукты UHPC более доступными Американское общество по испытаниям и материалам разработало Стандартную практику ASTM C1856/1856M для изготовления и испытаний образцов сверхвысококачественного бетона. который основан на текущих методах испытаний ASTM с модификациями, чтобы сделать его пригодным для UHPC.Ниже приведен пример диапазона характеристик материалов для UHPC:

Прочность

Сжатие: от 17 000 до 22 000 фунтов на кв. дюйм (от 120 до 150 МПа)

Изгиб: от 2200 до 3600 фунтов на кв. дюйм, (от 15 до 25 МПа)

Модуль упругости: от 6500 до 7300 тысяч фунтов на квадратный дюйм, (от 45 до 50 ГПа)

 

Долговечность

Замораживание/оттаивание (после 300 циклов): 100%

Солеобразование (потеря остатков): < 0,013 фунта/фут3, (< 60 г/м2)

Истирание (индекс относительной потери объема): 1.7 

Кислородная проницаемость: < 10–19 футов2, (<10–20 м2)

 

Рисунок 1. Транзитная станция легкорельсового транспорта Шонесси,
Калгари, Канада

Первое использование сверхвысококачественного бетона для инновационного навеса железнодорожного вокзала

В. Х. Перри и Д. Закариасен, Lafarge Canada Inc.

Станция легкорельсового транспорта Шонесси, построенная осенью 2003 г. и зимой 2004 г., является частью южного расширения системы LRT Калгари и является первой в мире Система LRT будет построена из бетона со сверхвысокими характеристиками (UHPC).Инновационный проект, разработанный Энцо Вичензино из CPV Group Architects Ltd., принадлежит городу Калгари, управляется Управлением транспортных проектов (TPO) и строится генеральным подрядчиком Walter Construction.

Дизайн

24 тонкостенных навеса станции размером 16,7 на 19,7 фута и толщиной всего 0,79 дюйма, поддерживаемые отдельными колоннами, защищают пассажиров от непогоды. Бетон со сверхвысокими характеристиками обладает уникальным сочетанием превосходных технических характеристик, включая пластичность, прочность и долговечность, при этом обеспечивая легко формуемые изделия с высококачественным внешним видом поверхности.В контрактном документе указано минимальное требование 19 000 фунтов на квадратный дюйм. Помимо навесов, компоненты включают стойки, колонны, балки и водосточные желоба. Объем использованного материала составил 105 кубических метров.

Производство и установка

Компоненты сборного навеса были отлиты индивидуально и состоят из полуоболочек, колонн, анкерных балок, распорок и желобов. В таблице 1 приведены данные испытаний изготовления двадцати четырех навесов.

Рисунок 2. Полунавес в стальной форме

Колонны и полуоболочки были отлиты под давлением в закрытых стальных формах (рис. 2).Желоба были отлиты методом вытеснения, а стойки и поперечные балки были изготовлены с использованием обычного гравитационного двухстадийного литья.

Сначала были установлены колонны на бетонную платформу. Затем правая и левая полукорпуса вместе с анкерными балками были предварительно собраны на заводе и доставлены на площадку, где они были подняты (краном) над железнодорожными путями для установки на колонны (рис. 3). . По прибытии на место навесы устанавливались на временные леса, а к обечайкам и ранее установленным колоннам сварными соединениями крепились подкосы.

    Рис. 3. Навесы, готовые к транспортировке

Заключение

Уникальное сочетание превосходных свойств материала и гибкости дизайна позволило архитектору создать привлекательные криволинейные навесы не совсем белого цвета. В целом, этот материал предлагает решения с такими преимуществами, как скорость строительства, улучшенная эстетика, превосходная долговечность и непроницаемость для коррозии, истирания и ударов, что приводит к сокращению затрат на техническое обслуживание и увеличению срока службы конструкции.

Айова может похвастаться первым сверхвысококачественным бетонным шоссейным мостом в США

Округ Вапелло, штат Айова, может похвастаться первым автодорожным мостом из сверхвысококачественного бетона (UHPC) в Соединенных Штатах, строительство которого было завершено в мае 2006 года. значительный шаг на пути к «Мосту будущего» — использование 110-футовых балок UHPC, которые не имеют арматуры для срезных хомутов. Этот проект был одним из 96, представленных на конференции по бетонным мостам 2006 года, проходившей в мае в Рино, штат Невада.

 

Ссылки

Lafarge North America Inc. Веб-сайт Ductal

Перри, В.Х. «Вопросы и ответы: что такое реактивный порошковый бетон?», HPC Bridge Views, № 16, июль/август 2001 г.

Ультравысокоэффективная сверхкритическая флюидная хроматография с квадрупольно-времяпролетной масс-спектрометрией (UHPSFC/QTOF-MS) для анализа мономерных соединений лигнина в обработанных образцах лигнина от Mallinckrodt Chemical (Дербишир, Великобритания).Другие фенолы лигнина, а также этилванилин, муравьиная кислота, трифторуксусная кислота и формиат аммония были получены от Sigma Chemical Co. (Сент-Луис, Миссури, США). Метанол был получен от Scharlau (Барселона, Испания). Этилацетат и аммиак (2 М раствор в метаноле) были приобретены у Fisher Scientific (Уолтем, Массачусетс, США). Все органические растворители имели чистоту LC-MS. Вся использованная вода была получена из системы очистки воды Milli-Q с УФ-блоком.

Образцы обработанного лигнина

Три образца деполимеризованного крафт-лигнина (Indulin AT) (образцы A, B и C), обработанные в различных условиях, были любезно предоставлены Omar Y.Абдельазиз (Лундский университет, Лунд, Швеция). Крафт-лигнин подвергали деполимеризации в условиях катализа основанием с использованием реактора вытеснения непрерывного действия. Образцы растворяли в водном растворе с 5 % масс. крафт-лигнина и 5 % масс. гидроксида натрия. Один образец деполимеризованного лигнина (образец D) был любезно предоставлен Максимом Галкингом и Джозефом Самеком (Стокгольмский университет, Стокгольм, Швеция).

Подготовка образца

Три миллилитра обработанного образца лигнина подкисляли до pH 1 с помощью 6 н. HCl.Осадки удаляли центрифугированием. Супернатант собирали и трижды экстрагировали 3 мл этилацетата. Этилацетатные экстракты объединяли и растворитель выпаривали в токе N 2 . Наконец, твердый остаток повторно растворяли в 2 мл метанола.

Приготовление стандартов

Односоставные стандарты с концентрацией 1000 мкг/мл готовили в метаноле для гваякола, эвгенола, вератральдегида, изоэвгенола, сирингола, 2,4-диметилфенола, ванилина, ацетованиллона, o – крезол, p -крезол, фенол, сиреневый альдегид, ацетосирингон, конифериловый альдегид, бензойная кислота, коричная кислота, 4-метоксибензойная кислота, синапальдегид, 3-метоксикоричная кислота, 4-метоксикоричная кислота, 3,5-диметоксикоричная кислота, p -гидроксибензальдегид, p -гидроксиацетофенон, 3,4-диметоксикоричная кислота, ванилиновый спирт, конифериловый спирт, ванилиновая кислота, синапиловый спирт, сиринговая кислота, 2-(4-гидроксифенил)этанол, феруловая кислота, синапиновая кислота, гваяцилглицерол-бета- гваяциловый эфир, p -гидроксибензойная кислота, p -кумаровая кислота, 3,4-дигидроксигидрокоричная кислота, 3,4-дигидроксифенилуксусная кислота, 3,4-дигидроксибензойная кислота, кофейная кислота и 3,5-дигидроксибензойная кислота.Стандарты дополнительно разбавляли метанолом до концентрации 250 мкг/мл перед анализом с помощью UHPSFC/квадрупольно-времяпролетной (QTOF)-МС. Мультистандарт, включающий все 40 соединений, готовили путем объединения 1 мл каждого стандарта с последующим выпариванием растворителя в потоке N 2 . Наконец, сухой остаток повторно растворяли в 4 мл метанола, чтобы получить конечную концентрацию каждого соединения 250 мкг/мл.

Оборудование

Хроматографическое разделение выполняли с помощью системы конвергентной хроматографии Waters Ultra Performance (Waters, Milford, MA, USA) с детектором на диодной матрице (детектор ACQUITY UPC 2 PDA, Waters).Система UHPSFC/DAD также была разделена с помощью делителя потока (разделитель ACQUITY UPC 2 , Waters) и QTOF-MS Waters XEVO-G2 (Waters).

Программное обеспечение

Управление приборами и сбор данных осуществлялись с использованием программного обеспечения Waters MassLynx 4.1. Modde™ 10.1.0 (Umetrics, Умео, Швеция) использовался для создания и оценки экспериментальных планов. Для оценки данных использовалось программное обеспечение с открытым исходным кодом MZmine 2.

Скрининг колонок и добавок подвижной фазы

Семь колонок подвергали скринингу для разделения стандартов на UHPSFC/DAD: Waters Torus 1-AA (1-аминоантроцен, 1.7 мкм, 3 мм × 100 мм), Torus DIOL (1,7 мкм, 3 мм × 100 мм), Torus DEA (диэтиламин, 1,7 мкм, 3 мм × 100 мм), Torus 2-PIC (2-пиколиламин, 1,7 мкм, 3 мм × 100 мм), ACQUITY UPC 2 HSS C18 SB (1,8 мкм, 3 мм × 100 мм), ACQUITY UPC 2 CSH FP (фторфенил, 1,7 мкм, 3 мм × 100 мм) и ACQUITY UPC 2 BEH (диоксид кремния с этиленовым мостиком, 1,7 мкм, 3 мм × 100 мм). Подвижная фаза состояла из scCO 2 с метанолом в качестве сорастворителя. Для улучшения формы пиков относительно более полярных аналитов фенольной кислоты в качестве добавок подвижной фазы исследовали муравьиную кислоту и формиат аммония.Чтобы сравнить селективность колонок, аналогичные времена удерживания тестируемой смеси соединений были достигнуты с использованием различных программ элюирования с бинарным градиентом, где растворителем А был CO 2 , а растворителем B был метанол или метанол с различными концентрациями добавок. Градиент подвижной фазы для колонок 1-AA и DIOL начинался с 1,0% B (об.%), где он удерживался в течение 0,5 мин, а затем повышался до 20% B (об.%) в течение 5 мин, затем удерживался в течение 2 мин. мин, а затем вернуться в исходное состояние через 1 мин.Градиент для колонки 2-PIC начинался с 1,0% B (об.%), выдерживался в течение 0,5 мин, а затем увеличивался до 35% B (об.%) до 6 мин, затем выдерживался в течение 2 мин и уменьшался до исходного состава. через 0,5 мин. Градиент подвижной фазы для колонки с ДЭА начинался с 1,0% B (об.%), выдерживался в течение 0,5 мин, а затем повышался до 35% B (об.%) до 4,5 мин, затем выдерживался в течение 13,5 мин и уменьшался до исходного состава. через 1 мин. Градиент подвижной фазы для колонки BEH начинался с 1,0% B (об.%), выдерживался в течение 0,5 мин, а затем увеличивался до 10% B (об.%) до 5 мин, затем выдерживают 2 мин и уменьшают до исходного состава за 1 мин. Градиент подвижной фазы для колонок C18 и FP начинался с 1,0% B (об.%), выдерживался в течение 3 минут, а затем повышался до 10 % B (об.%) до 6 мин, затем удерживался в течение 1 мин и уменьшался до стартовый состав за 1 мин. Скорость потока составляла 2,0 мл/мин, температура колонки составляла 45 °C, а противодавление для всех колонок составляло 125 бар. Объем инъекции составлял 1,5 мкл. Колонки промывали и хранили в CO 2 , когда они не использовались.DAD собирал данные с частотой 20 Гц, время фильтрации составляло 0,1 с, а спектры от 250 до 500 нм собирались с разрешением 1,2 нм. Данные сигнала были собраны при 280 нм.

Настройка хроматографических параметров

Колонка DIOL была выбрана для настройки хроматографических параметров, так как она обеспечивает наилучшее общее разрешение при относительно коротком времени анализа. Скорость потока подвижной фазы варьировалась от 1,5 до 2,5 мл/мин, температура колонки изменялась от 40 до 60 °C, а противодавление варьировалось от 110 до 155 бар.Муравьиная кислота и формиат аммония были испытаны в качестве добавок подвижной фазы в различных концентрациях. Один параметр изменяли за раз, оставляя все остальные параметры постоянными (скорость потока 2,0 мл/мин, температура колонки 45 °C, противодавление 125 бар, без добавки подвижной фазы).

В окончательном оптимизированном методе UHPSFC использовалась колонка DIOL при 50 °C в качестве температуры колонки и 130 бар в качестве конечного противодавления. Градиент элюирования начинался с 0% В (об.%), а затем повышали до 8,5% B (об.%) до 2,5 мин, затем повышали до 25% B (об.%) до 5,5 мин, затем выдерживали в течение 2 мин и уменьшали до исходного состава за 0,5 мин, с A представляет собой CO 2 , а B представляет собой метанол. Скорость потока была установлена ​​на 2,0 мл/мин, а объем инъекции составлял 1,5 мкл.

Оптимизация настроек масс-спектрометра

Модель взаимодействия с D-оптимальным дизайном использовалась для оптимизации параметров МС с использованием количества обнаруженных пиков в мультистандарте с относительной базовой интенсивностью пика в режиме отрицательной ионизации равной или выше чем 1.0 E 5 в качестве ответа. Нижний предел был установлен для обеспечения возможности получения хорошего спектра MS 2 . Обнаружение пиков (с использованием MZmine) основывалось на точных массах и времени удерживания стандартов. Использовали минимальную интенсивность МС 1,0 90 105 E 90 106 5, диапазон 90 105 м 90 106 / 90 105 z 90 106 ± 0,005 Да и диапазон времени удерживания ± 0,05 мин. Для положительной идентификации требовалось совпадение точной массы, времени удерживания и спектра MS 2 . Множественная линейная регрессия (MLR) использовалась для оценки D-оптимального плана.Чтобы уменьшить шум в модели, она была оптимизирована путем пошагового удаления незначимых переменных и взаимодействий переменных до достижения наилучшей предсказуемости с перекрестной проверкой ( Q 2 Y ).

В D-оптимальном плане исследовались две качественные и семь количественных переменных. Двумя качественными переменными были тип растворителя для подпитки, метанол или изопропанол, и тип добавки к растворителю для подпитки, муравьиная кислота, формиат аммония или аммиак (таблица 1).Для растворения формиата аммония изопропанол смешивали с 20% метанола. Количественные переменные, расход подпиточного растворителя и концентрация добавки, температура источника ESI, температура и расход газа десольватации, капиллярное и конусное напряжения варьировались, как показано в таблице 1. Схема включала 66 прогонов с тремя центральными точками. Протестированные значения каждого эксперимента показаны в таблице S1 (см. электронный дополнительный материал (ESM)). Анализы проводились в режиме отрицательной ионизации при расходе газа на конусе 40 л/ч и напряжении на конусе экстрактора 4 В.Время сканирования было установлено на 0,1 с с диапазоном сканирования 90 105 м 90 106 / 90 105 z 90 106 50–1000. Для оптимизации эффективности ионизации МС использовали ранее разработанный метод УВПСФЭ со следующими условиями: использовали колонку BEH 2-EP (1,7 мкм, 3 мм × 100 мм) с температурой колонки 45 °С и противодавлением 125 бар. Градиент элюирования начинался с 1 % B (об.%), где он удерживался в течение 1 минуты, затем следовал линейный рост до 25 % B (об.%) до 9 мин, где он удерживался в течение 1 минуты, после чего он вернулся к исходному составу через 1 мин, при этом A представлял собой CO 2 , а B метанол.Скорость потока была установлена ​​на уровне 1,0 мл/мин. В качестве растворителя для инъекций использовали метанол. Объем инъекции был установлен на 1,5 мкл.

Таблица 1 Обзор качественных и количественных переменных для созданного плана эксперимента (D-оптимальный план) для оптимизации эффективности МС-ионизации смеси 40 мономерных соединений, полученных из лигнина

Наилучшие настройки QTOF-MS были следующими: метанол в качестве растворителя для макияжа, 5 ммоль/л аммиака в качестве добавки к растворителю для макияжа, скорость потока растворителя для макияжа 0.2 мл/мин, температура источника 120 °C, температура газа десольватации 600 °C, поток газа десольватации 1200 л/ч, капиллярное напряжение 3,0 кВ и напряжение конуса источника 20 В.

Тандем масс-спектрометрические эксперименты

МС 2 данные были собраны для каждого из стандартных соединений с использованием окончательного оптимизированного метода UHPSFC в сочетании с лучшими настройками QTOF-MS. Использовали линейное изменение энергии индуцированной столкновениями диссоциации (CID) от 20 до 35 В.

Валидация метода

Образцы обработанного лигнина с добавками использовались для валидации метода.Один фенольный альдегид (сиреневый альдегид), одна кислота (3,4-диметоксикоричная кислота) и один спирт (синапиловый спирт) добавляли в образцы A, B, C и D в 12 различных концентрациях (0,1, 0,2, 1,0, 2,0, 10, 20, 100, 200, 1000, 2000, 3000 и 5000 мкг/мл) для определения линейного динамического диапазона, пределов обнаружения (LOD) и пределов количественного определения (LOQ). LOD и LOQ определяли при 3-х и 10-кратном соотношении сигнал-шум (S/N) соответственно. Калибровочные кривые для количественного определения трех соединений также были построены на основе результатов в пределах динамического диапазона.Повторяемость метода была проверена с помощью шести последовательных инъекций двух образцов с добавлением: один с добавлением при концентрациях, близких к соответствующему LOQ, а другой – около центра калибровочной кривой. Воспроизводимость метода проверяли с помощью инъекций одного и того же образца с добавлением в течение трех дней подряд. Восстановление хроматографического анализа трех соединений оценивали по соотношению между наклоном калибровочной кривой образца с добавлением и наклоном калибровочной кривой, полученной при введении стандартной смеси в том же диапазоне концентраций.

Контрастные P-T траектории на территории Барчи-Кольского УГП (Кокчетавский комплекс): значение для субдукции и эксгумации континентальной коры | Американский минералог

Рельеф Барчи-Коль является классическим местонахождением метаморфизма сверхвысоких давлений в пределах Кокчетавского метаморфического пояса. Мы даем детальную и систематическую характеристику четырех образцов метаосадочных пород с использованием преобладающих минеральных ассоциаций, минеральных включений в цирконе и монаците, зональности граната в отношении петрогенных и редких элементов, а также температур Zr-в-рутиле и Ti-в цирконе.Типичный алмазоносный гнейс регистрирует пиковые условия 49 ± 4 кбар и 950–1000 ° C. Почти изотермическая декомпрессия этой породы привела к разрушению фенгита, связанному с повсеместной рекристаллизацией породы. Та же местность также содержит слюдяные сланцы, которые испытали пиковые условия, близкие к условиям алмазоносных пород, но они были эксгумированы на более прохладном пути, где фенгит оставался стабильным. В этих породах зональность главных и редких элементов в гранате полностью уравновешена.Слоистый гнейс метаморфизировался в условиях сверхвысокого давления в коэзитовом месторождении, но не достиг условий алмазо-фациального (пиковые условия: 30 кбар и 800–900 °С). Гранат в этом образце фиксирует ретроградную зональность по основным элементам, а также сохраняет прогрессивную зональность по микроэлементам. Гранат-кианит-слюдяной сланец, достигший значительно более низких давлений (24 ± 2 кбар, 710 ± 20 °С), содержит гранат с зональностью главных и редких элементов. Разнообразная зональность граната в образцах, испытавших разные условия метаморфизма, позволяет установить, что диффузионное уравновешивание редкоземельного элемента в гранате, вероятно, происходит при ~900–950 °С.Различные условия метаморфизма в четырех исследованных образцах также задокументированы в зональном составе микроэлементов циркона и минеральных включениях в цирконе и монаците.

U-Pb геохронология метаморфических цирконовых и монацитовых доменов показывает, что проградный (528–521 млн лет), пик (528–522 млн лет) и пик ретроградного метаморфизма (503–532 млн лет) происходили в течение относительно короткого промежутка времени, т.е. неотличимы от метаморфизма других сверхвысоких пород Кокчетавского метаморфического пояса. Следовательно, совокупность пород с контрастными траекториями P-T должна была произойти в одном цикле субдукции-эксгумации, что дает моментальный снимок термической структуры субдуцированной континентальной окраины до столкновения.Первоначально породы были захоронены вдоль низкого геотермического градиента. При давлении 20–25 кбар они подвергались почти изобарическому нагреву до 200 °C, после чего продолжалось захоронение по низкому геотермическому градиенту. Такая ступенчатая геотерма хорошо согласуется с предсказаниями тепловых моделей зоны субдукции.

существующие возможности и будущие направления

Abstract

Протеомика на основе масс-спектрометрии (МС) становится широко эффективным средством идентификации, характеристики и количественного определения белков, которые являются неотъемлемыми компонентами процессов, необходимых для жизни.Характеристика белков на уровне протеома и субпротеома (например, фосфопротеома, протеогликома или деградации/пептидома) обеспечивает основу для понимания фундаментальных аспектов биологии. Новые технологии, такие как разделение ионной подвижности в сочетании с МС и измерения протеома на основе микрочипов в сочетании с приборами МС и методами хроматографического разделения, такими как наномасштабная обращенно-фазовая жидкостная хроматография и капиллярный электрофорез, демонстрируют большие перспективы как для широких ненаправленных, так и для целенаправленных высокочувствительных измерений.Протеомика на основе MS все больше способствует нашему пониманию динамики, взаимодействий и ролей, которые играют белки и пептиды, продвигая наше понимание биологии на системном уровне для широкого спектра приложений, включая исследования микробных сообществ, биоремедиацию и человека. здоровье.

Ключевые слова: Протеомика, масс-спектрометрия, подвижность ионов, посттрансляционные модификации

Введение

Понимание биохимических процессов, составляющих жизнь, требует не только знания генетических инструкций, закодированных в геноме, но и детального понимания участвующих белков. и метаболические субстраты.Характеристика белков, присутствующих в биологической системе или протеоме, обеспечивает основу для лучшего понимания сложностей, присущих биологии. Протеом не только сложен, он динамичен в пространстве, времени и химическом отношении. Протеомика на основе масс-спектрометрии (МС) включает растущий набор вспомогательных технологий, которые предоставляют средства для высокопроизводительной характеристики и количественного определения белков в биологическом образце или системе. 1

Последовательность генома и идентифицированные гены дают неполную картину присущей организму системной биологической сложности.Хотя протеом в значительной степени комплементарен геному, он отличается от клетки к клетке и от времени к времени и должен глубоко описывать биологический фенотип. Посттрансляционные модификации (ПТМ) белков, как правило, способствуют гораздо более широкому (но все еще часто плохо понимаемому) разнообразию белковых видов, чем это предсказывается на основе априорных знаний только о геноме организма. Сообщалось о большом количестве исследований протеома на основе РС, которые оказали большое влияние на биологию, биомедицинские исследования и системную биологию.Применения протеомики на основе MS варьируются от описательных до количественных, обеспечивая понимание возникающих биологических свойств с помощью инициатив системной биологии 2 и стимулируя усилия по открытию биомаркеров для разработки новых диагностических средств. Развитие технологий МС в сочетании с улучшением подготовки образцов позволило лучше понять биологическую сложность широкого спектра типов образцов, включая органеллы, мембраны, биологические жидкости (например, кровь, спинномозговую жидкость, слюну, мочу, пот), ткани, органы и микробные сообщества.

В последнее десятилетие стремительного развития протеомики на основе РС были предприняты ключевые усилия по увеличению глубины и широты охвата протеома, качества данных и достоверности идентификации, а также увеличению пропускной способности выборки, необходимой для проведения измерений протеома в популяционном масштабе. В этом обзоре мы даем оценку протеомных стратегий на основе РС и освещаем последние разработки и их потенциальное влияние.

Протеомика на основе масс-спектрометрии

Обнаружение и количественная оценка богатого разнообразия потенциально сотен тысяч белковых изоформ, присутствующих в биологическом образце, относительное количество которых часто достигает 12 порядков, представляет собой огромную аналитическую задачу.Сочетание разделения жидкостной хроматографии (ЖХ) с МС (наше определение протеомики на основе МС неявно включает в себя ряд вспомогательных методов фракционирования, разделения и других аналитических методов и технологий) позволяет анализировать тысячи белков за одно измерение и решает многие аналитические задачи. задача, присущая протеомике.

Анализ биомолекул, таких как белки и пептиды, в масс-спектрометре требует, чтобы аналит образовывал заряженный ион в газовой фазе. Разработка эффективных неразрушающих методов ионизации позволяет анализировать интактные биомолекулы с помощью МС без существенной деградации образца и исторически способствовала развитию области протеомики.Наиболее часто применяемыми из этих процессов мягкой ионизации являются ионизация электрораспылением (ESI) 3 и ионизация с лазерной десорбцией с использованием матрицы (MALDI). 4 Как показано на , идентификация биомолекул с помощью МС является ключевым компонентом типичного рабочего процесса протеомики.

Обзор восходящей протеомики. В исследованиях протеомики «снизу вверх» на основе МС сложные смеси белков выделяются из интересующего биологического образца и ферментативно или химически расщепляются на пептиды.Смесь пептидов часто фракционируют и анализируют с помощью тандемной ЖХ-МС (МС/МС). Тандемный анализ ЖХ-МС включает в себя получение предварительного масс-спектра (МС1) интактных частиц (предшественников), диссоциацию выбранных представляющих интерес ионов на более мелкие фрагменты, а затем масс-анализ фрагментов (МС2). Идентификация пептидов в тандемных спектрах МС часто выполняется путем сопоставления измерений массы интактных пептидов и ионов фрагментов МС/МС с теоретическими последовательностями, полученными из информации о последовательностях генома.Инструменты количественного определения и визуализации облегчают интерпретацию данных.

Протеомика «снизу вверх» или «шотган» является наиболее распространенным методом изучения белков, основанным на МС. В исследованиях протеомики «снизу вверх» смесь белков выделяют и ферментативно или химически расщепляют на пептиды. Полученную комплексную пептидную смесь фракционируют с помощью хроматографии и других методов. Обычно после хроматографического разделения с обращенной фазой пептиды, элюирующиеся с хроматографической колонки, ионизируют с помощью ионизации электрораспылением (ESI) и анализируют с помощью MS.Сила МС заключается не только в точности измерения массы частей на миллион (млн), но и в способности выполнять тандемные измерения МС (МС/МС), которые предоставляют дополнительную информацию, специфичную для аминокислотной последовательности пептида. Типичная ЖХ-МС/МС включает получение предварительного масс-спектра (МС1) интактного (предшественника) пептида, диссоциацию выделенного представляющего интерес иона-предшественника на более мелкие фрагменты и последующий масс-анализ фрагментов (МС2). Процесс повторяют в течение ЖХ-разделения смеси пептидов.Фрагментация пептида обычно происходит в результате диссоциации, индуцированной столкновением (CID), или альтернативных методов, таких как диссоциация с захватом электронов (ECD) или диссоциация с переносом электрона (ETD). 1 Оба метода фрагментации на основе электронов обеспечивают лучшее покрытие последовательностей более крупных аналитов с высоким зарядом и открывают большие перспективы для улучшения характеристик лабильных PTM, таких как фосфорилирование.

Часто при идентификации пептидов с использованием данных тандемной МС используются данные геномики путем сопоставления измерений массы интактных пептидов и ионов фрагментов МС/МС с теоретическими последовательностями, полученными из данных о последовательностях генома.Стратегии сопоставления баз данных, объединяющие данные МС с геномными последовательностями, обычно реализуются с использованием инструментов биоинформатики, таких как Mascot, Sequest и X!tandem. 5 Обратный или зашифрованный поиск в базе данных часто используется для оценки коэффициента ложных открытий (FDR), что приводит к эмпирической оценке относительного FDR для анализа всего набора данных. 5 Эти методы получили широкое распространение и широко используются, но могут значительно занижать фактические FDR и могут быть несовместимы и не подходят для всех инструментов поиска в базе данных. 6 Относительно новый альтернативный подход к оценке качества данных, обеспечивающий статистическую значимость совпадений спектра и пептида после поиска в базе данных, рассчитывается с использованием MS-GF. 7 Проверка соответствия баз данных MS/MS может выполняться с помощью таких инструментов, как Peptide Prophet и MS-GF. Эти инструменты имеют ценность, поскольку они обеспечивают средства для оценки относительного качества совпадений отдельных спектров и пептидов.

Относительное количественное определение идентифицированных белков увеличивает доступную биологическую информацию, полученную в ходе протеомного эксперимента.Относительное количество пептидов и белков по измерениям ЖХ-МС/МС часто оценивают путем подсчета количества измерений и идентификации масс-спектра пептидов (спектральный подсчет). Сумма спектральных значений пептидов, полученных из одного и того же белка, для образцов, измеренных на одном и том же приборе, дает возможность оценить относительное содержание белка. Количественное определение пептидов по интегрированной интенсивности ионов или с использованием изотопной маркировки обычно является более точным по сравнению со спектральным подсчетом и подробно описано ниже.Интерпретации биологической значимости качественных и количественных данных часто помогает интеграция общедоступной информации, такой как происхождение белка из ткани, функциональность и заявленная роль в биохимических процессах. Интеграция информации из общедоступных репозиториев, а также оценка функционального обогащения могут быть выполнены с использованием общедоступных инструментов биоинформатики, таких как DAVID 8 и множества других, включенных в Bioconductor. 9

Проблемы и возможности для определения характеристик сложных биологических образцов на основе ЖХ-МС

Существует много проблем для определения характеристик сложных биологических образцов на основе ЖХ-МС, поскольку типичный динамический диапазон обнаружения для ЖХ-МС составляет 4– 6 порядков 10 , в то время как в биологических образцах, таких как биожидкости (например,грамм. плазме), диапазон концентраций белка может охватывать 12 порядков. Например, в плазме крови человека концентрация отдельных белков колеблется от высоких мг/мл для альбумина и иммуноглобулинов до пг/мл для цитокинов. 11 Для обнаружения многих клинически значимых белков в плазме, которые присутствуют на уровне нг/мл или ниже, требуется динамический диапазон измерений более 7 порядков. Текущий одномерный (1D) анализ ЖХ-МС/МС не соответствует требуемому динамическому диапазону обнаружения, что подчеркивает ограничение современных технологий МС для всестороннего охвата протеома и обнаружения биомаркеров. 12 Углубленная характеристика протеома биожидкостей стала возможной благодаря разработке и применению аналитических стратегий, таких как иммуноаффинная хроматография истощения. 13 В частности, применение иммуноаффинного мультипротеинового истощения с использованием колонок Agilent MARS или Seppro IgY-14 обеспечивает средства для уменьшения или устранения «маскирующих» эффектов очень распространенных видов. Дальнейший раунд истощения с использованием аффинной колонки Seppro Supermix приводит к удалению белков с умеренным содержанием, улучшая охват белков с низким содержанием. 14

Увеличить глубину охвата протеома можно, например, путем фракционирования образца либо на уровне белка, либо на уровне пептида, либо на том и другом, что приводит к снижению сложности образца. Комбинированное фракционирование с разделением нанокапиллярной ЖХ сверхвысокого разрешения (UPLC) еще больше снижает количество совместно элюирующихся пептидов за счет уменьшения сложности аналитов, присутствующих в каждом пике, и увеличения емкости хроматографического пика. Эта уменьшенная сложность приводит к одновременному использованию меньшего количества аналитов в масс-спектрометре, что позволяет уменьшить инструментальную недостаточную выборку в измерениях МС / МС и, следовательно, более широкий охват протеома.Повышение эффективности разделения ЖХ путем повышения давления, используемого во время разделения ЖХ, или уменьшения размера частиц стационарной фазы на колонке ЖХ вместе с увеличением времени разделения приводит к большему количеству пептидов и белков, идентифицированных с помощью тандемной МС. Обращенно-фазовое разделение при сверхвысоком давлении (20 килофунтов на кв. дюйм) привело к более быстрому разделению и позволило использовать более длинные колонки, которые обеспечивают повышенную пиковую емкость, что приводит к идентификации нескольких тысяч белков в одном анализе ЖХ-МС. 15

Для улучшения охвата протеома было разработано множество подходов к хроматографическому фракционированию и их многомерных комбинаций. Сочетание методов ортогонального фракционирования, таких как сильный катионный обмен или фракционирование с обращенной фазой при высоком pH, с одномерной ЖХ-МС приводит к значительному увеличению количества идентификаций пептидов и белков. 16 Многомерное разделение широко применяется для анализа сложных белковых смесей. Подход Mudpit (технология многомерной идентификации белков), сочетающий сильный катионный обмен с хроматографическим разделением с обращенной фазой, первоначально разработанный Link et al., 17 оказался очень эффективным средством для углубленного анализа протеома. Однако следует отметить, что существует значительный компромисс, связанный с фракционированием пробы, поскольку пропускная способность пробы уменьшается пропорционально количеству фракций, созданных для анализа.

Стратегии количественного определения протеома

Количественные измерения количества пептидов можно проводить с мечением белка или пептида или без него (недавний обзор в 18 ). Несколько методов маркировки in vitro и in vivo были разработаны для количественной оценки на основе МС на основе базовой стратегии восходящего профилирования протеома, описанной в .Метаболическая маркировка белков может быть достигнута путем добавления меченых изотопами аминокислот в культуру клеток (называемых SILAC) в рамках нормального биосинтеза белка. Метаболическая маркировка может быть полезна для мониторинга динамики протеома. 10 После выделения белка меченые и немеченые белки из экспериментальных и контрольных образцов смешивают и определяют количество либо как интактные белки (т.е. без протеолиза), либо после ферментативного (обычно триптического) расщепления. Разница в молекулярном весе между легкими (природная версия) и тяжелыми (мечеными) аминокислотами позволяет проводить количественное сравнение протеомов. 19 Методы, использующие глобальные внутренние стандарты, созданные SILAC для мечения различных клеточных линий в Super-SILAC 20 или катализируемой трипсином O 18 мечения объединенного эталонного образца 21 , позволили проводить крупномасштабные количественные исследования. Популярной альтернативной стратегией количественного мечения является изобарическая метка для относительного и абсолютного количественного определения (iTRAQ) 10 , при которой метятся первичные аминогруппы (N-концевые и лизиновые боковые цепи) пептидов.Однако, в отличие от SILAC, iTRAQ проявляется только после анализа МС/МС и обнаружения репортерных ионов в масс-спектрометре. iTRAQ можно мультиплексировать с использованием до 8 различных меток. Однако важно отметить, что некоторый уровень побочных реакций неизбежен для большинства процедур химической дериватизации, и это может помешать объективному количественному определению пептидов и белков. 22 Количественное определение без меток становится все более популярным, например, благодаря вычислительным методам, позволяющим выполнять сложную нормализацию сигналов между анализами ЖХ-МС. 23 Было показано, что немаркированные методы количественного определения протеома обеспечивают больший глобальный охват протеома, чем стратегии мечения, такие как мечение O 18 , тогда как мечение O 18 приводит к более узким стандартным отклонениям и лучшим значениям коэффициента дисперсии (CV). . 24

Наиболее распространенным способом количественного определения пептидов и белков без использования меток является использование зависимого от данных анализа МС/МС, при котором массы выбираются для анализа МС/МС на основе первоначального сканирования МС (как показано на ).Одним из ограничений этого подхода является недостаточная выборка, когда совместное элюирование пептидов и сложность образца приводят к недооценке численности. Чтобы преодолеть ограничения, связанные с этим стандартным тандемным методом измерения МС/МС, и улучшить количественную оценку, была разработана стратегия метки точной массы и времени (AMT) (рассмотрено в 25 ). Стратегия количественного определения без использования меток AMT сочетает в себе традиционную протеомику «дробовика» для тандемной МС «снизу вверх» с высокопроизводительным анализом образцов методом ЖХ-МС, который лучше использует рабочий цикл прибора (скорость сканирования) и приводит к уменьшению недостаточной выборки совместных анализов. элюирующие пептиды для улучшения количественной точности.Предпосылка подхода с использованием тегов AMT заключается в том, что пептиды могут быть идентифицированы на основе парной уникальности физико-химических свойств и молекулярной массы при измерении с достаточным разрешением ЖХ и точностью измерения массы. Благодаря сочетанию высокой точности измерения массы с высокоэффективным капиллярным наноЖХ-разделением пептиды идентифицируются по точной массе и времени удерживания ЖХ и количественно оцениваются по интегрированной интенсивности ионов для пептидных видов. Было показано, что методы, подобные подходу с меткой AMT, такие как PePPER, эффективны для количественного определения пептидов без метки. 26

Типичное исследование меток АМТ включает два этапа: 1) создание всеобъемлющей базы данных меток АМТ на основе анализа МС/МС высокофракционированных протеолитических пептидов из репрезентативных пулов образцов как экспериментальных, так и контрольных групп образцов и 2) высоко- пропускная способность, высокая точность определения массы ЖХ-МС анализа отдельных исследуемых образцов. Пептиды идентифицируют с помощью тандемного анализа LC MS/MS высоко фракционированных репрезентативных образцов, как указано в . Базы данных меток AMT создаются из идентифицированных пептидов путем сопоставления точной массы и нормализованного времени удерживания LC (NET), где идентифицированным пептидам назначается метка потенциальной массы и времени (PMT).Сочетание нормализованного времени элюирования и точных измерений массы приводит к увеличению способности отличать сходные пептиды друг от друга по сравнению с резко возросшей точностью измерения массы (ММА) в одиночку. 25 Второй этап стратегии меток AMT включает анализ большого количества нефракционированных биологических повторных образцов, что увеличивает статистическую мощность исследования. После ЖХ-МС анализа отдельных образцов для наблюдаемых спектральных особенностей определяются состояние заряда, точная масса и нормализованное время элюирования.Затем эти функции сопоставляются с базой данных тегов AMT с использованием вычислительных инструментов, таких как VIPER 27 или Multialign 28 (программное обеспечение доступно на сайте omics.pnl.gov).

Точная количественная оценка тегов массы и времени (AMT). Количественное определение метки AMT включает два этапа: 1) репрезентативные образцы фракционируют и анализируют с использованием типичного подхода протеомики дробовика, где идентифицированным пептидам назначают нормализованное время элюирования (NET) и точные значения массы, 2) биологические реплики анализируют с помощью ЖХ-МС в пептидам в образце назначают высокопроизводительную моду и потенциальную метку массы и времени (PMT).Затем PMT сопоставляются с точной базой данных по массе и временным меткам, что позволяет идентифицировать пептиды и количественно определять интенсивность ионов.

Метод меток AMT позволяет отслеживать и сравнивать большое количество видов анализируемых веществ, которые могут быть не идентифицированы или неоднозначны по многим причинам (например, недостаточное покрытие базы данных меток массы и времени, плохая фрагментация пептидов или ограничения информатики; предположительно сходные факторы, которые оставляют значительную доля видов, обнаруженных в анализах ЖХ-МС/МС, не идентифицирована).Тем не менее, сохраняется возможность количественной оценки изменений в таких неназначенных анонимных «функциях» в наборах данных, что позволяет выбирать любые функции, которые изменяются значительным или «интересным» образом, для последующих целевых измерений, которые направлены либо на идентификацию функций, либо на более чувствительные и точно измерить его вариацию в наборе анализов. Ограничение для количественной оценки без метки по сравнению с подходами с маркировкой заключается в том, что образцы анализируются индивидуально, и мультиплексирование образцов невозможно.

Целевые измерения протеомики

Открытие и разработка белковых биомаркеров, измеримых индикаторов, которые коррелируют с конкретными биологическими или болезненными состояниями, стали ключевой областью применения протеомики. Развитие методов протеомики на основе рассеянного склероза привело к появлению ряда биомаркеров-кандидатов, демонстрирующих большие перспективы для улучшения диагностики, прогнозирования и лечения сложных заболеваний человека. 12 Стратегия, дополняющая глобальное профилирование протеома, представляет собой целенаправленную количественную оценку на основе МС предопределенного списка протеотипических пептидов, которые часто обнаруживаются в глобальном исследовании протеома.Стратегии целевой протеомики могут обеспечить большую чувствительность и позволить обнаруживать пептиды и белки-кандидаты с меньшим содержанием. Сложная задача преодоления разрыва между усилиями по открытию биомаркеров и разработкой полезных клинических анализов требует применения высокопроизводительных аналитических методов для проверки и приоритизации биомаркеров-кандидатов, выявленных на этапе обнаружения. В настоящее время наиболее распространенный подход к проверке и валидации новых биомаркеров основан на разработке иммуноанализов из-за высокой чувствительности и специфичности, которые могут быть достигнуты с помощью аффинных реагентов на основе антител.Однако использование иммунологических анализов для верификации и валидации биомаркеров-кандидатов имеет несколько ограничений. В частности, разработка анализов на основе антител является дорогостоящей и требует много времени, что создает значительное узкое место в конвейере проверки и проверки биомаркеров. 29

Альтернативой разработке анализа на основе антител, которая позволяет избежать необходимости разработки парных аффинных реагентов для каждого белка-кандидата, является применение целевых измерений на основе МС, таких как мониторинг выбранных реакций (SRM, также часто называемый как мониторинг множественных реакций; MRM).Целевые измерения МС с наибольшей чувствительностью, специфичностью и частотой дискретизации (пропускной способностью) измеряются в тройном квадрупольном масс-спектрометре. Тройной квадрупольный масс-спектрометр обеспечивает значительное повышение чувствительности, динамического диапазона и снижение коэффициента вариации (CV) для количественных целенаправленных анализов на основе МС (рассмотрено в 31 ). Было продемонстрировано, что LC-SRM-MS обладает потенциалом для обнаружения и количественного определения белков во всем диапазоне клеточных концентраций. 30 Подход SRM измеряет предварительно выбранные ионы аналита после двух этапов массового отбора. На первом этапе отбора в первом квадруполе (Q1) выделяют m/z интактного аналита (иона-предшественника). После фрагментации исходного иона, как правило, с помощью CID в Q2, образующиеся ионы-продукты (т. е. продукты фрагментации выбранного иона-предшественника) выделяют в Q3 и регистрируют m/z для соответствующих ионов-фрагментов (). Сообщалось, что направленный МС-анализ иммунодефицитной и фракционированной плазмы крови с использованием SRM повышает нижний предел обнаружения пептидов до 1000 раз по сравнению с анализом LC-MS/MS 32 , что обеспечивает повышенную чувствительность измерений.Дискриминирующая способность масс-анализаторов может обеспечить высокую специфичность для идентификации аналита, а ионный ток может обеспечить точное количественное определение концентрации аналита с добавлением соответствующих внутренних стандартов, меченных стабильными изотопами. С помощью современных тройных квадрупольных масс-спектрометров можно контролировать большое количество переходов прекурсор-продукт (тысячи) в течение одного цикла ЖХ-МС/МС. Идентификация протеотипических пептидных мишеней, полезных для количественного определения, может быть выполнена с использованием результатов данных открытий или общедоступных репозиториев, таких как Peptide Atlas и Global Proteome Machine. 31 Кроме того, были разработаны вычислительные методы для предсказания протеотипических пептидов с учетом аминокислотной последовательности белка (рассмотрено в 31 ).

Экспериментальные стратегии изучения посттрансляционной модификации белков. В качестве примеров показано обогащение ацетилированных лизином (▲), фосфорилированных () и гликозилированных пептидов (■) с использованием различных аффинных сред. Типичный рабочий процесс для анализа ПТМ включает экстракцию белков из клеток или тканей с последующим протеолизом извлеченных белков в пептиды, уменьшение сложности образца путем фракционирования (при необходимости), обогащение пептидов ПТМ с использованием соответствующих методов, ЖХ-МС/(МС) и поиск в базе данных для идентификации, количественной оценки и сопоставления сайтов PTM.Для экстракции белков, фракционирования и обогащения пептидов PTM можно выбрать различные методы в зависимости от типа образца, сложности и целевого анализа.

Технологии SRM (или MRM) позволяют разрабатывать тесты для проверки и проверки биомаркеров с высокой пропускной способностью, учитывая возможности мультиплексирования (например, анализ сотен биомаркеров в одном эксперименте) этой аналитической платформы. Однако для того, чтобы методы SRM приблизились к характеристикам иммуноанализа для измерения белковых биомаркеров в биологических жидкостях, необходимо значительно увеличить как чувствительность, так и динамический диапазон.Полезность современных анализов на основе SRM ограничена достижимой чувствительностью и динамическим диапазоном для количественного измерения многих «представляющих интерес аналитов» в сложной матрице (например, плазме/сыворотке крови). Без дополнительного обогащения или фракционирования образца продемонстрированный предел обнаружения (LOD) SRM обычно находится в диапазоне десятков нг/мл при измерении биомаркеров-кандидатов в плазме крови 33 ; однако недавно были внесены усовершенствования для надежного измерения пептидных аналитов в диапазоне одноразрядных нг/мл.В то время как чувствительность МС продолжает улучшаться, этот LOD не соответствует уровню, обеспечиваемому современными иммуноанализами на основе антител, который обычно находится на низком пределе обнаружения от нг/мл до пг/мл, уровень, который, как ожидается, будет необходим для приложений по валидации биомаркеров конкретных заболеваний. . Доступный динамический диапазон измерения SRM также был ограничен максимальным значением пяти порядков в концентрациях аналита 34 , что недостаточно для обнаружения белковых биомаркеров с низким содержанием (например,, концентрация <1 нг/мл) в плазме крови. Недостаточная чувствительность и динамический диапазон измерений также отражаются на неадекватной селективности измерений SRM, когда белковые биомаркеры с низким содержанием либо скрыты в фоновом «химическом шуме», либо перекрываются (т. 35

Ключом к реализации всего потенциала анализов на основе SRM является резкое повышение чувствительности, динамического диапазона и селективности измерения МС при сохранении высокой пропускной способности.Например, было показано, что SISCAPA 35 (стандарты стабильных изотопов и захват антипептидными антителами) обеспечивает повышенную чувствительность аналитических измерений и приводит к улучшенному обнаружению и количественному определению пептидов с низким содержанием в таких образцах, как плазма крови с высокими концентрациями мешающие виды. Для преодоления этих ограничений также разрабатываются усовершенствования в области высокопроизводительных капиллярных систем ЖХ, высокочувствительных источников ионизации электрораспылением (ESI), эффективных интерфейсов ESI-MS и приборов для МС. 33 Новая приборная платформа, включающая улучшения, направленные на устранение вышеупомянутых ограничений, была разработана с использованием автоматизированной многоколоночной капиллярной системы ЖХ высокого давления, оптимизированной для высокопроизводительного разделения, более чувствительного (например, с несколькими эмиттерами ESI и несколькими входами) источника ионизации, и интерфейс тандемной электродинамической ионной воронки MS для эффективной фокусировки и передачи ионного пучка от источника ионов высокой интенсивности, например, тройной квадруполь МС. 36–38 Хотя полная интеграция усовершенствованных платформ ВЭЖХ-СРМ-МС, которые обеспечивают гораздо более высокую чувствительность и селективность, чем любая существующая платформа, находится в стадии разработки, недавно было показано, что можно легко достичь значительно более низкого уровня детализации путем внедрения мультикапиллярный вход МС и технологии двойной ионной воронки. 33 Была проведена серия измерений с использованием образцов плазмы мышей с различными концентрациями протеолитических пептидов для оценки чувствительности и воспроизводимости обнаружения, достигаемых двойной ионной воронкой и мультикапиллярным входным интерфейсом по сравнению со стандартным оборудованием (одинарным капиллярным входом/скиммером). ) интерфейс. Площади пиков были увеличены примерно в 70 раз, при этом площади пиков были улучшены в диапазоне от ~20 до ~150 раз для отдельных пептидов. 33

Другая стратегия LC-SRM-MS под названием PRISM (разделение под высоким давлением и высоким разрешением с интеллектуальным выбором и мультиплексированием) также недавно была разработана для дальнейшего расширения LOD. 39 PRISM — это стратегия обогащения пептидами, не содержащая антител, позволяющая количественно определять белки в низком диапазоне пг/мл в плазме/сыворотке крови. Этот метод начинается с измерения капиллярного разделения с обращенной фазой с высоким разрешением с использованием фракционирования с обращенной фазой при высоком pH (pH 10), чтобы обеспечить обогащение пептидами, которое хорошо совместимо с последующим анализом LC-SRM-MS. Затем фракции, содержащие интересующие пептиды, подвергаются анализу LC-SRM-MS, увеличивая общую производительность и снижая LOD в 10–100 раз, т.е.g., к низким уровням белка в пг/мл в плазме.

Общий протеомный анализ посттрансляционных модификаций

Биологические функции клеток частично опосредованы белковыми ПТМ. Геномные и транскриптомные подходы слепы к PTM, что делает протеомику единственным способом их изучения в больших масштабах. PTM могут быть статическими или динамическими, изменяя химическое состояние белка тонкими способами, которые нелегко обнаружить с помощью стандартных методов профилирования белков. 40 Они увеличивают химическое разнообразие и сложность протеома, а всестороннее понимание требует способности выполнять динамические анализы на системном уровне. 40 Недавние достижения в разработке эффективных крупномасштабных технологий профилирования PTM привели к многим важным выводам о том, как клетки обрабатывают информацию 41 , однако по-прежнему существуют серьезные проблемы. До сих пор большинство исследований PTM были сосредоточены на общих модификациях, таких как фосфорилирование, гликозилирование, убиквитинирование, сумоилирование и ацетилирование.

ПТМ определяют функцию белка, изменяя активность, клеточную локализацию, оборот и взаимодействие с другими белками. 41 Модификации белков участвуют в большинстве сигнальных событий, управляющих связью от клеточной мембраны к ядру в ответ на внешние раздражители. Организация и перегруппировка модульных доменов в различных сигнальных белках благодаря PTM создает сложность в сигнальных сетях и путях. В дополнение к модификации каталитических функций, PTMs направляют сборку мультибелковых комплексов и обеспечивают средства для перекрестных помех между конвергентными путями временным и обратимым образом.Белки модифицируются не только небольшими химическими фрагментами, но и путем конъюгации с другими белками. Например, убиквитин, небольшой белок из 76 аминокислот, ковалентно присоединен к определенному остатку лизина в белках-субстратах с помощью ферментов убиквитин-лигазы. 42 Полиубиквитилирование может нацеливать белки на деградацию, опосредованную протеасомами, обеспечивая важную функцию в регуляции изобилия белков и оборота в клетках. Убиквитин-подобные модификаторы, такие как SUMO (малые модификаторы, связанные с убиквитином), NEDD8 (нейрональные клетки-предшественники, экспрессируемые с подавлением развития, белок-8) и ISG15 (стимулируемый интерфероном ген-15), представляют собой полипептиды, которые конъюгированы с белками и участвуют в регуляции ряда клеточных процессов и путей. 42 Поскольку PTM являются центральным механизмом передачи сигналов и регуляции, знание белков-мишеней и модифицированных аминокислотных участков проливает свет на важные аспекты передачи сигналов и регуляции.

Проблемой, присущей анализу ПТМ, является субстехиометрический уровень, химическое разнообразие и лабильная природа модификаций. Было идентифицировано более 300 химических ПТМ, что делает комплексный анализ ПТМ нецелесообразным при любой значительной глубине охвата. 43 Снижение сложности проб за счет предшествующей обработки проб, такой как выделение органелл, субклеточные фракции или препараты плазматических мембран, также может улучшить обнаружение субстехиометрических ПТМ.Захват и обогащение были ключом к анализу PTM. Конкретные модификации, такие как фосфорилирование, происходят на меньшинстве всех белков в образце в любой момент времени, часто требуют селективного обогащения перед обнаружением МС.

Как и в случае обычного восходящего анализа протеома, целевые аналитические методы PTM направлены на достижение более высокой чувствительности и более широкого охвата протеома. Эффективные клеточные препараты и протоколы экстракции белков являются ключом к успешному анализу ПТМ.В последнее время произошли значительные улучшения в подготовке проб и аналитических методах для крупномасштабного анализа ПТМ (). Химические и основанные на аффинности методы обычно используются для обогащения модифицированных белков или пептидов. 22 Химические подходы включают введение аффинных меток в модифицированные белки/пептиды, например, с химически сконструированными киназами и гликозилтрансферазами, когда аффинные метки вводятся в фосфорилированные и гликозилированные белки, что обеспечивает селективный захват. 44 Один из химических методов включает β-элиминирование фосфатной группы из фосфосерина (pSer) и фосфотреонина (pThr) с преобразованием этих остатков в дегидроаланин и дегидроаминомасляную кислоту, что позволяет проводить прямое обнаружение. Альтернативная химическая стратегия включает отбор фосфорилированных остатков путем связывания твердофазного носителя с использованием химии фосфорамидатов (PAC). Однако химические подходы могут привести к нежелательным побочным реакциям, что приводит к увеличению сложности образца и усложняет различение модификаций in vivo . 22

Обзор масс-спектрометрии для мониторинга отдельных реакций (LC-SRM-MS). Протеотипные пептиды выделяют из сложных биологических образцов с помощью жидкостной хроматографии с обращенной фазой. Выбранные протеотипические пептиды выделяют в Q1, уменьшая мешающий фоновый сигнал, и затем фрагментируют в Q2, а специфические переходные ионы выделяют в Q3 перед обнаружением. Несколько раундов изоляции значительно уменьшают фоновый сигнал, что приводит к значительному улучшению соотношения сигнал-шум в типичном количественном анализе SRM-MS.

Усовершенствованные технологии МС позволяют идентифицировать как известные, так и новые ПТМ и, таким образом, обеспечивают значительное преимущество перед подходами, основанными на антителах, и дополняют их. Другие основанные на аффинности методы обогащения фосфорилированных (IMAC, MOAC) и гликозилированных (лектиновая аффинная хроматография, захват гидразидом) белков/пептидов, связанных с MS, применялись со значительным успехом и подробно обсуждаются ниже. ПТМ могут как увеличивать, так и уменьшать молекулярную массу пептидов и приводить к специфическим для модификации сигналам в МС/МС.Примеры включают дезамидирование аспарагина и глутамина до аспартата и глутамата (+1 Да), образование дисульфидных связей Cys-Cys (-2 Да), а также добавление или удаление фосфатных групп (+/- 80 Да) или ацетильных групп. (+/- 42 Да). Хотя в настоящее время обнаружение и дифференциация ПТМ обычно используется в биологических исследованиях, обнаружение и дифференциация ПТМ по-прежнему представляет собой проблему для традиционных подходов протеомики «снизу вверх» из-за низкой стехиометрии ПТМ, более сложных спектров МС/МС и проблем с информатикой, связанных с увеличением пространства поиска в базе данных, что приводит к более высоким результатам. частота ложных открытий. 41

Фосфорилирование белков

С момента первого обнаружения фосфорилирования гликогена в 1955 г. фосфорилирование белков стало центральным направлением в исследованиях передачи сигналов. Подсчитано, что 30% белков в геноме человека могут быть фосфорилированы, и в настоящее время аномальное фосфорилирование признано причиной болезней человека. 45 Обогащение фосфопептидов с использованием иммобилизованных ионов металлов (Fe 3+ или Ga 3+ ), аффинной хроматографии (IMAC) и аффинной хроматографии на оксидах металлов (MOAC) с использованием TiO 2 или ZrO 2 исследования. 46 Другие новые методы включают в себя матрицы на основе белков и антител и анализ отдельных клеток на основе флуоресценции, которые обладают потенциалом высокой чувствительности и производительности, но требуют предварительного знания целей. Фосфорилирование увеличивает молекулярную массу на 80 Да в фосфотирозине (pY) из-за добавления HPO 3 , и назначение сайта фосфорилирования аминокислоты может быть выполнено путем наблюдения дискретного увеличения массы на 80 Да (или 98 Да для H 3 PO 4 ) на ионы пептидных фрагментов.Пептиды, содержащие фосфорилированные серин и треонин, подвергаются расщеплению фосфоэфирной связи, что приводит к потере H 3 PO 4 , называемой «нейтральной потерей» в спектре МС/МС, что приводит к продукту с уменьшением массы на 98 Да.

Гликозилирование белков

Гликозилирование играет важную роль в секреции, стабильности, функции, локализации и обмене белков. 47 Два основных типа гликозилирования белков; Были идентифицированы N -связанные и O -связанные. N -связанные гликаны присоединены к остаткам аспарагина, а O -связанные гликаны чаще всего связаны с -ОН боковой цепью остатков серина и треонина. N -связанные сайты гликозилирования могут быть локализованы и предсказаны как присутствующие в аминокислотном мотиве N-X-S/T, где X обозначает любую аминокислоту, кроме пролина. Гликаны синтезируются путем скоординированной экспрессии многочисленных генов, кодирующих гликозилтрансферазы, гликозидазы и другие ферменты, синтезирующие и реконструирующие гликановые цепи.Исследования гликозилирования обычно проводят с использованием трех различных подходов: (i) характеристика гликана в интактных гликопротеинах; (ii) характеристика гликопептидов; и (iii) структурный анализ химически или ферментативно высвобождаемых гликанов. Интактные гликопротеины могут быть очищены с использованием лектинов, таких как конканавалин А (ConA) или агглютинин зародышей пшеницы (WGA). В качестве альтернативы гликопротеины и пептиды могут быть захвачены с помощью химии гидридидов (рассмотрено в 48 ). Интактные N -связанные гликаны ферментативно высвобождаются амидазой (пептид N-гликозидаза F, PNGаза), которая расщепляет связь между ядром GlcNAc и остатком аспарагина.Два других фермента, эндогликозидаза D (эндо-D) (высвобождающая все классы N -связанных сахаров) и эндо-Н (высвобождающая олигоманозы и сахара гибридного типа), также пригодны. Существует меньше вариантов ферментативного расщепления O -связанных гликанов, в настоящее время O -гликаназа, которая расщепляет ядро ​​1 структур O -связанных гликанов, является одним из единственных доступных ферментативных методов. Поскольку гликопротеомика все еще является новой областью, анализ на основе МС только начинает предоставлять средства для характеристики этого гетерогенного семейства ПТМ.

Протеолитические ПТМ

Протеолитические ПТМ представляют собой повсеместно распространенные необратимые модификации белков, влияющие на структуру и функцию белков. 49 Хотя важность биологических систем, по общему признанию, в значительной степени неизвестна, новые технологии протеомики на основе MS для характеристики деградации 50 начали раскрывать важную роль протеолитического процессинга в развитии и прогрессировании различных заболеваний, включая нейродегенерацию, болезни сердца, и рак.Действительно, многие биомаркеры заболеваний представляют собой стабильные белковые фрагменты, генерируемые протеолизом 49 , и ожидается, что общесистемный анализ такого протеолитического процессинга позволит лучше понять многочисленные болезни человека. Протеолиз белков in vivo протеазами, модифицирующими структуру и функцию белков в клетке в рамках нормальной физиологической функции, такой как иммунитет, развитие и восстановление (например, свертывание крови и заживление ран), представляет собой важную категорию ПТМ. 49 Геном человека кодирует более 569 протеаз, которые составляют 5–10% всех мишеней для лекарств. 51 Протеазы функционируют путем расщепления ковалентной пептидной цепи, и многие белки подвергаются ограниченному протеолитическому процессингу в рамках нормального процесса временного и пространственного созревания. Эти контролируемые протеолитические события не приводят к полной деградации белков, а скорее участвуют в процессах созревания и адаптации белкового субстрата. Однако нарушение регуляции протеолиза характерно для многих заболеваний, таких как рак, и в настоящее время известно более 53 специфических наследственных заболеваний с выраженным протеолизом. 52 Многие потенциальные биомаркеры заболеваний представляют собой стабильные протеолитические фрагменты, и идентификация протеаз и событий процессинга, которые генерируют эти фрагменты, имеет решающее значение для разработки целевых методов лечения. К сожалению, очень мало известно о соответствующих биологических функциях протеаз, и до сих пор важность и повсеместность протеолиза недооцениваются.

Благодаря недавним достижениям в методах протеомики на основе МС значение протеолитических ПТМ постепенно возрастает, и становится возможным общесистемный анализ протеаз и их субстратов. 51 Путем объединения методов CID, высокоэнергетической диссоциации C-ловушки (HCD) и фрагментации ECD для пептидомного/деградомного анализа плазмы крови человека 50 , улучшения стратегий выделения пептидома из крови человека и использования iTRAQ для количественного определения N-конца анализ 51 , задачи протеолитического анализа ПТМ решаются. Ожидается, что исследования пептидомики/деградации предоставят информацию, необходимую для понимания биологии здоровья и болезней.Благодаря использованию преимуществ технологических и методологических достижений, включая применение основанных на активности белковых зондов 40 , усовершенствованных методов подготовки образцов и маркировки, а также более совершенных инструментов информатики, биологическая значимость этих видов белков станет еще более очевидной.

Нисходящая протеомика

Нисходящая протеомика на основе МС относится к анализу интактных белков, в отличие от методов восходящей протеомики, которые не подвергаются ферментативному расщеплению перед МС-анализом.Характеристика биологических систем путем анализа интактных белков и белковых комплексов с использованием МС дает информацию о посттрансляционной обработке посредством идентификации интактной массы данного белка. Применение нисходящей протеомики включает идентификацию изоформ белков, возникающих в результате модификаций аминокислот, вариантов генов, вариаций транскриптов и PTM, а также протеолитическую обработку белков. Хотя для подготовки образцов требуется меньше времени, МС-анализ интактных белков может быть сложным из-за пониженной ионизации и обнаружения белков с увеличивающейся молекулярной массой. 53 Более длительное время сбора данных МС, необходимое для нисходящего анализа, создает проблемы при попытке совместить онлайн-хроматографию с нисходящим анализом белковых смесей. Кроме того, чистота образца может иметь большое влияние на различительный сигнал в масс-спектре. Были предприняты попытки решить некоторые из этих проблем путем объединения подходов «сверху вниз» и «снизу вверх» с онлайн-обработкой. 54

В то время как смеси пептидов можно изучать с помощью ряда масс-анализаторов, анализ интактных белков имеет более строгие ограничения из-за требований к точности определения массы и разрешению.Для «деизотопирования» оболочек состояния заряда, созданных с помощью ESI, высокомолекулярной молекулы требуется высокая разрешающая способность, чтобы точно определить моноизотопную массу интактных белков. В большинстве нисходящих исследований более крупных белков использовалась приборная ячейка с ионно-циклотронным резонансом с преобразованием Фурье (FT-ICR) из-за комбинированных преимуществ высокого разрешения и точности определения массы по сравнению с другими масс-анализаторами. В нескольких сообщениях об измеренном размахе разрешения, превышающем 10 6 , продемонстрирована разрешающая способность приборов FT-ICR, обеспечивающая точность измерения массы менее одной части на миллион для интактных белков 55 и делающая их предпочтительными инструментами для интактных белков. определение молекулярной массы белка.Дальнейшие усовершенствования ICR-ячеек обеспечили повышенное разрешение и возможности 56 для точного измерения массы крупных белков (>100 кДа), расширяя возможности применения нисходящей МС. Кроме того, улучшенные вакуумные камеры и оптимизация передней фокусировки ионов продолжают улучшать чувствительность таких инструментов. Однако с дальнейшим технологическим развитием масс-анализаторов, отличных от FT-ICR, применение протеомики «сверху вниз» становится все более осуществимым с более широким набором инструментов (например,грамм. время полета (TOF) и орбитальная ловушка). Несколько недавних отчетов с использованием гибридной системы Velos LTQ-Orbitrap и новой системы Orbitrap Elite продемонстрировали достаточное разрешение для анализа интактного белка и высокую скорость сканирования, совместимую с временными шкалами ЖХ. 57 Например, нисходящий анализ гистонов (белки 11–15 кДа) использует высокую скорость сканирования и эффективную фрагментацию Velos LTQ-Orbitrap для определения местоположения PTM на сильно модифицированных N-концевых гистоновых хвостах, которые связаны со складкой хроматина. и эпигенетика. 58 В качестве альтернативы, эксперименты сверху вниз с использованием MALDI TOF-TOF масс-спектрометрии, которая преимущественно дает однозарядные ионы, были успешными для анализа интактного белка видов ≤ 12 кДа. 59 Недавно экспериментальные данные TOF-TOF сверху вниз использовались для идентификации биомаркеров штаммоспецифических бактерий. 60

Точные измерения массы значительно облегчают детальный анализ интактных белков (и протеомику сверху вниз), поскольку небольшая разница в массе позволяет различать разные виды молекул.Например, разница в массе триметилирования по сравнению с ацетилированием составляет 0,03639 Да, что соответствует 3 м.д. для белка 12000 Да, оба из которых обычно наблюдаются на основных гистонах. Разница масс остатков лизина и метионина составляет 2,94553 Да; для белков 12 000, 100 000 и 200 000 Да это соответствует 245, 29 и 15 м.д. соответственно. Для пептидов эти различия в массе обнаруживаются с помощью приборов с низким разрешением; однако в случае интактных белков с большой молекулярной массой требуется высокая точность массы, чтобы различать эти потенциальные изоформы.Помимо точных измерений массы, высокая разрешающая способность имеет решающее значение для анализа интактного белка. Часто моноизотопный пик многозарядного белка находится ниже уровня сигнала к шуму, а способность различать изотопные пики для одного состояния заряда напрямую влияет на заданную молекулярную массу и точность измерения массы. Повышенное разрешение уменьшает неоднозначность при пиковом пике/удалении изотопов и выравнивании изотопов между несколькими распределениями состояний заряда, что в конечном итоге приводит к более точному определению молекулярной массы белка.

Возможность расшифровать точную массу интактного белка дает бесценную информацию при идентификации ПТМ. В частности, масса предоставляет информацию относительно стехиометрии модификации. В то время как восходящие исследования могут выявить, какие аминокислоты модифицированы, как только исходный интактный белок подвергается протеолитическому расщеплению, связь с исходной изоформой белка теряется. Дополнительные проблемы возникают, если несколько пептидных последовательностей, принадлежащих одному и тому же белку, идентифицируются как модифицированные, что делает возможным несколько комбинаций изоформы/стехиометрии.Однако, если бы интактная масса была известна, это дало бы информацию о том, сколько модификаций присутствует на молекулу белка, что значительно упростило бы анализ. В случае белков, которые подвергаются обширной модификации (например, коровые гистоны и P53 61, 62 ), без знания, полученного в результате анализа массы интактного предшественника, количество возможных изоформ из восходящего анализа становится большой вычислительной проблемой. (например, в случае гистона h4 все ранее занесенные в каталог комбинации сайтов модификации составляют >10 9 изоформ).Хотя проведение восходящего анализа этих белков является информативным, связывание идентифицированных пептидов с исходной молекулярной массой интактного белка является следующим шагом в характеристике биологически значимых изоформ. Такие эксперименты являются основой интегрированного рабочего процесса «сверху-вниз» и «снизу-вверх», сочетая элементы чувствительности и высокой производительности методов «снизу-вверх» с информативными исследованиями «сверху-вниз», которые требуют инструментов с высоким разрешением. 63

В дополнение к обнаружению PTM и вариантов последовательностей точное измерение интактной массы полезно для обнаружения расщеплений сигнальных пептидов, вариантов сплайсинга и процессинга белка, необходимого для биологических процессов, таких как транслокация и рекрутирование белка. 64, 65 Наличие или отсутствие сигнальных пептидов может указывать на компартментализацию и транспорт внутри клетки. Восходящий анализ не может отличить недостаточное покрытие последовательности из-за обработки образца или рабочего цикла прибора и укорочения белков, представляющих биологический интерес, такие как расщепление сигнального пептида.

Например, в нормальной системе N-концевой домен филаггрина транслоцируется в ядро ​​после событий передачи сигналов фосфорилирования и N-концевого укорочения.Показано, что после воздействия ионизирующего излучения N-концевой домен филаггрина не расщепляется и последующая транслокация в ядро ​​блокируется, что приводит к снижению защитных свойств кожи. 66 Анализ филаггрина, белка с молекулярной массой 44 кДа, с использованием подхода «сверху вниз» будет информативен как в отношении присутствия N-концевого домена, так и в отношении состояний фосфорилирования.

В то время как популярный подход к протеомике «снизу вверх» был реализован в нескольких областях исследований, подходы «сверху вниз» с высокой пропускной способностью стали реальностью лишь недавно.Деизотопирование, алгоритмы поиска и базы данных были адаптированы для восходящего анализа пептидов, и изменение/адаптация этих инструментов для эффективного нисходящего анализа является сложной задачей в этой области. Было введено несколько поисковых алгоритмов для сбора данных МС/МС сверху вниз, и они обещают увеличение пропускной способности. 67–69 В случае большого количества одновременно встречающихся PTM и других модификаций белков остаются сложности как на экспериментальном уровне, так и на уровне анализа данных, что свидетельствует о необходимости дальнейшего совершенствования в области нисходящей протеомики.Потенциальная информация, полученная в результате исследований протеомики «сверху вниз» или путем интеграции подходов «сверху вниз» и «снизу вверх», обширна и в сочетании с недавними улучшениями в инструментах МС станет важным направлением для исследований протеомики.

Нисходящие подходы могут широко применяться при анализе деградации/пептидома образца. Было показано, что применение технологий, разработанных для МС сверху вниз, для анализа деградации/пептидома, который имеет более удобный диапазон молекулярной массы для анализа МС, оказалось очень полезным.Деградомное/пептидомное профилирование плазмы крови больных раком молочной железы оказалось высокочувствительным к изменениям, присутствующим, но не обнаруживаемым с помощью традиционного восходящего анализа. Деградом был изменен между раковыми и контрольными образцами и демонстрировал признаки, связанные с заболеванием, с возможной диагностической ценностью. 70

Emerging Technologies

Разделение по ионной подвижности в сочетании с масс-спектрометрией

Несмотря на значительный прогресс в технологиях МС, описанных выше, некоторые показатели производительности, включая производительность измерения и чувствительность обнаружения, все еще далеки от идеальных для эффективного обнаружения биомаркеров.Эти недостатки приводят к низкому количеству образцов и качеству измерений, не позволяющих уверенно обнаруживать белки, присутствующие в низких концентрациях. Сочетание быстрого разделения ЖХ, высокочувствительного разделения по ионной подвижности (IMS) и МС предлагает многообещающее направление для устранения этих недостатков. IMS — это метод газофазного разделения, основанный на том факте, что изомеры различной формы движутся с разными скоростями, когда их тянет слабое электрическое поле через дрейфовую ячейку, заполненную буферным газом. 71 Из-за формы изомеров и количества столкновений, с которыми они сталкиваются с буферным газом, компактные ионы с малыми сечениями столкновений дрейфуют быстрее, чем протяженные ионы с большими сечениями столкновений. IMS эффективно позволяет разделять ионы по форме, а в сочетании с TOF-MS, которая разделяет ионы по массе, приводит к многомерному разделению. IMS-MS также предлагает огромное увеличение эффективности использования ионов и преимущество высокой пропускной способности, поскольку анализы IMS и TOF могут быть выполнены быстро, поскольку для разделения IMS обычно требуется всего 10–60 мс, в то время как спектр TOF-MS занимает ~ 100 мкс ( что позволяет получать многочисленные масс-спектры во время каждого разделения IMS).

ВЭЖХ обычно сочетается с платформами IMS-MS для анализа сложных проб. Два преимущества сочетания ЖХ и IMS заключаются в том, что LC снижает сложность образцов за счет относительно медленного разделения, в то время как IMS обеспечивает гораздо более быстрое разделение, которые значительно различаются по характеру. Способность «накапливать» ионы перед этапом IMS позволяет выполнять вложенные измерения LC-IMS-MS, которые практически не имеют потерь с точки зрения сигналов пептидных ионов (за счет использования ионных воронок), сохраняя и улучшая чувствительность LC-MS. 72 благодаря концентрирующему эффекту этапа накопления ионов и снижению фона от разделения IMS.Чтобы понять этот эффект, была оценена чувствительность только измерений IMS-MS и LC-IMS-MS путем определения LOD для обоих. Было определено, что LOD для IMS-MS составляет 40 аттомолей, тогда как LC-IMS-MS составляет ~ 1 аттомоль, что в 40 раз меньше. 72 Другим преимуществом объединения ЖХ с IMS является то, что эти методы в значительной степени ортогональны, и IMS может дополнительно отделить признаки, которые невозможно разрешить только с помощью LC-MS. Эта ортогональность позволила использовать более короткие градиенты ЖХ для выполнения высокопроизводительного анализа сложных образцов, выявляя такое же количество или дополнительные характеристики, как и при более длинных градиентных прогонах ЖХ-МС ().Были проведены эксперименты для сравнения 15-минутного анализа LC-IMS-MS со 100-минутным анализом LC-Linear Ion Trap Fourier Transform (FT) MS триптического гидролизата образца плазмы крови мыши с добавлением двадцати эталонных пептидов в различных концентрациях от 1 нг/мл до 10 мкг/мл. 73 ЖХ-ФТ-МС обнаружила тринадцать из двадцати пептидов с шипами, все с концентрацией ≥100 нг/мл. Напротив, масс-спектры, выбранные по времени дрейфа из анализов LC-IMS-TOF MS, позволили идентифицировать девятнадцать из двадцати пептидов со всеми присутствующими пиковыми уровнями.Поскольку потенциальные биомаркеры-кандидаты ожидаются в низких концентрациях и требуют исследования многих образцов, эти результаты показывают, что LC-IMS-TOF MS обладает огромным потенциалом для улучшения обнаружения и проверки биомаркеров, а также предлагает приложения для целевых измерений.

Вложенный спектр IMS-MS для выбранной области времени элюирования ЖХ из сложного образца из 20 белков, охватывающий динамический диапазон 10 8 . Результаты показывают, что IMS-TOF MS может обнаруживать больше белков в образце, чем FT MS.Десять пептидов легко обнаруживаются в увеличенной области спектра IMS, но только 3 могут быть деизотопированы и эффективно идентифицированы только с помощью MS (показаны *).

Поскольку высокопроизводительная платформа LC-IMS-TOF MS оценивает образцы по 4 различным параметрам (масса, время элюирования, время дрейфа и интенсивность), а при выполнении LC-IMS-CID-MS также необходима деконволюция, большой количество многомерных данных представляет собой серьезную вычислительную проблему. Значительные усилия были направлены на усовершенствование доступных средств информатики MS для быстрого выполнения многомерного анализа необработанных данных.Наиболее разумным способом быстрой идентификации пептидов на основе массы, времени элюирования и времени дрейфа является адаптация подхода с использованием меток AMT. Поскольку текущие базы данных тегов AMT содержат информацию только о массе пептида и времени элюирования, измерение времени дрейфа было заполнено экспериментальными значениями для создания расширенных баз данных тегов AMT (xAMT). Сообщалось, что разработка базы данных тегов xAMT путем добавления экспериментальных времен дрейфа IMS к существующей информации NET и MS снижает FDR почти на 50%, когда в качестве фильтра используется допуск времени дрейфа, что указывает на то, что дополнительное измерение очень важно для высоких значений. достоверность идентификации IMS-TOF MS. 74 Хотя экспериментальное заполнение баз данных тегов xAMT по времени дрейфа является жизнеспособным для разработки и демонстрации, для заполнения будущих баз данных xAMT необходим высокопроизводительный метод. Используя известное экспериментальное время дрейфа из баз данных тегов xAMT, общая модель на основе регрессии опорных векторов использовалась для точного прогнозирования времени дрейфа с ошибкой 3–4%. 75 Методы LC-IMS-(CID)-MS также можно использовать для идентификации ионов с одновременным вводом времени дрейфа в базы данных тегов xAMT.Эти возможности заполнения базы данных должны позволить значительно повысить производительность измерений и точность идентификации, удовлетворяя существующие потребности в обнаружении биомаркеров и исследованиях с образцами ограниченного количества.

Для дальнейшего увеличения пропускной способности и пиковой емкости IMS с асимметричным полем (FAIMS) также была объединена с анализом IMS-MS. Анализ пептидов FAIMS-IMS-MS показывает существенную ортогональность между разделениями FAIMS и IMS, поскольку IMS измеряет подвижность, в то время как FAIMS измеряет ее производную по отношению к электрическому полю, которые априори не коррелируют .Пиковая емкость 2-D FAIMS-IMS для триптических пептидов была измерена при ~ 500, что сравнимо с высококачественным разделением конденсированной фазы, которое на несколько порядков медленнее. Дополнительная ценность этого метода также ожидается для более сложных образцов. Ионы триптических пептидов представляют собой набор аналитов с низким химическим и структурным разнообразием, охватывающих ограниченный диапазон m/z , в то время как более разнообразные смеси (например, включая метаболиты, нуклеотиды, липиды или целые белки) населяют более широкое пространство разделения в обоих их FAIMS. и размеры IMS, что приводит к гораздо более высокой пиковой пропускной способности.Таким образом, это указывает на то, что полезность платформы FAIMS-IMS-MS распространяется на приложения, выходящие далеко за рамки восходящей протеомики.

Движение к протеомике одиночных клеток

Значительное и постоянное улучшение чувствительности МС в результате повышения эффективности использования ионов открывает дверь к тому, что ранее считалось недостижимым: прямому анализу протеома на уровне отдельных клеток. Успешное внедрение протеомики отдельных клеток окажет большое влияние на биологические исследования, поскольку существующие подходы протеомики, направленные на лучшее понимание клеточных процессов, взаимодействий и динамики, которые являются фундаментальными для всех биологических систем, требуют больших популяций клеток.Такие массовые измерения усредняют и скрывают важную межклеточную гетерогенность, которая присутствует даже в клональных популяциях. 76 Как следствие, стохастическая экспрессия генов и белков при измерении на уровне популяции приводит к усредненному результату, который не является репрезентативным для какой-либо отдельной клетки. 77 Ограничения, возникающие при выполнении массовых измерений, становятся еще более серьезными, когда интересующая выборка составляет небольшую часть всего анализируемого населения.Например, раковые стволовые клетки, которые представляют собой лишь часть клеток, присутствующих в опухоли, могут быть ответственны за адаптивное поведение опухоли во время лечения. 78 Анализ этих редких клеток отдельно от других опухолевых клеток, несомненно, приведет к важной информации об этих потенциальных терапевтических мишенях, в то время как биологический шум, создаваемый другими клетками при массовом измерении, затрудняет наше понимание этих видов.

Историческим препятствием, препятствующим применению МС для анализа отдельных клеток, была его недостаточная чувствительность к таким небольшим количествам материала.Эти ограничения в первую очередь связаны с неэффективным производством ионов, потерями ионов внутри прибора и источниками химических помех, включая скопления растворителей и загрязняющие вещества. Технологические достижения, описанные выше, в настоящее время привели к эффективности ионного источника, которая в два раза превышает теоретический предел (т. е. когда каждый вид фазы раствора может быть ионизирован и передан в высокий вакуум 79 ). В ранних исследованиях, направленных на анализ небольших образцов, в нашей лаборатории было идентифицировано около 50 белков из образцов по 50 мкг 80 , что соответствует количеству белка, присутствующего в клетке млекопитающего среднего размера.Хотя это предполагает возможность протеомики отдельных клеток, для достижения широкого охвата таких следов потребуются значительные улучшения в обнаружении в результате дальнейшего повышения чувствительности прибора (например, более эффективное использование ионов в масс-анализаторе), а также снижение химического шума. образцы.

Помимо повышения чувствительности МС, необходимо разработать новые инструменты для селекции, лизиса и подготовки отдельных клеток, поскольку традиционные методы, основанные на пипетировании, центрифугировании и переносе образцов между несколькими реакционными сосудами, несовместимы с анализом отдельных клеток.На сегодняшний день усилия по упрощению подготовки образцов и минимизации событий переноса при использовании обычных флаконов для образцов дали ограниченный охват протеома из 500–5000 клеток 81, 82 , что указывает на то, что для анализа отдельных клеток потребуется совершенно другой подход. Одной из таких стратегий является загрузка клетки в начале капиллярной разделительной колонки, лизис ее внутри капилляра, а затем разделение и определение содержимого, что значительно снижает любые потери, связанные с поверхностью.Этот метод был продемонстрирован 15 лет назад для обнаружения гемоглобина в отдельных эритроцитах с помощью капиллярного электрофореза (КЭ) с FTICR MS. 83 Однако отсутствие другой обработки образца, кроме лизиса, и кропотливая ручная загрузка образца ограничивают применимость этого подхода в реальных приложениях, где потребуется много клеток, например, для анализа. быстро установить межклеточную гетерогенность.

Микрожидкостные устройства с их способностью манипулировать и распределять сверхмалые объемы (от фемто- до нанолитров) 84, 85 и объединять несколько этапов подготовки образцов в одном интегрированном устройстве, представляют собой более многообещающую платформу для подготовки отдельных клеток к анализу .В одном недавнем примере Рэмси и его коллеги 86 использовали платформу микрочипа CE со встроенным источником электрораспыления для анализа отдельных клеток. Клетки, проходящие через перекрест, подвергались резкому изменению растворяющей среды и электрического поля, что приводило к быстрому лизису. После кратковременного разделения методом КЭ содержимое чипа было ионизировано и детектировано с помощью МС. Опять же, образец, использованный для этой демонстрации, представлял собой эритроциты, которые нехарактерно легко лизируются и содержат очень большие (фемтомоль) количества обнаруженных субъединиц гемоглобина.Тем не менее, платформа была способна обнаруживать ~12 клеток/мин, что является заметным улучшением пропускной способности по сравнению с подходами на основе капилляров.

Новая технология в области микрофлюидики, которая, возможно, является наиболее многообещающей для анализа отдельных клеток, включает использование водных капель размером в пиколитр, окруженных несмешивающейся масляной фазой, так что каждая капля представляет собой отдельный сосуд для образца. 85 Такие подходы на основе капель уже нашли коммерческое применение в платформах геномного секвенирования следующего поколения благодаря их возможности проведения массовых параллельных анализов.Реагенты можно комбинировать и быстро смешивать путем слияния капель разного состава, что предполагает использование платформ для подготовки образцов отдельных клеток. Важно отметить, что, уменьшая размер сосуда до размера клетки, можно контролировать разбавление и минимизировать потери образца даже для реакций, которые требуют длительного времени (например, протеолитическое расщепление).

Недавно было разработано несколько микрожидкостных технологий с целью создания платформы для анализа отдельных клеток на основе МС.Во-первых, был создан микрофлюидный интерфейс nanoESI, который обеспечивает самую высокую чувствительность для ESI-MS на основе чипов, о которых сообщалось на сегодняшний день (пределы обнаружения ~ 80 z молярных масс, достаточные для многих клеточных видов). 87, 88 Иллюстрация источника электрораспыления на мембранной основе вместе с результирующими масс-спектрами высокой чувствительности показана на рис. Также недавно сообщалось о методе эффективного переноса капель воды или пробок из потока масла в поток воды, который позволяет анализировать содержимое капель размером в пиколитр с помощью наноESI-MS практически без разведения 89 (см. ) .Кроме того, были разработаны пневматические клапаны для создания капель с высокой степенью контроля над размером капель, частотой генерации и составом. показывает обнаружение капель, содержащих различные соотношения двух компонентов, созданных в генераторе капель с несколькими аналитами. Эта стратегия контролируемого смешивания будет использоваться для подготовки образцов отдельных клеток в каплях, когда агенты для лизиса и протеолитического расщепления могут быть добавлены к каплям, содержащим клетки, и инкубированы перед разделением и обнаружением.Хотя вышеупомянутые технологии находятся на ранней стадии разработки, ожидается, что их объединение в интегрированную платформу, используемую в сочетании с платформами ионной подвижности следующего поколения и источниками электрораспыления, позволит проводить высокопроизводительный протеомный анализ на уровне отдельных клеток.

Недостаточное развитие микрофлюидных технологий для анализа одиночных клеток на основе МС. А. Масс-спектры 1 нМ лейцин-энкефалина, введенного непосредственно из микрочипа (схема показана на вставке) при 50 нл/мин. Сигнал усреднялся за 30 с (вверху) и 0.2 с (внизу). Рисунок 6Б. Анализ субнанолитровых водных проб практически без разбавления с помощью nanoESI-MS. Рисунок 6С. Генерация капель на основе клапана позволяет контролировать смешивание реагентов для подготовки проб в каплях. Капли 1–6 содержат различное соотношение молекул красителя для демонстрации. (6B адаптировано из 89 )

Outlook

Анализ протеома на основе МС выполняется с использованием ряда подходов с использованием многих технологий; которые вместе показывают большие перспективы для понимания сложности биологических систем.Сочетание МС с различными методами обработки образцов позволяет характеризовать и количественно определять глобальный набор белков биологического образца, а также ПТМ в глобальном масштабе. Достижения в области обработки образцов с помощью микрожидкостных устройств, использования ионов с помощью ионной воронки и дизайна инструментов с развитием платформы LC-IMS-TOF устраняют текущие ограничения в масс-спектрометрии биомолекул и протеомики на основе МС. По мере увеличения аналитической производительности и уменьшения требований к размеру выборки, благодаря достижениям в разработке инструментов, можно проводить параллельные измерения многих «омиков», что в совокупности называется паномикой.Сила паномики будет все больше реализовываться за счет интеграции информации из ряда измерений, позволяющей моделировать и прогнозировать биологические процессы и реакцию на внешние раздражители, что в совокупности составляет подход системной биологии к биологическим наукам.

Только за последние десять лет можно сказать, что масс-спектрометрия играла небольшую, но все более важную роль в биологических исследованиях. По мере того, как его роль в протеомике возрастала, росли и его приложения, например.г., к открытию и разработке новых биомаркеров. Хотя успехи на сегодняшний день были довольно скромными и в основном ограничивались доклиническими стадиями, уместно спросить, сможет ли масс-спектрометрия перейти в более широкое или даже рутинное клиническое применение и когда. Например, разработка биомаркеров может быть описана как многоэтапный процесс, состоящий из открытия, квалификации, проверки, оптимизации методов исследования, проверки и коммерциализации. 90 С точки зрения масс-спектрометрии измерения можно разделить на две категории: те, которые направлены на обнаружение потенциальных белковых биомаркеров, и те, которые направлены на проверку и подтверждение этих биомаркеров.Подходы в обеих категориях обычно включают расщепление белков (например, трипсином) в качестве первого шага для получения пептидов, которые можно эффективно обнаруживать и идентифицировать с помощью МС. Подходы, основанные на открытии, используют широкие (то есть «беспристрастные» или «ненаправленные») измерения, пытаясь идентифицировать как можно больше белков в надежде выявить многообещающие кандидаты в биомаркеры. Ключевая проблема здесь связана с чрезвычайно большим динамическим диапазоном (то есть относительной стехиометрией) белков в биологических жидкостях, таких как плазма.Концентрация белка в плазме колеблется от ~10 10 пг/мл для альбумина до ~10 пг/мл и ниже для интерлейкинов и других цитокинов; белки, секретируемые или просачивающиеся в кровь из определенных опухолей на ранней стадии, могут быть даже ниже в концентрации. В настоящее время большинство белковых биомаркеров, одобренных FDA, попадают в диапазон от ~10 2 до 10 5 пг/мл, что является сложной задачей для обнаружения с помощью широких ориентированных на открытие измерений протеомики, которые все еще в значительной степени ограничиваются белками в верхней части этой концентрации. диапазон (выше ~10 3 пг/мл).Из-за ограниченного динамического диапазона современных масс-спектрометров (~10 3 для одного спектра с платформ Orbitrap MS, популярных в настоящее время для исследовательских работ), широкий охват белков с более низким содержанием обычно требует больших начальных количеств образца и обширного фракционирования и/или разделения, которые ограничивают производительность измерения. Онлайн-разделение ЖХ с высоким разрешением требует порядка часа, а полученные спектры ~10 4 предоставляют информацию обычно о сотнях белков.«Глубокое погружение» в протеомику за счет использования обширного фракционирования (например, ~100 фракций с использованием сильной катионообменной хроматографии перед ЖХ-МС) для расширения охвата до тысяч белков еще больше увеличивает пропускную способность, требуя дней или недель измерения. Последний очень привлекателен для обнаружения потенциальных биомаркеров, но изначально низкая пропускная способность в значительной степени исключает исследования популяций, которые могут эффективно учитывать разнообразие как человека, так и болезней. В то время как минимальный полезный размер исследования для обнаружения биомаркеров остается открытым вопросом, ожидается, что он будет намного больше, чем обычно практически применим в настоящее время, и, вероятно, исчисляется тысячами.По этим причинам усилия по разработке биомаркеров белков крови на основе рассеянного склероза были все больше сосредоточены на проверке и валидации. Эти приложения обычно используют целевые измерения, которые обеспечивают более высокую чувствительность, пропускную способность и более точную количественную оценку, чем широкие измерения, основанные на открытиях, и без необходимости обширного предварительного фракционирования, но только для ограниченного числа «целевых» пептидов/белков. В частности, широко используемые тройные квадрупольные измерительные платформы SRM или MRM позволяют целенаправленно мультиплексировать МС/МС обнаружение до сотен пептидов во время разделения ЖХ, обеспечивая пределы обнаружения и количественного определения (LOD и LOQ) на несколько порядков ниже, чем это возможно в настоящее время с платформы на основе открытий.Более сильные сигналы (то есть токи пептидных ионов), связанные с такими измерениями, и общее применение меченных стабильными изотопами внутренних стандартов являются основными причинами улучшения чувствительности и качества данных (например, более низких коэффициентов вариации). Кроме того, недавние усовершенствования платформы, такие как улучшенные источники ионов и интерфейсы (например, включение двухступенчатых ионных воронок 33 ) и использование методологий истощения основного белка иммуноаффинности или целевого обогащения пептидами 35 расширяют практические значения LOQ до нг/мл для недавно были продемонстрированы уровни в плазме и низкие уровни пг/мл. 35, 39

Наиболее интересными являются разработки и зарождающиеся тенденции, указывающие на сближение двух основных групп «нецелевой/обнаружение» и «целевой/проверка» с точки зрения их измерительных платформ МС. Одним из ключевых факторов этого является резкое увеличение эффективности источников ионов; например было показано, что до 50% пептидов в растворе могут быть ионизированы и эффективно транспортированы через интерфейс МС на этап анализатора m/z (в то время как эффективность анализа и обнаружения может быть очень высокой).Также было показано, что >10 10 ионов в секунду может быть введено в масс-анализатор (с верхним пределом ~10 12 в результате разрушающего воздействия пространственного заряда, например, на фокусировку ионов). 79, 91 Такие разработки только начинают ощущаться, поскольку они потребовали значительного перепроектирования платформ МС для работы с большими ионными токами и включения других разработок, необходимых для их использования (например, более широкий динамический диапазон для обнаружения). Одним из следствий этих разработок является то, что они отдают предпочтение платформам, способным использовать большие ионные токи (например,грамм. анализаторов с тройным квадруполем или TOF) в отличие от платформ на основе ионных ловушек из-за конечной емкости заряда анализаторов на основе ловушек (около 10 90 123 4 90 124 ионов в МС с линейной ионной ловушкой и 10 90 123 6 90 124 для МС с ионной ловушкой, предельный набор благодаря хорошо изученным эффектам пространственного заряда). Вторым следствием является более широкое использование целевых анализов с такими платформами, в которых выбираются определенные наборы ионов, например, для подробного анализа МС/МС с использованием гибридных квадрупольно-орбитальных или квадрупольно-времяпролетных МС-платформ.Связанная с этим тенденция — мультиплексирование измерений МС/МС. В этом случае мультиплексирование качественно отличается от того, что используется для целевых измерений SRM, и включает одновременную диссоциацию нескольких пептидов после одного из любого количества событий селекции первой стадии, например, ограниченные диапазоны m/z в сочетании с использованием более сложных инструментов информатики для анализа данных. Эти разработки также в значительной степени выигрывают от улучшения разрешения МС/МС и точности измерения массы, что обеспечивает эффективную деконволюцию мультиплексированных спектров фрагментации пептидов.Способность правильно различать вклад низкоуровневых видов в присутствии гораздо более распространенных видов в таких измерениях зависит не только от наличия достаточного пептидного сигнала, но также от достаточной специфичности анализатора и динамического диапазона детектора. Это также является основой для гораздо более мощных целенаправленных измерений, где достижимые повышенные ионные сигналы не только превышают возможности детектора, но и в большей степени ограничиваются специфичностью анализатора. Например, в целевых измерениях SRM LOD или LOQ ограничены либо интенсивностью сигнала, либо наличием мешающих сигналов (т.грамм. от совместно элюирующихся видов или «химического шума»). Ограничение чувствительности все чаще устраняется за счет упомянутых выше разработок (которые предполагают, что должен быть достижим выигрыш примерно от 10 90 123 3 90 124 до 10 90 123 4 90 124 по сравнению с лучшими нынешними характеристиками). Однако для реализации этого потенциала в более общем плане также потребуются сопутствующие улучшения специфичности анализаторов; выгоды, которые потенциально могут быть достигнуты за счет более высокой мощности разделения (либо повышенное разрешение, либо дополнительные каскады анализатора, т.g., MS 3 ), или в более ограниченной степени в настоящее время путем широкого обнаружения переходов фрагментов MS 2 (где опять-таки в настоящее время ограничивают разрешение МС и производительность детектора).

Ключевая тенденция, которую следует отметить здесь, заключается в том, что мы можем ожидать, что технологические разработки, такие как более быстрое разделение, более эффективные источники ионов, более высокое разрешение МС и детекторы с более широким динамическим диапазоном, будут все больше и больше позволять широкие нецелевые измерения , которые сохраняют преимущества целевых измерений .Первым шагом в этом направлении является использование очень быстрой газовой фазы IMS, которая имеет место в масштабе времени десятков миллисекунд и может обеспечить ширину пиков менее миллисекунды в сочетании с TOF-MS, которая может получать ~ 10 спектров каждую миллисекунду. Это позволяет размещать IMS между этапами ЖХ и времяпролетной МС, а использование ионных воронок делает работу практически без потерь, тем самым делая возможным двумерное разделение без необходимости предварительного фракционирования ЖХ, а также потери чувствительности или пропускной способности.Например, ранняя платформа LC-IMS-MS, реализованная в нашей лаборатории 73 , постоянно достигала уровней обнаружения от 1 до 10 нг/мл для 20 пептидов, введенных в плазму крови мышей, что на порядок лучше, чем достигается при улавливании ионов. на базе FTMS-платформ. Платформы LC-IMS-MS также позволяют диссоциировать пептиды с высокой степенью мультиплексирования (например, между стадиями IMS и MS) 92 , что означает более эффективную информацию обо всех ионах за все время.

Такие разработки являются лишь первым шагом в грядущей конвергенции нецелевых и целевых платформ, которая будет ускорена за счет новых возможностей для более быстрого разделения с более высоким разрешением, улучшенного разрешения МС и расширенного динамического диапазона детектора.Потенциал для измерений с более высокой пропускной способностью с такими платформами также предоставляет возможность для значительно более эффективных усилий по обнаружению и, в конечном итоге, для «большой конвергенции» измерений для обнаружения и проверки. В краткосрочной перспективе к этому прогрессу приведут более чувствительные и все более мультиплексные измерения SRM.

Польза для здоровья, побочные эффекты, применение, дозы и меры предосторожности

Acheampong, YB. Обнаружение бактериальной порчи в некоторых сортах молока со сверхвысокой температурой со вкусом фруктов в Нигерии.Afr J Med Med Sci 1986;15(1-2):1-5. Посмотреть реферат.

Алауи-Исмаили О., Робин О., Рада Х., Диттмар А. и Верне-Мори Э. Основные эмоции, вызываемые одорантами: сравнение вегетативных реакций и самооценки. Физиол Поведение. 1997;62(4):713-720. Посмотреть реферат.

Али Л., Перфетти Г., Дьяченко Г. Экспресс-метод определения кумарина, ванилина и этилванилина в ванильном экстракте методом обращенно-фазовой жидкостной хроматографии с ультрафиолетовым детектированием.J AOAC Int 2008;91(2):383-386. Посмотреть реферат.

Аруома, О. И. Диетическое лечение серповидноклеточной анемии с ванилином. Free Radic.Res Commun 1992;17(5):349-352. Посмотреть реферат.

Ашкенази А. и Маркс Л.Э. Влияние эндогенного внимания на обнаружение слабых вкусовых и обонятельных ароматов. Восприятие. Психофиз. 2004;66(4):596-608. Посмотреть реферат.

Атанасова Б., Эль Хаге В., Шабане К., Гайяр П., Белзунг К. и Камю В. Обонятельная ангедония и отрицательная обонятельная алиестезия у пациентов с депрессией.Psychiatry Res 4-30-2010;176(2-3):190-196. Посмотреть реферат.

Авила, М., Зуга, М., Эскарпа, А., и Риос, А. Быстрый однократный запуск ванильных маркеров отпечатков пальцев на микрофлюидно-электрохимическом чипе для подтверждения распространенных мошенничеств. Электрофорез 2009;30(19):3413-3418. Посмотреть реферат.

Бамфорт, К. Дж., Джонс, А. Л., Робертс, Р. К., и Каутри, М. В. Обычные пищевые добавки являются мощными ингибиторами 17-альфа-этинилэстрадиола и дофаминсульфотрансфераз печени человека. Биохим.Pharmacol 11-17-1993;46(10):1713-1720. Посмотреть реферат.

Bartocci, M., Winberg, J., Ruggiero, C., Bergqvist, L.L., Serra, G., и Lagercrantz, H. Активация обонятельной коры у новорожденных после стимуляции запахом: исследование функциональной ближней инфракрасной спектроскопии. Pediatr.Res 2000;48(1):18-23. Посмотреть реферат.

Бодри, Ф., Росс, А., и Вашон, П. Разработка анализа LC-ESI/MS/MS для количественного определения ванилина с использованием простой автономной реакции дериватизации дансилхлорида для усиления интенсивности сигнала.Биомед.Хроматогр. 2007;21(2):113-115. Посмотреть реферат.

Becker, E., Hummel, T., Piel, E., Pauli, E., Kobal, G. и Hautzinger, M. Обонятельные потенциалы, связанные с событиями, у субъектов, склонных к психозу. Int J Психофизиол. 1993;15(1):51-58. Посмотреть реферат.

Beckers, HJ, Coutinho, R.A., Jansen, JT, and van Leeuwen, WJ [Стафилококковый энтеротоксикоз, вызванный употреблением стерилизованного ванильного заварного крема]. Нед Тайдшр Генескд 5-10-1980;124(19):734-737. Посмотреть реферат.

Боллес, Р.C., Hayward, L., и Crandall, C. Условные вкусовые предпочтения, основанные на плотности калорий. J Exp.Psychol Anim Behav.Process 1981;7(1):59-69. Посмотреть реферат.

Бутар, А., Лефевр, П., Гигант, Р., Бори, С., Пиньяль, М., Бесс, П. и Гризони, М. Доказательства трансокеанской дисперсии рода Vanilla на основе филогенетических пластидных ДНК анализ. Мол.Филогенет.Эвол. 2010;55(2):621-630. Посмотреть реферат.

Бруншвиг, К., Коллард, Ф. X., Бьянкини, Дж. П., и Рахаривеломанана, П.Оценка химической изменчивости выдержанных стручков ванили (Vanilla tahitensis и Vanilla planifolia). Нац.прод.коммун. 2009;4(10):1393-1400. Посмотреть реферат.

Брантон П.А. и Хуссейн А. Эрозивное действие травяного чая на зубную эмаль. Джей Дент. 2001;29(8):517-520. Посмотреть реферат.

Кэмпс, Н., Домингес, А., Компания, М., Перес, М., Пардос, Дж., Льобет, Т., Усера, М.А., и Саллерас, Л. Вспышка инфекции сальмонеллы пищевого происхождения из-за перепроизводства яичных продуктов для фестиваля.Эпидемиол. Инфекция. 2005;133(5):817-822. Посмотреть реферат.

Cerrutti, P. Alzamora S. Ванилин в качестве противомикробного средства для производства клубничного пюре длительного хранения. Журнал пищевой науки 1997; 62 (3): 608.

Cheng, WY, Hsiang, CY, Bau, DT, Chen, JC, Shen, WS, Li, CC, Lo, HY, Wu, SL, Chiang, SY, and Ho, TY Микрочиповый анализ экспрессии генов, регулируемых ванилином профиль в клетках гепатокарциномы человека. Pharmacol Res 2007;56(6):474-482. Посмотреть реферат.

Черян М.Дешпанде С. Оценка ванилина для анализа танина в сухих бобах. Журнал пищевой науки 1985; 50 (4): 905.

Чу, Дж. Х., Рукаяди, Ю., и Хван, Дж. К. Ингибирование бактериального кворума экстрактом ванили. Lett.Appl.Microbiol 2006;42(6):637-641. Посмотреть реферат.

Choochote, W., Chaithong, U., Kamsuk, K., Jitpakdi, A., Tippawangkosol, P., Tuetun, B., Champakaew, D. и Pitasawat, B. Репеллентная активность отдельных эфирных масел против Aedes эгипт. Фитотерапия 2007;78(5):359-364.Посмотреть реферат.

Cicchetti, E. и Chaintreau, A. Количественное определение основных компонентов ванили с помощью ВЭЖХ с обращенной фазой и жидкостной хроматографии сверхвысокого давления с УФ-детектированием: проверка метода и сравнение эффективности. J Sep.Sci 2009;32(17):3043-3052. Посмотреть реферат.

Cowden, JM, Chisholm, D., O’Mahony, M., Lynch, D., Mawer, SL, Spain, GE, Ward, L., and Rowe, B. Две вспышки фаговой инфекции Salmonella enteritidis 4 типа связанных с употреблением свежих яичных продуктов.Эпидемиол. Инфекция. 1989;103(1):47-52. Посмотреть реферат.

De Montis, MG, Grappi, S., Gambarana, C., Leggio, B., Nanni, G., Scheggi, S., and Tagliamonte, A. Сардинские крысы, предпочитающие алкоголь, демонстрируют низкие экстранейрональные уровни 5-HT в mPFC и отсутствие привыкания к моноаминергической реакции на повторное потребление этанола в NAcS. Brain Res 4-23-2004;1006(1):18-27. Посмотреть реферат.

de Tamsut, L.S. и Garcia, CE [Микробиологическое качество ванильного мороженого, произведенного в Каракасе, Венесуэла].Arch Latinoam.Nutr. 1989;39(1):46-56. Посмотреть реферат.

Debowska, R. и Podstolski, A. Свойства дифенолазы из зачатков побегов Vanilla planifolia (Andr.), культивируемых in vitro. J Agric Food Chem 2001;49(7):3432-3437. Посмотреть реферат.

Декер С., МакКоннохи С. и Пейдж Т. Л. Циркадная регуляция обонятельного обучения насекомых. Proc.Natl.Acad.Sci USA 10-2-2007;104(40):15905-15910. Посмотреть реферат.

Детерс М., Кнохенвефель Х., Линдхорст Д., Коал Т., Мейер Х.H., Hansel W., Resch K. и Kaever V. Различные куркуминоиды ингибируют пролиферацию Т-лимфоцитов независимо от их активности по удалению радикалов. Фарм Рез 2008;25(8):1822-1827. Посмотреть реферат.

Dignum, M.J., Kerler, J., and Verpoorte, R. Стабильность бета-глюкозидазы и пероксидазы в неочищенных экстрактах ферментов из зеленых бобов Vanilla planifolia Andrews. Фитохим.Анал. 2001;12(3):174-179. Посмотреть реферат.

Durant, S. и Karran, P. Vanillins – новое семейство ингибиторов ДНК-PK.Nucleic Acids Res 10-1-2003;31(19):5501-5512. Посмотреть реферат.

Экклс, Р., Гриффитс, Д. Х., Ньютон, К. Г., и Толли, Н. С. Влияние D- и L-изомеров ментола на носовое ощущение воздушного потока. J Laryngol Otol 1988;102(6):506-508. Посмотреть реферат.

Экклс Р., Джавад М. С. и Моррис С. Обонятельные и тройничные пороги и носовое сопротивление воздушному потоку. Акта Отоларингол. 1989;108(3-4):268-273. Посмотреть реферат.

Экклс, Р., Ланкашир, Б., и Толли, Н.S. Экспериментальные исследования носового ощущения воздушного потока. Акта Отоларингол. 1987; 103(3-4):303-306. Посмотреть реферат.

Эстрада, Альварадо, И., Ломасколо, А., Наварро, Д., Делаттре, М., Астер, М., и Лесаж-Мессен, Л. Доказательства нового пути биотрансформации п-кумаровой кислоты в п-гидроксибензальдегид у Pycnoporus cinnabarinus. Appl.Microbiol Biotechnol 2001;57(5-6):725-730. Посмотреть реферат.

Фартинг Д., Сика Д., Абернати К., Фахри И., Робертс Дж. Д., Абрахам Д. Дж.и Свердлоу П. Высокоэффективный жидкостный хроматографический метод определения ванилина и ванилиновой кислоты в плазме, эритроцитах и ​​моче человека. J Chromatogr.B Biomed.Sci Appl. 4-16-1999;726(1-2):303-307. Посмотреть реферат.

Фентон П.А., Добсон К.В., Эйр А. и МакКендрик М.В. Необычно тяжелое пищевое отравление кусочками ванили. J Hyg (Лондон) 1984;93(2):377-380. Посмотреть реферат.

Фергюсон, Дж. Э. и Бек, М. Х. Контактная чувствительность к ванили в мази для губ.Контактный дерматит 1995;33(5):352. Посмотреть реферат.

Feron, VJ, Til, H.P., de Vrijer, F., Woutersen, R.A., Cassee, F.R., and van Bladeren, PJ. Альдегиды: возникновение, канцерогенный потенциал, механизм действия и оценка риска. Mutat.Res 1991;259(3-4):363-385. Посмотреть реферат.

Ferrante S., Guerrero S. и Alzamorat S.M. Комбинированное использование ультразвука и природных противомикробных препаратов для инактивации Listeria monocytogenes в апельсиновом соке. J Пищевая защита. 2007;70(8):1850-1856.Посмотреть реферат.

Фитцджеральд, Д. Дж., Стратфорд, М., и Нарбад, А. Анализ ингибирования дрожжей, вызывающих порчу пищевых продуктов, ванилином. Int J Food Microbiol 9-1-2003;86(1-2):113-122. Посмотреть реферат.

Фитцджеральд, Д. Дж., Стратфорд, М., Гассон, М. Дж., и Нарбад, А. Возможное применение ванилина для предотвращения порчи безалкогольных напитков и фруктовых соков дрожжами. J Пищевая защита. 2004;67(2):391-395. Посмотреть реферат.

Фитцджеральд, Д. Дж., Стратфорд, М., Гассон, М. Дж., Укерт, Дж., Бос А. и Нарбад А. Способ антимикробного действия ванилина в отношении Escherichia coli, Lactobacillus plantarum и Listeria innocua. J Appl.Microbiol 2004;97(1):104-113. Посмотреть реферат.

Флэдби Т., Брин Г., Халворсен О., Роуз И., Валунд М., Виг П. и Веттерберг Л. Обонятельная реакция височной коры пожилых людей, измеренная с помощью почти инфракрасная спектроскопия: предварительное технико-экономическое обоснование. J Cereb. Blood Flow Metab 2004;24(6):677-680. Посмотреть реферат.

Флеминг-Джонс, М.Э. и Смит, Р. Е. Летучие органические соединения в пищевых продуктах: пятилетнее исследование. J Agric Food Chem 12-31-2003;51(27):8120-8127. Посмотреть реферат.

Funk, C. and Brodelius, P.E. Метаболизм фенилпропаноидов в суспензионных культурах Vanilla planifolia Andr. : II. Эффекты кормления прекурсором и метаболическими ингибиторами. Завод Физиол 1990;94(1):95-101. Посмотреть реферат.

Гарсия А.Ф., Кабал С., Лосада Дж., Альварес Э., Солер С. и Отеро Дж. Действие ванилина in vivo на время задержки, определяемое магнитной релаксацией.Гемоглобин 2005;29(3):181-187. Посмотреть реферат.

Гардета, П. [Последствия открытия Америки для питания. Внедрение новых продуктов питания в Европе]. Преподобный Мед Чил. 1999;127(1):101-109. Посмотреть реферат.

Гериг Х., Фаист К. и Клюге М. Идентификация изоформ фосфоенолпируваткарбоксилазы в листьях, стеблях и корнях облигатного САМ-растения Vanilla planifolia Salib. (Orchidaceae): физиологический и молекулярный подход. Plant Mol.Biol 1998;38(6):1215-1223. Посмотреть реферат.

Губе, Н., Страсбо, К., и Чесни, Дж. Знакомство порождает содержание? Успокаивающее действие знакомого запаха на доношенных новорожденных. J Dev.Behav.Pediatr. 2007;28(3):189-194. Посмотреть реферат.

Gustafson, DL, Franz, HR, Ueno, AM, Smith, CJ, Doolittle, DJ, and Waldren, CA Ванилин (3-метокси-4-гидроксибензальдегид) ингибирует мутацию, вызванную перекисью водорода, N-метил-N-нитрозогуанидин и митомицин С, но не гамма-излучение (137)Cs в локусе CD59 в гибридных клетках A(L) человека и хомяка.Мутагенез 2000;15(3):207-213. Посмотреть реферат.

Гутьеррес-Ибаньес, К., Вильягра, К.А., и Нимейер, Х.М. Поведение паразитоида тли Aphidius ervi (Haliday) перед окукливанием и его последствия для пре-имагинального обучения. Naturwissenschaften 2007;94(7):595-600. Посмотреть реферат.

Град, Н., младший. Механизмы ваниллоид-индуцированного апоптоза. Апоптоз. 2003;8(3):251-262. Посмотреть реферат.

Хо, К., Язан, Л.С., Исмаил, Н. и Исмаил, М. Апоптоз и остановка клеточного цикла линии клеток колоректального рака человека HT-29, индуцированная ванилином.Эпидемиол рака. 2009;33(2):155-160. Посмотреть реферат.

Hummel, T. and Kobal, G. Различия в вызванных потенциалах человека, связанные с обонятельной или тройничной хемосенсорной активацией. Электроэнцефалогр.Клин.Нейрофизиол. 1992;84(1):84-89. Посмотреть реферат.

Hummel, T., Pauli, E., Schuler, P., Kettenmann, B., Stefan, H. и Kobal, G. Хемосенсорные потенциалы, связанные с событиями, у пациентов с височной эпилепсией. Эпилепсия 1995;36(1):79-85. Посмотреть реферат.

Иноуэ Т., Sasaki, YF, Imanishi, H., Watanebe, M., Ohta, T. и Shirasu, Y. Подавление микроядер, индуцированных митомицином C, в клетках костного мозга мышей путем постобработки ванилином. Mutat.Res 1988;202(1):93-95. Посмотреть реферат.

Jacobi, U., Meykadeh, N., Sterry, W., и Lademann, J. Влияние носителя на количество рогового слоя, удаленного с помощью ленты. J Дтч.Дерматол.Гес. 2003;1(11):884-889. Посмотреть реферат.

Jansson, T. and Zech, L. Влияние ванилина на обмены сестринских хроматид и хромосомные аберрации в лимфоцитах человека.Mutat.Res 1987;190(3):221-224. Посмотреть реферат.

Kadoma, Y., Ito, S., Atsumi, T., and Fujisawa, S. Механизмы цитотоксичности 2- или 2,6-ди-трет-бутилфенолов и 2-метоксифенолов с точки зрения константы скорости ингибирования и теоретический параметр. Хемосфера 2009;74(5):626-632. Посмотреть реферат.

Канни Г., Хатахет Р., Монере-Вотрин Д. А., Колер К. и Беллут А. Аллергия и непереносимость ароматизирующих веществ при атопическом дерматите у детей раннего возраста. Allerg.Immunol (Paris) 1994;26(6):204-210.Посмотреть реферат.

Кеттенманн Б., Джусмаки В., Портин К., Салмелин Р., Кобал Г. и Хари Р. Одоранты активируют верхнюю височную борозду человека. Neurosci.Lett. 1-19-1996; 203(2):143-145. Посмотреть реферат.

Кинг, А.А., Шонесси, Д.Т., Муре, К., Лещинска, Дж., Уорд, В.О., Умбах, Д.М., Сюй, З., Дюшарм, Д., Тейлор, Дж.А., Демарини, Д.М., и Кляйн, К.Б. Антимутагенность коричного альдегида и ванилина в клетках человека: глобальная экспрессия генов и возможная роль повреждения и восстановления ДНК.Мутат.Рес. 3-1-2007;616(1-2):60-69. Посмотреть реферат.

Кистеманн Т., Дангендорф Ф., Крижек Л., Саль Х.Г., Энгельхарт С. и Экснер М. Исследование внутрибольничной вспышки сальмонеллы при поддержке ГИС. Int J Hyg Environ.Health 2000;203(2):117-126. Посмотреть реферат.

Клайн Дж. П., Блэкхарт Г. К., Вудворд К. М., Уильямс С. Р. и Шварц Г. Э. Изменения передней электроэнцефалографической асимметрии у пожилых женщин в ответ на приятный и неприятный запах. Биол Психол.2000;52(3):241-250. Посмотреть реферат.

Klosterhalfen, W. and Klosterhalfen, S. Павловское кондиционирование иммуносупрессии модифицирует адъювантный артрит у крыс. Поведение. Неврология. 1983;97(4):663-666. Посмотреть реферат.

Kobal, G. и Hummel, C. Церебральные хемосенсорные вызванные потенциалы, вызванные химической стимуляцией обонятельной и респираторной слизистой носа человека. Электроэнцефалогр.Клин.Нейрофизиол. 1988;71(4):241-250. Посмотреть реферат.

Кобал Г., Ван Толлер С. и Хаммель Т.Есть ли направленное обоняние? Experientia 2-15-1989;45(2):130-132. Посмотреть реферат.

Labelle, F. Ваниль усиливает фруктовый вкус. Готовые продукты 2001;170(6):73.

Ли, В. М. и Линден, Р. В. Обонятельно-подчелюстной слюнный рефлекс у человека. Exp.Physiol 1992;77(1):221-224. Посмотреть реферат.

Lee, Y.S., Ha, J.H., Yong, C.S., Lee, D.U., Huh, K., Kang, Y.S., Lee, S.H., Jung, M.W., and Kim, J.A. Ингибирующие эффекты компонентов Gastrodia elata Bl. на индуцированный глутаматом апоптоз в клетках нейробластомы человека IMR-32.Arch Pharm Res 1999;22(4):404-409. Посмотреть реферат.

Li, HM, Rotter, D., Hartman, TG, Pak, FE, Havkin-Frenkel, D., и Belanger, F.C. Эволюция новых O-метилтрансфераз из O-метилтрансферазы кофейной кислоты Vanilla planifolia. Завод Мол.Биол 2006;61(3):537-552. Посмотреть реферат.

Liang, J. A., Wu, S. L., Lo, HY, Hsiang, C. Y. и Ho, T. Y. Ванилин ингибирует экспрессию матриксной металлопротеиназы-9 посредством подавления сигнального пути ядерного фактора-kappaB в клетках гепатоцеллюлярной карциномы человека.Мол.Фармакол 2009;75(1):151-157. Посмотреть реферат.

Lirdprapamongkol, K., Kramb, JP, Suthipongchai, T., Surarit, R., Srisomsap, C., Dannhardt, G., and Svasti, J. Ванилин подавляет метастатический потенциал раковых клеток человека посредством ингибирования PI3K и снижает ангиогенез в естественных условиях. J Agric Food Chem 4-22-2009;57(8):3055-3063. Посмотреть реферат.

Лукас, Ф. и Склафани, А. Предпочтения запаха, обусловленные углеводами, у крыс. Поведение. Неврология. 1995;109(3):446-454. Посмотреть реферат.

Машиге Ф., Мацусима Ю., Канадзава Х., Сакума И., Такаи Н., Бесшо Ф. и Окубо А. Кислые метаболиты катехоламинов и 5-гидроксииндолуксусная кислота в моче: влияние диеты. Ann.Clin.Biochem 1996;33 (Pt 1):43-49. Посмотреть реферат.

Мацумото Ю. и Мизунами М. Обонятельное обучение у сверчка Gryllus bimaculatus. J Exp.Biol 2000;203(Pt 17):2581-2588. Посмотреть реферат.

Маурья Д.К., Адхикари С., Наир С.К. и Девасагаям Т.П. ДНК-защитные свойства ванилина от гамма-излучения в различных условиях: возможные механизмы.Мутат.Рес 12-1-2007;634(1-2):69-80. Посмотреть реферат.

Mazza, D. S., O’Sullivan, M., and Grieco, M. H. Инфекция ВИЧ-1, осложненная пищевой аллергией и аллергическим гастроэнтеритом: клинический случай. Энн Аллергия 1991;66(5):436-440. Посмотреть реферат.

Miltner, W., Matjak, M., Braun, C., Diekmann, H. и Brody, S. Эмоциональные свойства запахов и их влияние на рефлекс испуга у людей. Психофизиология 1994;31(1):107-110. Посмотреть реферат.

Мун, К. Д., Делакис, П., Тойвонен П. и Станич К. Влияние ванилина на судьбу Listeria monocytogenes и Escherichia coli O157:H7 в модельной среде яблочного сока и в яблочном соке. Food Microbiol 2006;23(2):169-174. Посмотреть реферат.

Mulder, C.J. и Verwiel, J. [Случай остеомиелита позвоночника, вызванного Staphylococcus aureus; осложнение стафилококкового энтеротоксикоза, вызванного употреблением ванильного заварного крема]. Нед Тайдшр Генескд 5-10-1980;124(19):740-743. Посмотреть реферат.

Мурсия, М.А., Эджеа И., Ромохаро Ф., Паррас П., Хименес А. М. и Мартинес-Томе М. Оценка антиоксидантов в десертных специях по сравнению с обычными пищевыми добавками. Влияние процедуры облучения. J Agric.Food Chem. 4-7-2004;52(7):1872-1881. Посмотреть реферат.

Налейд А.М., Гримм Дж.В., Кесслер Д.А., Сиполс А.Дж., Алиакбари С., Беннетт Дж.Л., Уэллс Дж. и Фиглевич Д.П. Деконструкция ванильного молочного коктейля: доминирующее влияние сахарозы на самостоятельный прием питательно-вкусовых смесей.Аппетит 2008;50(1):128-138. Посмотреть реферат.

Негиши О., Сугиура К. и Негиши Ю. Биосинтез ванилина с помощью феруловой кислоты в Vanilla planifolia. J Agric Food Chem 11-11-2009;57(21):9956-9961. Посмотреть реферат.

Нгармсак М., Делакис П., Тойвонен П., Нгармсак Т., Орайкул Б. и Мазза Г. Антимикробная активность ванилина против микроорганизмов, вызывающих порчу в хранящихся свежесрезанных манго. J Пищевая защита. 2006;69(7):1724-1727. Посмотреть реферат.

Нильсен, П. В. и Риос, Р.Ингибирование роста грибков на хлебе летучими компонентами из специй и трав и возможное применение в активной упаковке с особым акцентом на эфирное масло горчицы. Int J Food Microbiol. 9-25-2000;60(2-3):219-229. Посмотреть реферат.

Ннамани, И. Н., Джоши, Г. С., Дансо-Данква, Р., Абдулмалик, О., Асакура, Т., Абрахам, Д. Дж., и Сафо, М. К. Пиридильные производные бензальдегида как потенциальные средства против серповидности. Химические биодайверы. 2008;5(9):1762-1769. Посмотреть реферат.

Одинк, Дж., Korthals, H. и Knijff, JH. Одновременное определение основных кислых метаболитов катехоламинов и серотонина в моче с помощью жидкостной хроматографии с электрохимическим обнаружением после одноступенчатой ​​очистки образца на Sephadex G-10; Влияние приема ванили и бананов. J Chromatogr 2-26-1988;424(2):273-283. Посмотреть реферат.

Odoux, E., Chauwin, A., и Brillouet, JM. Очистка и характеристика бета-D-глюкозидазы ванильных бобов (Vanilla planifolia Andrews). J Agric Food Chem 5-7-2003;51(10):3168-3173.Посмотреть реферат.

Odoux, E., Escoute, J., Verdeil, JL, и Brillouet, JM. Локализация активности бета-D-глюкозидазы и глюкованилина в стручках ванили (Vanilla planifolia Andrews). Энн Бот. 2003;92(3):437-444. Посмотреть реферат.

Ohta, T. Модификация генотоксичности природными ароматизаторами и их производными. Критический преподобный Toxicol. 1993;23(2):127-146. Посмотреть реферат.

Олива, Дж. М., Баллестерос, И., Негро, М. Дж., Мансанарес, П., Кабанас, А., и Баллестерос, М.Влияние бинарных комбинаций выбранных токсичных соединений на рост и ферментацию Kluyveromyces marxianus. Биотехнологическая прог. 2004;20(3):715-720. Посмотреть реферат.

Пейн, С. По следам неуловимой ванильной орхидеи Таити. Новый ученый 2008;199(2684):48-49.

Пак, Ф. Э., Гроппер, С., Дай, В. Д., Хавкин-Френкель, Д., и Беланже, Ф. К. Характеристика многофункциональной метилтрансферазы из орхидеи Vanilla planifolia. Plant Cell Rep 2004;22(12):959-966. Посмотреть реферат.

Палама Т.Л., Фок И., Чой Ю.Х., Верпурте Р. и Коджа Х. Биологическая вариация метаболома листьев ванили плосколистной. Фитохимия 2010;71(5-6):567-573. Посмотреть реферат.

Палама Т.Л., Хатиб А., Чой Ю.Х., Пайет Б., Фок И., Верпурте Р. и Коджа Х. Метаболические изменения на разных стадиях развития стручков Vanilla planifolia. J Agric Food Chem 9-9-2009;57(17):7651-7658. Посмотреть реферат.

Палама Т. Л., Менар П., Фок И., Чой Ю. Х., Бурдон Э., Govinden-Soulange, J., Bahut, M., Payet, B., Verpoorte, R. и Kodja, H. Дифференциация побегов из каллусных культур протокорма Vanilla planifolia (Orchidaceae): протеомные и метаболические реакции на ранней стадии. BMC.Plant Biol 2010;10:82. Посмотреть реферат.

Панагу, Э. З. и Найчас, Г. Дж. Динамическое моделирование роста Listeria monocytogenes в пастеризованных ванильных сливках после загрязнения после обработки. J Пищевая защита. 2008;71(9):1828-1834. Посмотреть реферат.

Пинегар, Дж. А. и Бакстон, Дж.D. Исследование бактериологического качества ломтиков ванили в розничной торговле. J Hyg (Лондон) 1977;78(3):387-394. Посмотреть реферат.

Подстольский А., Хавкин-Френкель Д., Малиновский Дж., Блаунт Дж. В., Куртева Г. и Диксон Р. А. Необычная активность 4-гидроксибензальдегидсинтазы в тканевых культурах ванильной орхидеи Vanilla planifolia. Фитохимия 2002;61(6):611-620. Посмотреть реферат.

Поннусами, К. Пол Д. Джи Хян К. Ингибирование механизма восприятия кворума и образования биопленки Aeromonas hydrophila с помощью ванилина.Инженерная наука об окружающей среде 2009; 26 (8): 1359-1363.

Поррас-Альфаро, А. и Байман, П. Микоризные грибы ванили: разнообразие, специфичность и влияние на прорастание семян и рост растений. Микология. 2007;99(4):510-525. Посмотреть реферат.

Ramaroson-Raonizafinimanana, B., Gaydou, E.M., и Bombarda, I. Длинноцепочечные алифатические бета-дикетоны из эпикутикулярного воска видов бобов ванили. Синтез нервоноилацетона. J Agric Food Chem 2000;48(10):4739-4743. Посмотреть реферат.

Ramaroson-Raonizafinimanana, B., Gaydou, E.M., and Bombarda, I. Длинноцепочечные гамма-пироны в эпикутикулярном воске двух видов ванильных бобов: V. fragrans и V. tahitensis. J Agric Food Chem 1999;47(8):3202-3205. Посмотреть реферат.

Rattaz, C., Goubet, N., and Bullinger, A. Успокаивающее действие знакомого запаха на доношенных новорожденных. J Dev.Behav.Pediatr. 2005;26(2):86-92. Посмотреть реферат.

Раугги Р., Шегги С., Кассанелли А., Де Монтис М. Г., Тальямонте А. и Гамбарана К.Мезолимбический дофаминергический ответ на потребление новой вкусной пищи усиливает передачу сигналов, опосредованную рецептором дофамина-D1, со сложными модификациями паттерна фосфорилирования DARPP-32. Дж. Нейрохим. 2005;92(4):867-877. Посмотреть реферат.

Reus, K.E., Houben, G.F., Stam, M., и Dubois, A.E. [Пищевые добавки как причина медицинских симптомов: показана взаимосвязь между сульфитами и астмой и анафилаксией; результаты обзора литературы]. Нед Тайдшр Генескд 9-16-2000;144(38):1836-1839.Посмотреть реферат.

Роупер, Т.Дж. и Марплс, Н.М. Запах и цвет как сигналы для обучения избеганию вкуса у домашних цыплят. Аним Бехав. 1997;53(6):1241-1250. Посмотреть реферат.

Руис-Теран Ф., Перес-Амадор И. и Лопес-Мунгия А. Ферментативное извлечение и преобразование глюкованилина в ванилин из зеленых стручков ванили. J Agric Food Chem 2001;49(11):5207-5209. Посмотреть реферат.

Руттен, А. М. [Недоступно]. Bull.Cercle.Benelux.Hist Pharm 1994;(87):6-14. Посмотреть реферат.

Saint, Denis M., Coughtrie, M.W., Guilland, J.C., Verges, B., Lemesle, M. и Giroud, M. [Мигрень, вызванная ванилином]. Presse Med 12-21-1996;25(40):2043. Посмотреть реферат.

Салих Ф. М. Оценка риска комбинированного фотогенотоксического воздействия солнечного света и пищевых добавок. Sci Total Environ 6-1-2006;362(1-3):68-73. Посмотреть реферат.

Сангсуван Дж., Раттанапанон Н., Аурас Р. А., Харте Б. Р. и Рахтанапун П. Факторы, влияющие на миграцию ванилина из пленок хитозан/метилцеллюлоза.J Food Sci 2009;74(7):C549-C555. Посмотреть реферат.

Sanyal, R., Darroudi, F., Parzefall, W., Nagao, M., и Knasmuller, S. Ингибирование генотоксического действия гетероциклических аминов в клетках гепатомы человеческого происхождения с помощью диетических биоантимутагенов. Мутагенез 1997;12(4):297-303. Посмотреть реферат.

Сато К., Мацумото Ю., Сакура М. и Мизунами М. Контекстное обонятельное обучение у тараканов. Нейроотчет 4-3-2006;17(5):553-557. Посмотреть реферат.

Савич И., Гуляс Б. и Берглунд Х.Одорантный дифференцированный паттерн активации головного мозга: сравнение ацетона и ванилина. Карта Hum.Brain. 2002;17(1):17-27. Посмотреть реферат.

Savic, I., Heden-Blomqvist, E., и Berglund, H. Передача сигналов феромонов у людей: что можно узнать из обонятельной потери. Карта Hum.Brain. 2009;30(9):3057-3065. Посмотреть реферат.

Шмид Д., Фрец Р., Винтер П., Манн М., Хогер Г., Стогер А., Руппитш В., Ладстаттер Дж., Майер Н., де Мартин, А. и Аллербергер Ф. Вспышка стафилококковой пищевой интоксикации после употребления пастеризованных молочных продуктов, июнь 2007 г., Австрия.Вена.Клин.Wochenschr. 2009;121(3-4):125-131. Посмотреть реферат.

Schneider, F., Habel, U., Reske, M., Toni, I., Falkai, P. и Shah, NJ. Нейронные субстраты обонятельной обработки у больных шизофренией и их здоровых родственников. Psychiatry Res 7-15-2007;155(2):103-112. Посмотреть реферат.

Schwarz, B. и Hofmann, T. Идентификация новых оросенсорных активных молекул в вылеченных ванильных бобах (Vanilla planifolia). J Agric Food Chem 5-13-2009;57(9):3729-3737. Посмотреть реферат.

Шинска А., Сенкевич-Ярош Х., Куран В., Рыглевич Д., Роговский А., Врубель Э., Коркош А., Куква А., Костовски В. и Bienkowski, P. Депрессивные симптомы и вкусовая реактивность у людей. Физиол Поведение. 15.10.2004;82(5):899-904. Посмотреть реферат.

Seubert, J., Rea, A.F., Loughead, J., and Habel, U. Индукция настроения с помощью обонятельных стимулов выявляет различные аффективные реакции у мужчин и женщин. Chem Senses 2009;34(1):77-84. Посмотреть реферат.

Шарма, У.К., Шарма Н., Синха А.К., Кумар Н. и Гупта А.П. Сверхбыстрая УЭЖХ-ЭСИ-МС и ВЭЖХ с монолитной колонкой для определения основных ароматических соединений в стручках ванили. J Sep.Sci 2009;32(20):3425-3431. Посмотреть реферат.

Симидзу М., Кобаяши Ю., Танака Х. и Варииши Х. Транспортный механизм поглощения ванилина через плазматическую мембрану грибов. Appl.Microbiol Biotechnol 2005;68(5):673-679. Посмотреть реферат.

Шьямала Б.Н., Найду М.М., Сулочанамма Г. и Шринивас П.Исследования антиоксидантной активности натурального экстракта ванили и входящих в его состав соединений на моделях in vitro. J Agric Food Chem 9-19-2007;55(19):7738-7743. Посмотреть реферат.

Силбериагель К.М., Карвер С.Н., Джехорек Р.П. и Джонсон Р.Л. Оценка метода иммуноанализа VIDAS listeria monocytogenes II (LMO2) для обнаружения Listeria monocytogenes в пищевых продуктах: совместное исследование. J AOAC Int 2004;87(5):1123-1132. Посмотреть реферат.

Синха, А.К., Шарма, Великобританияи Шарма, Н. Всесторонний обзор аромата ванили: экстракция, выделение и количественное определение ванилина и других компонентов. Int J Food Sci Nutr. 2008;59(4):299-326. Посмотреть реферат.

Синха, А. К., Верма, С. К., и Шарма, Великобритания. Разработка и проверка метода ОФ-ВЭЖХ для количественного определения ванилина и родственных фенольных соединений в Vanilla planifolia. J Sep.Sci 2007;30(1):15-20. Посмотреть реферат.

Смолл, Д. М., Восс, Дж., Мак, Ю. Э., Симмонс, К.Б., Пэрриш Т. и Гительман Д. Нейронная интеграция вкуса и запаха в человеческом мозгу, зависящая от опыта. J Нейрофизиол. 2004;92(3):1892-1903. Посмотреть реферат.

Смейкал В., Друга Р. и Тинтера Дж. Обонятельная активность головного мозга человека, выявленная с помощью фМРТ. Братисл.Лек.Листы 2003;104(6):184-188. Посмотреть реферат.

Снайдер, Р. Д. и Драммонд, П. Д. Обоняние при мигрени. Головная боль 1997;17(7):729-732. Посмотреть реферат.

Собел, Н., Прабхакаран, В., Хартли, К.А., Десмонд, Дж. Э., Чжао, З., Гловер, Г. Х., Габриэли, Дж. Д., и Салливан, Э. В. Индуцированная запахом и вдохом активация в мозжечке человека. Дж. Нейроски. 11-1-1998;18(21):8990-9001. Посмотреть реферат.

Сридхар, Р. В., Рухи, К., Венкатачалам, Л., Нараян, М. С., и Бхагьялакшми, Н. Особая предварительная обработка сокращает период отверждения бобов ванили (Vanilla planifolia). J Agric Food Chem 4-18-2007;55(8):2947-2955. Посмотреть реферат.

Стивенсон Д. и Халперн Б.P. Отсутствие различения только ротовой полостью чисто обонятельных одорантов. Chem Senses 2009;34(2):121-126. Посмотреть реферат.

Столофф, Л., Вуд, Г. и Картер, Л. Афлатоксин М1 в промышленных молочных продуктах, произведенных в США в 1979 году. J Dairy Sci 1981;64(12):2426-2430. Посмотреть реферат.

Салливан, Г. Исследование экстрактов мексиканской ванили на наличие фальсификации кумарина, часть. Вет.Гум.Токсикол. 1981;23(4):249-251. Посмотреть реферат.

Салливан, Г. Исследование экстрактов мексиканской ванили на наличие фальсификации кумарина: часть I.Vet.Hum.Toxicol 1981;23(2):89-91. Посмотреть реферат.

Салливан, Г. Проверка экстрактов мексиканской ванили на фальсификацию кумарина: Часть II. Vet.Hum.Toxicol 1981;23(3):161-163. Посмотреть реферат.

Сан, Р., Сакалис, Дж. Н., Чин, С. К., и Стилл, С. С. Биоактивные ароматические соединения из листьев и стеблей Vanilla fragrans. J Agric Food Chem 2001;49(11):5161-5164. Посмотреть реферат.

Teissedre, P.L. и Waterhouse, A.L. Ингибирование окисления липопротеинов низкой плотности человека фенольными веществами в различных сортах эфирных масел.J Agric Food Chem 2000;48(9):3801-3805. Посмотреть реферат.

Thomas, J., Webb, CE, Narkowicz, C., Jacobson, GA, Peterson, GM, Davies, NW, and Russell, RC Оценка репеллентных свойств летучих экстрактов из местного австралийского растения Kunzea ambigua против Aedes aegypti ( Двукрылые: Culcidae). J Med Entomol. 2009;46(6):1387-1391. Посмотреть реферат.

Томпсон, Р. Д. и Хоффманн, Т. Дж. Определение кумарина в качестве примеси в ванильных ароматизаторах с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии.J Хроматогр. 4-22-1988;438(2):369-382. Посмотреть реферат.

Типпараджу С., Равишанкар С. и Слэйд П. Дж. Выживание Listeria monocytogenes в соевых и молочных продуктах с ванильным вкусом, хранящихся при температуре 8 градусов C. J Food Prot. 2004;67(2):378-382. Посмотреть реферат.

Туетун Б., Чухоте В., Канджанапоти Д., Раттаначанпичай Э., Чайтонг У., Чайвонг П., Джитпакди А., Типпавангкосол П., Риён Д. и Питасават B. Репеллентные свойства сельдерея Apiumgraveolens L. по сравнению с коммерческими репеллентами против комаров в лабораторных и полевых условиях.Trop.Med Int Health 2005;10(11):1190-1198. Посмотреть реферат.

van Assendelft, AH [Ванилин- и лактозный бронхоспазм]. Дуодецим 1983; 99 (20): 1468-1473. Посмотреть реферат.

van Assendelft, AH Бронхоспазм, вызванный ванилином и лактозой. Eur.J Respir.Dis. 1984;65(6):468-472. Посмотреть реферат.

Viedma, P.M., Abriouel, H., Omar, NB, Lopez, R.L., и Galvez, A. Антистафилококковый эффект энтероцина AS-48 в хлебобулочных ингредиентах растительного происхождения, отдельно и в сочетании с выбранными противомикробными препаратами.J Food Sci 2009;74(7):M384-M389. Посмотреть реферат.

Фом Саал, Ф. С., Гамильтон, Л. В., и Гандельман, Р. Дж. Более быстрое приобретение обонятельной дискриминации после поражения перегородки у самцов крыс-альбиносов. Физиол Поведение. 1975;14(6):697-703. Посмотреть реферат.

Warwick, Z.S., Hall, W.G., Pappas, T.N., and Schiffman, S.S. Вкусовые и обонятельные ощущения усиливают насыщающий эффект как пищи с высоким содержанием углеводов, так и пищи с высоким содержанием жиров у людей. Физиол Поведение. 1993;53(3):553-563. Посмотреть реферат.

Ватанабэ Х., Кобаяши Ю., Сакура М., Мацумото Ю. и Мизунами М. Классическая обонятельная обусловленность таракана Periplaneta americana. Зоолог.Науки 2003;20(12):1447-1454. Посмотреть реферат.

Welge-Lussen, A., Drago, J., Wolfensberger, M., and Hummel, T. Вкусовая стимуляция влияет на обработку интраназальных раздражителей. Brain Res 3-15-2005;1038(1):69-75. Посмотреть реферат.

Welge-Lussen, A., Husner, A., Wolfensberger, M. и Hummel, T. Влияние одновременных вкусовых стимулов на ортоназальное и ретроназальное обоняние.Neurosci.Lett. 4-24-2009;454(2):124-128. Посмотреть реферат.

Вундт В., Кучер А. и Каспер Г. [Поведение Campylobacter jejuni в различных пищевых продуктах]. Zentralbl.Bakteriol.Mikrobiol.Hyg.B 1985;180(5-6):528-533. Посмотреть реферат.

Yan, YQ, Xu, QZ, Wang, L., Sui, JL, Bai, B., and Zhou, PK Производное ванилина 6-бром-5-гидрокси-4-метоксибензальдегид, вызывающий апоптоз и G2/M арест В клетках Jurkat происходит расщепление ДНК-PKcs и инактивация Akt.Int J Oncol. 2006;29(5):1167-1172. Посмотреть реферат.

Yan, YQ, Zhang, B., Wang, L., Xie, YH, Peng, T., Bai, B., and Zhou, PK Индукция апоптоза и аутофагической гибели клеток производным ванилина 6-бром-5 -гидрокси-4-метоксибензальдегид сопровождается расщеплением ДНК-PKcs и быстрой деструкцией онкобелка c-Myc в клетках HepG2. Рак Летт. 18.07.2007; 252(2):280-289. Посмотреть реферат.

Yaneva, M., Li, H., Marple, T., and Hasty, P. Негомологичное соединение концов, но не гомологичная рекомбинация, обеспечивает выживание клеток, подвергшихся воздействию ингибитора гистоновой деацетилазы.Nucleic Acids Res 2005;33(16):5320-5330. Посмотреть реферат.

Ян П. и Ма Ю. Репеллентное действие эфирных масел растений на Aedes albopictus. J Vector.Ecol 2005;30(2):231-234. Посмотреть реферат.

Чжан С., Хеммерих П. и Гросс Ф. Центросомная локализация белков контрольных точек повреждения ДНК. Джей Селл Биохим. 5-15-2007;101(2):451-465. Посмотреть реферат.

Zheng, H., Chen, ZW, Wang, L., Wang, SY, Yan, YQ, Wu, K., Xu, QZ, Zhang, SM, and Zhou, PK Радиозащита 4-гидрокси-3,5 -диметоксибензальдегид (VND3207) в культуральных клетках связан с минимизацией повреждения ДНК и активацией Akt.Eur.J Pharm Sci 2008;33(1):52-59. Посмотреть реферат.

Женг-Фишхофер, К., Шнихельс, М., Дере, Э., Стротманн, Дж., Лошер, Н., МакКаллох, Ф., Крец, М., Деген, Дж., Рейхер, Х., Надь , JI, Peti-Peterdi, J., Huston, JP, Breer, H. и Willecke, K. Характеристика мышей с дефицитом коннексина 30.3 предполагает возможную роль коннексина 30.3 в обонянии. Eur.J Cell Biol 2007;86(11-12):683-700. Посмотреть реферат.

Электронный свод федеральных правил. Раздел 21. Часть 182. Вещества, общепризнанные безопасными.Доступно по адресу: https://www.accessdata.fda.gov/scripts/cdrh/cfdocs/cfcfr/CFRSearch.cfm?CFRPart=182

.

Чемпионов поддержки – Фонд

 

Что такое чемпион SuppoRTT?

У каждого траста в Юго-Западном регионе есть назначенный ответственный за поддержку SuppoRTT, роль которого заключается в наблюдении за процессом возвращения к работе. Есть 19 чемпионов, основанных на доверии больницам, а также один чемпион GP для полуострова и один чемпион GP для Северна.Все они больничные консультанты/врачи общей практики, работающие в рамках фонда. Одна из функций SuppoRTT Champion заключается в том, чтобы поддерживать связь с подразделением/отделом, в частности с руководителем клинической практики, преподавателем колледжа или специальности и ES до даты возвращения стажера, чтобы сообщить, что стажер возвращается после периода отсутствия, и дополнительные требуется поддержка и усиленный контроль стажера в период возвращения. На протяжении всего процесса стажер будет давать обзоры своему руководителю по обучению, но если требуется дополнительное руководство или поддержка, чемпионы SuppoRTT являются фантастическим ресурсом.Они будут иметь подробные знания о местных и региональных ресурсах, доступных для возвращения к обучению, например. Схема наставничества SuppoRTT, возвращение к учебным мероприятиям, таким как однодневные конференции и учебные дни. Они также могут обратиться непосредственно в свой доверительный отдел гигиены труда и в Отдел профессионального развития в HEE SW и будут играть важную роль в новой создаваемой сети наставничества сверстников.

 

Полуостров SuppoRTT Champions

Партнерство Корнуолла NHS FoundationTrust

Доктор Джейн Бойделл

джейнбойделл@nhs.нетто

Я чемпион SuppoRTT Фонда Корнуолла. Я работала психиатром-консультантом по взрослой психиатрии в Корнуолле с 2012 года. На протяжении всего обучения я возвращалась к работе после декретного отпуска, кругосветного путешествия и после получения степени магистра. В свободное время я люблю готовить и гулять с последним прибавлением в нашей семье, черным щенком Лабрадора. Я очень хочу поддержать других, возвращающихся к работе, какими бы ни были обстоятельства.

 

 

 

 

Devon Partnership NHS Trust 

Доктор Симона Браун

Симона.коричневый@nhs.net

Я проработал на полуострове около десяти лет на различных должностях: штатного сотрудника, стажера по специальности и консультанта по старческой психиатрии. Я работал неполный рабочий день и полный рабочий день в течение периодов времени. Я испытал жонглирование работой, декретный отпуск, экзамены с требованиями клинических обязанностей.

Оглядываясь назад, я почувствовал, что песня Кэти Перри «Wide awake» как бы резюмировала это для меня: « Хотела бы я тогда знать то, что знаю сейчас», да, задним числом многое меняется.Я очень приветствую текущую инициативу по улучшению опыта младших врачей и чувствую себя обязанным участвовать в ней.

 

 

 

Лайвелвелл Юго-Запад 

Доктор Бен Паркер

[email protected]

Я чемпион SuppoRTT для Livewell Southwest. Я консультирующий психиатр для детей и подростков и работаю в Южном Девоне с 2016 года. До этого я закончила последипломное обучение в Лондоне, а с 2010 года я работала стационарным консультантом CAMHS в Лондоне и Эссексе.

Во время учебы в аспирантуре (и в дошкольном возрасте) я дважды брал свободное от работы время, чтобы путешествовать / работать по всему миру. До этого я учился в медицинской школе в Бристоле и выполнял обе работы по дому в Девоне, прежде чем уехать на два года в Австралию.

 

 

 

Здравоохранение Северного Девона NHSTrust 

Доктор Лотте Линденбаум

[email protected]

Я работаю в отделении неотложной помощи Северного Девона с 2005 года, ранее был доктором SAS, а теперь консультантом, пройдя обучение DIY CESR.Я также отвечаю за благополучие персонала отделения неотложной помощи.

У меня трое детей и личный опыт возвращения из 3-х декретных отпусков с субъективно ухабистым возвращением на работу и случайным синдромом самозванца. Я очень хочу поддержать вас, если вы вернетесь к работе после более чем 3 месяцев перерыва, и я ожидаю, что вы свяжетесь со мной, если я не найду вас первым! Существует отличная структура, которая поможет вам вернуться к работе с комфортом и безопасностью, и вместе с вашим ES мы проведем вас через нее.

Меня интересует благополучие сотрудников, баланс между работой и личной жизнью и безделье на улице.Я по совместительству мать, моряк, а иногда и врач.

  

 

Полуостров Общая практика

Доктор Тим Дэвис

[email protected]

Я являюсь чемпионом по поддержке врачей общей практики в регионах Полуостров и Северн, я работаю врачом общей практики не полный рабочий день в Южном Девоне. Я работаю один сеанс в неделю в этой роли, чтобы подстроиться под занятую домашнюю жизнь с тремя маленькими детьми. Я стремлюсь улучшить поддержку стажеров и квалифицированных врачей, чтобы они могли достичь хорошего баланса между работой и личной жизнью и получать удовольствие от своей карьеры.Для получения дополнительной информации, предназначенной для поддержки стажеров общей практики на юго-западе, перейдите по следующей ссылке: Руководство SuppoRTT для стажеров врачей общей практики на юго-западе

 

  

 

   

Университетские больницы Плимута NHS Trust

Доктор Сара Уимлетт

[email protected]

Меня зовут Сара, и я являюсь консультантом детского анестезиолога в Деррифорде, а также чемпионом Университетской больницы Плимута по SuppoRTT.Я мама двоих детей школьного возраста, у одного из которых есть дополнительные потребности. В дополнение к давнему интересу к медицинскому образованию и поддержке врачей в обучении, я увлечен высококачественным медицинским обслуживанием детей. Мой интерес к поддержке стажеров, возвращающихся после перерыва, проистекает из моего собственного опыта возвращения после декретного отпуска, что мне показалось довольно трудным.

Без работы Мне нравится делать вещи из кусочков ткани и пряжи, а недавно я занялся греблей на байдарках.Я действительно с нетерпением жду возможности помочь врачам вернуться к обучению в UHP в моей роли чемпиона SuppoRTT.

 

 

Королевские больницы Корнуолла NHS Trust

Доктор Фрэнсис Кин

[email protected]

Я много лет работал консультантом по вопросам сексуального здоровья/ВИЧ в Корнуолле, а также занимал руководящие руководящие должности в клиническом фонде.

Во время моего пребывания в Корнуолле у меня было несколько «возвращений» из декретного отпуска, и у меня есть 3 прекрасных мальчика, которые все учатся на дневном отделении, 2 из которых действительно выросли и «очень усердно работают в университете (!)».Мне всегда нравилось работать с молодыми врачами, и я стремлюсь к тому, чтобы те, кто возвращается к работе после значительного периода отсутствия, делали это успешно и получали максимально возможную поддержку.

Вне работы я люблю растения, прогулки по великолепным пляжам Корнуолла и попытки выучить итальянский (крайне плохо).

 

 

Королевский фонд Национальной службы здравоохранения Девона и Эксетера 

Доктор Джоан Уэббер

[email protected]

Я являюсь консультантом по неотложной медицинской помощи в Королевском фонде Национальной службы здравоохранения Девона и Эксетера.Я работал стажером и врачом SAS. На протяжении многих лет я сталкивалась с трудностями возвращения на работу по-разному, будь то отпуск по беременности и родам, больничный или смена специальности. Я очень хочу сделать все возможное, чтобы сделать процесс SuppoRTT максимально полезным и эффективным, чтобы вы не только вернулись к работе в порядке, но и чтобы вам это действительно нравилось! Вне работы я совмещаю семейную жизнь, собаку, наш небольшой участок и многочисленные незавершенные проекты сделай сам.Предоставленный самому себе, я был бы в высшей степени доволен хорошей книгой!

 

 

 

Торбей и Южный Девон NHS Foundation Trust 

Доктор Индранил Дей

[email protected]

Меня зовут Индра Дей, я работаю педиатром-консультантом в больнице Торбей. Мои профессиональные интересы связаны с детской эпилепсией и расстройствами пищевого поведения, которые являются разнообразными областями и никогда не дают мне скучать. Наличие дочери-подростка и 7-летнего мальчика дома иногда может помочь понять основы поведения этих людей на работе! Любите фильмы и пробовали петь в прошлом, когда звук постукивания по клавиатуре становится мучительным…

Как педиатр, у нас есть большое количество возвращающихся стажеров по нашей специальности.Мы надеемся, что сможем предложить структурированное и высококачественное возвращение для стажеров по всем специальностям таким образом, чтобы возвращение было интересным и безопасным для них, а также для пациентов, за которыми они будут ухаживать. Мы будем тесно сотрудничать с вами и вашими руководителями в области образования, чтобы сделать этот процесс гладким. Всем удачи.

 

 

Severn SuppoRTT Champions

Партнерство Эйвона и Уилтшира в области психического здоровья NHS Trust

Доктор Шарлотта Бойер-Миллар 

авп[email protected]

Я психиатр с двойной подготовкой, работаю консультантом по вопросам умственной отсталости в Южном Бристоле. Я работаю на 80% и тренируюсь на 100%, 60% и 80% в разное время. Я являюсь руководителем обучения для основных и продвинутых стажеров, и я рад быть частью этой новой программы, направленной на улучшение возвращения доктора к практике, которая давно назрела. Вне работы у меня есть подвижная дочь, еще более подвижный котенок и, к счастью, менее подвижная лошадь.

 

 

   

 

 

Gloucestershire Health & Care Foundation Trust 

Доктор Сара Гриф 

Сара[email protected]

Я являюсь чемпионом SuppoRTT фонда Gloucestershire Health & Care NHS Foundation Trust (ранее 2gether NHS Foundation Trust). Я общий консультант по взрослой психиатрии, работаю 3 дня в неделю. Я начал работать неполный рабочий день во время обучения (начиная с ST5) и продолжил работать консультантом. Я рад принять участие в этой новой инициативе по поддержке стажеров, которые возвращаются к работе.

 

 

 

 

 

 

Больницы Глостершира NHS Foundation Trust

Доктор Лина Натвани

гн.-тр[email protected]

Меня зовут Лина, я педиатрический консультант LTFT, работаю и живу в Глостершире.

Я увлечен улучшением поддержки врачей на всех этапах их карьеры и важностью достижения здорового баланса между работой и личной жизнью.

Вне работы я совмещаю семейную жизнь и Марго, нашего цвергшнауцера. В хорошую неделю мне удается немного заняться йогой, плаванием и общением с друзьями.

 

 

  

Больницы Great Western NHS FoundationTrust 

Доктор Джессика Дэниел

Джессика[email protected]

В настоящее время я работаю в больнице Грейт Вестерн в Суиндоне в качестве консультанта по вопросам сексуального здоровья и ВИЧ. Я действующий директор программы Foundation, работаю в программе Foundation с 2013 года. Я наставник и коуч. Имею большой опыт поддержки стажеров в трудные периоды обучения, помогая им добиться положительных результатов. Я получил квалификацию врача в 2000 году, поэтому у меня был опыт как «старого», так и «нового стиля» медицинского образования и я участвовал во многих последних изменениях в обучении.

Лично у меня было 2 периода обучения в декретном отпуске, поэтому у меня есть личный опыт возвращения к обучению, и я все еще пытаюсь достичь идеального баланса между работой и жизнью!

 

 

Доктор Билл МакКри 

[email protected]

Я являюсь кардиологом-консультантом в Great Western Hospitals NHS Foundation Trust. Ранее я был директором программы обучения в Севернском благочинии, а также руководил обучением и клинической практикой наших стажеров-кардиологов в Суиндоне.Уже почти год я занимаю пастырскую поддержку. Мне нравится преподавать и консультировать молодых врачей.

 

 

 

 

 

Мисс Сара Ирби

[email protected]

Я хирург-ортопед-консультант в Больнице Грейт Вестерн в Суиндоне. В сферу моих интересов входят ортопедия стопы и голеностопного сустава у взрослых.

Я отвечаю за поддержку младшего врача (вместе с Биллом МакКри) в больнице, а также за нового чемпиона SuppoRTT.

 

 

 

 

 

 

Северный Бристоль NHSTrust

Доктор Кертис Уиттл

[email protected]

Меня зовут доктор Кертис Уиттл. Я являюсь консультантом по анестезии в больнице Саутмид, Северном Бристоле NHS Trust и директором программы Фонда для F1, а также руководителем образования. Я также руковожу симуляцией в моем отделении, Школе Фонда Северна и Бристольской школе анестезии.В рамках этой роли я взял на себя разработку и развертывание новых курсов «возвращение к работе», основанных на симуляции, для всех стажеров, у которых по какой-либо причине был длительный перерыв в работе, в рамках инициативы HEESW SuppoRTT.

Кроме того, у меня есть 2 мальчика, которые обожают свой хоккей и хорошо переносят школу, новый щенок бордер-терьера и пожилой золотистый ретривер. Любое оставшееся свободное время можно потратить на езду на велосипеде, катание на горных велосипедах, садоводство или парусный спорт — особенно на регату NHS!

 

Доктор Рэйчел Фьюкс

[email protected]

Я являюсь консультантом по медицине для пожилых людей в фонде Национальной службы здравоохранения Северного Бристоля, базирующемся в отделении слабоумия в больнице Саутмид. Я получил высшее образование в нескольких больницах на юго-западе, поэтому хорошо знаю регион. У меня было два возвращения к работе после периода времени, отсутствующего в клинической работе, в качестве стажера и консультанта, и поэтому я хорошо осведомлен о различных проблемах, с которыми могут столкнуться стажеры. Я думаю, что перерыв в обучении по какой бы то ни было причине не должен ощущаться как недостаток, и важно, чтобы стажеры чувствовали поддержку и ценность по возвращении.Я увлечен благополучием и поддержкой стажеров и приветствую отстаивание этого в рамках роли SuppoRRT.

В свободное время я люблю проводить время с семьей на свежем воздухе, бегать и заниматься садоводством.

 

 

 

Королевские объединенные больницы Бат NHS Foundation Trust 

Доктор Ребекка Мейсон

[email protected]

Я являюсь местным чемпионом SuppoRTT в Королевской объединенной больнице, а также консультантом по респираторным заболеваниям LTFT, работающим четыре дня в неделю; вторник – пятница.Я живу в Бате с мужем, дочерью и сыном. Мне нравится бегать и читать (когда позволяет время!) и проводить время на свежем воздухе с семьей. Жизнь всегда занята и жонглирует, но у нас не было бы другого пути!

 

 

 

 

 

 

Общая практика Severn

Доктор Тим Дэвис

[email protected]

Я являюсь чемпионом по поддержке врачей общей практики в регионах Полуостров и Северн, я работаю врачом общей практики не полный рабочий день в Южном Девоне.Я работаю один сеанс в неделю в этой роли, чтобы подстроиться под занятую домашнюю жизнь с тремя маленькими детьми. Я стремлюсь улучшить поддержку стажеров и квалифицированных врачей, чтобы они могли достичь хорошего баланса между работой и личной жизнью и получать удовольствие от своей карьеры. Для получения дополнительной информации, предназначенной для поддержки стажеров общей практики на юго-западе, перейдите по следующей ссылке: Руководство SuppoRTT для стажеров врачей общей практики на юго-западе

.

 

 

 

 

Somerset Partnership / Доверительный фонд Taunton and Somerset NHS Foundation 

Доктор Смита Синха

[email protected]

Я чемпион SuppoRTT и LTFT для Somerset NHS Foundation Trust. Я работаю здесь консультантом по нефтегазовой отрасли с 2018 года, а также являюсь преподавателем нефтегазовой отрасли в колледже.

Я закончил свое обучение в Лондоне в 2017 году и за это время по личным причинам взял перерыв в карьере (OOPC), а затем работал LTFT, когда вернулся к тренировкам. Для меня большое облегчение видеть, что HEE официально признал это сложное переходное время, и теперь я рад быть его частью! Я надеюсь, что смогу обеспечить чуткое и эффективное руководство, используя свой собственный опыт преодоления различных проблем, с которыми я столкнулся, а также фантастические ресурсы, доступные через SuppoRTT.

В свободное от работы время я с удовольствием исследую Сомерсет с моим мужем! Нам, гурманам, было очень интересно открывать для себя новые места, где можно поесть, и фермерские магазины, и мы также любим гулять по близлежащим красивым местам.

 

 

Университетские больницы Бристоля NHS FoundationTrust 

Доктор Саманта Милсом 

[email protected]

Я консультант по неотложной медицинской помощи, работаю в Детском отделении неотложной помощи Бристольской королевской детской больницы.Я являюсь чемпионом SuppoRTT для UHBT в качестве совместной работы с Бекки Торп. Мне нравится проводить время со своей второй половинкой и тремя нашими маленькими мальчиками, Эрни, Альфом и Дугом, катая их на свежем воздухе. Жизненные цели включают семейную поездку в Лапландию в недалеком будущем и возможность выспаться!  

 

 

 

 

 

 

Уэстонская больница общего профиля

Мисс Би Мартин

бимартин@nhs.сеть

Я проработал в Уэстоне 17 лет сосудистым хирургом и за это время занимал различные должности в сфере образования, работая вместе с нашими стажерами и младшими врачами. Я понимаю, как трудно совмещать разные роли и справляться с жизненными событиями, а также то, какое влияние это может оказать на тренировки и повседневную жизнь. Я рад, что это было признано областью, в которой все мы можем бороться, и я рад помочь всем, чем могу, чтобы поддержать наших стажеров, возвращающихся к работе.

 

 

 

 

 

Районная больница Йовила

Доктор Кэти Смит

Кэти[email protected]

Я консультант-гастроэнтеролог, работаю в районной больнице Йовила и получаю удовольствие от всех аспектов своей работы. Я являюсь тьютором для студентов 3-го курса Бристольского университета, руководителем образования, а также поддерживала нескольких младших врачей трастового уровня на пути к официальной системе обучения.

У меня трое детей, и я провожу много свободного времени, ухаживая за лошадьми и борясь с заросшим садом.

 

 

 

 

 

Если вам непонятно, кто является назначенным вами ответственным за поддержку, вы можете обратиться за советом в службу поддержки[email protected]

 

Свойства армированного фиброй бетона (FRC) – типы, применение и преимущества

Бетон, армированный фиброй (FRC) — это усовершенствованная форма армированного бетона, отлитая из смесей цемента, строительного раствора или бетона и прерывистых, дискретных, равномерно поврежденных подходящих волокон. Многие исследователи доказывают, что введение в бетон мелких, близко расположенных и равномерно распределенных волокон играет роль ингибитора образования трещин и существенно улучшает его статические и динамические свойства. Здесь мы кратко обсудим все типы, использование, свойства, микроструктуру и преимущества FRC.

Влияние волокон на бетон

Бетон, армированный волокном, используется для преодоления сложности простого цементного бетона, который дает очень низкую прочность на растяжение, низкую прочность на пластичность и небольшую устойчивость к растрескиванию. Также в простом цементном бетоне существует вероятность хрупкого разрушения из-за распространения микротрещин, присутствующих в бетоне, что снижает его прочность на растяжение.

Используя в первую очередь обычные стальные стержни и применяя методы ограничения, инженеры и ученые хотят улучшить свойства бетона при растяжении. Оба вышеуказанных метра увеличивают прочность на сжатие бетонных элементов, но не увеличивают внутреннюю прочность бетона на растяжение по-своему.

Связанный артикул: Легкий бетон: Бетон с легким заполнителем, Газобетон, Бетон без фракций

Ниже приведены основные проблемы в гладком бетоне и аналогичном типе хрупких материалов: возможность существования структурных трещин (микротрещин) еще до нагрузки и причины изменения объема из-за усадки при высыхании или по другим причинам .

Эти микротрещины распространяются и раскрываются при приложении внешней нагрузки. Это распространение микротрещин представляет опасность для неупругой деформации в бетоне.

Типы волокон, используемых в фибробетоне

Волокно имеет круглую или плоскую форму и обладает определенным свойством.

Обычно используемые волокна в фибробетоне:

  • стальные волокна,
  • полипропиленового волокна,
  • Найлоны волокна,
  • асбестовых волокон,
  • Кокосовые волокна,
  • Стеклянные волокна и
  • углеродного волокна.

Стальная фибра для бетона FRC

Наиболее часто используемым волокном является стальное волокно круглой формы. Диаметр волокна находится в диапазоне от 0,25 до 0,75 мм. Иногда волокно из-за присутствия влаги рвется и теряет часть прочности, но это возможно только на поверхности.

Некоторыми примерами использования железобетона, армированного стальной фиброй, являются верхние слои дорожных покрытий, настилов мостов и ограждений аэродромов, где они улучшают изгибные, ударные и усталостные свойства бетона.

Стальная фибра также используется для клиентских оболочек и пластин .

Среди нескольких типов стальной фибры, разработанной в последнее время, стальная фибра «Склеенная стальная фибра Dramix» , как показано на рис. В этом волокне структура волокна находится в пучке, поэтому отделение и дисперсия регулируются, что позволяет избежать вздутия волокон.

Клееная стальная фибра Duramax может использоваться для производства высокопрочного бетона до М60 марки .Он используется для облицовки туннеля , которая может защитить от пожара в туннеле.

Рис. 2. Проклеенная стальная фибра Dramix – используется для обделки сегментов проходки
Полипропиленовое и нейлоновое волокно , используемое в бетоне, армированном волокном

Полипропиленовые и нейлоновые волокна подходят для повышения ударной прочности , но имеют низкий модуль упругости , поэтому они не подходят для прочности на изгиб.

Асбоцемент является одним из продуктов, смешанных с портландцементом и асбестом, и его прочность на растяжение находится в диапазоне от 560 до 980 Н/мм 2 (81221 Psi до 142137 Psi). Асбестоцемент обладает более высокой прочностью на изгиб, поэтому является наиболее удачным материалом.

Рис. 4. Структура из нейлонового волокна, используемая в фибробетоне
Органическое волокно , используемое в бетоне, армированном волокном

Иногда органические волокна , такие как койра, джут, тростниковая крошка, также используются для неважного фибробетона.Органические волокна или натуральные волокна (см. различия в написании) — это волокна, которые производятся растениями, животными и геологическими процессами . Этот тип волокна можно использовать в качестве компонента композиционных материалов в менее важных фибробетонах, где ориентация волокон влияет на свойства. Органические волокна также могут быть ориентированы в листы для изготовления бумаги или войлока.

Рис. 5. Органическое волокно, используемое в фибробетоне
Стекловолокно , используемое в бетоне, армированном волокнами

Стекловолокно – это один из современных методов изготовления бетона, армированного стекловолокном (GFRC Concrete).Он имеет очень высокую прочность на растяжение в диапазоне от 1020 до 4080 Н/мм2. Существует композиционный материал под торговой маркой «CEM-FIL» , разработанный как щелочестойкое стекловолокно, поскольку стекловолокно (GRFC) при потреблении цемента подвергается воздействию щелочной среды цемента. Это прочный материал по сравнению с обычным E-стекловолокном .

Углеродное волокно

Углеродное волокно развивает высокий модуль упругости и прочность на изгиб рама в составе с цементом в качестве армирующего материала.Прочность на растяжение коронавируса составляет от 2110 до 2815 Н/мм 2 .

В настоящее время используются такие конструкции, как облицовка, панели и оболочки.

Факторы, влияющие на свойства фибробетона

Основные свойства фибробетона зависят от передачи напряжения между цементной матрицей и волокнами , поскольку это композитный материал, состоящий из цементной матрицы и армированного волокнами, которые распределяются беспорядочно или упорядоченно.Его свойства также зависят от метода уплотнения бетона, размера и формы заполнителя, количества волокон, типа волокон, ориентации и распределения волокон.

Относительная жесткость волокнистой матрицы

Исследователи показывают, что модуль упругости цементной матрицы должен быть ниже, чем у волокон для эффективной передачи напряжения. Сталь, стекло, углерод – высокомодульные волокна , придающие композиту прочность и жесткость.

Связь между цементной матрицей и волокнами должна быть достаточной для обеспечения высокой прочности композита на растяжение, а также эффективной для передачи напряжения.

Рис.3. Связь между объемом волокна и ударной вязкостью и прочностью
Объем волокон

Прочность и ударная вязкость волокнисто-цементного композита зависят от объема используемых волокон, соотношение обычно линейное, означает, что форма волокон увеличивает прочность и ударную вязкость композита.Недостатки большого количества фибры вызывают расслоение бетона и раствора.

Рис. 4. График зависимости между объемом волокна при растяжении и прочностными свойствами
Соотношение сторон волокна

Соотношение размеров (отношение его длины к диаметру) (l/d) волокна является одним из важных свойств. Его значение находится в диапазоне от 30 до 150 . Свойства и поведение волокнистого композита также зависят от соотношения сторон.Согласно исследованиям соотношение между аспектным отношением и пределом прочности композита составляет линейно до коэффициента удлинения 75 . Но более чем на 75% относительное соотношение прочности и ударной вязкости снижается. Как показано в таблице ниже.

Таблица: соотношение между соотношением сторон и прочностью и ударной вязкостью.

+ 91 662 + 91 662 + 91 662
Типы бетона Относительная сила Относительная вязкость
Простое цементное бетона 0 1.0 1,0
С 25 1,5 2,0
случайно- 50 1,6 8,0
диспергированные волокна 75 1,7 10,5
  100 1,5 8,5
связь между соотношением сторон и прочностью и вязкостью
Ориентация волокон

Ориентация волокон произвольная, это полностью отличается от обычного армирования, где стержни ориентированы в желаемом направлении.

Примечание: выравнивание волокон параллельно приложенной нагрузке обеспечивало большую прочность на растяжение и ударную вязкость по сравнению с произвольно распределенными перпендикулярными волокнами.

Удобоукладываемость и уплотнение бетона

Стальная фибра снижает удобоукладываемость бетона, также трудно уплотнить бетон при введении фибры. Неравномерное распределение волокна также является основной причиной плохой обрабатываемости.Таким образом, водоцементное отношение может быть увеличено путем добавления подходящих водоредуцирующих добавок.

Размер крупного заполнителя

Минимальный размер конечного заполнителя должен быть 10 мм.

Смешивание фибробетона

Смешивание фибробетона должно производиться таким образом, чтобы не допускать сегрегации, комкования волокон и затруднений при однородном смешивании материалов.

Смешивание стальной фибры с содержанием более двух коэффициентов формы более 100 затрудняет смешивание.

Ниже приведены типичные пропорции , используемые для смешивания фибробетона:

Содержание цемента  :                       325–550 кг/м3

В/Ц                        :                    0,4–0,6

Процент святой к общей сумме:   от 50 до 100 %

Максимальный размер заполнителя     :               10 мм

Содержание воздуха         :                                          от 6 до 9 процентов

Содержание клетчатки     :              0.от 5 до 2,5 процента по объему смеси

                              : Сталь – 1% 78 кг/м3

                              : Стекло- 1% 25 кг/м3

                              : Нейлон – 1 процент 11 кг/м3

Меры предосторожности: Волокно следует добавлять перед добавлением воды, так как это обеспечивает равномерное распределение волокон по всей смеси.

Применение фибробетона

Бетон, армированный волокнами, повышает статическую и динамическую прочность на растяжение , энергопоглощающие характеристики и лучшую усталостную прочность, поэтому в настоящее время используются покрытия аэродромов, дорожные покрытия, огнеупорные футеровки и т. д.

Изотропные свойства бетона обеспечиваются равномерным распределением волокон по сравнению с обычным железобетоном, поэтому фибробетон в настоящее время также используется при изготовлении сборных элементов, таких как трубы, лодки, балки, лестничные ступени, стеновые панели, панели крыши, крышки санитарных люков и т. д. .

Торговое наименование фибробетона в США — «Бетон Wirand». Другое применение этого вида бетона – изготовление сборных опалубочных форм П-образной формы для отливки перемычек и небольших балок.

Цемент, армированный стекловолокном (GFRC) В настоящее время гибридный бетон

используется во многих сферах строительства зданий.

Стеклянное волокно , устойчивое к щелочам, разработано UK Building Research Creation и Peking Tom class UK.

Цемент или цементно-песчаный раствор смешивают с от 4 до 4.5 % по объему цемента, армированного стекловолокном. Стеклянные волокна имеют слишком много применений в качестве строительных компонентов. например. ниже.

Использование бетона, армированного стекловолокном (GFRC):
  • Облицовка зданий;
  • Несъемная и временная опалубка;
  • Производство напорных труб;
  • Изготовление дверей и дверных коробок;
  • Декоративные решетки,
  • Солнцезащитные экраны,
  • Автобусные остановки и
  • Для изготовления парковых скамеек.
Рис.6. Стекловолокно, используемое для – Стекло_арматурного бетона
Текущие разработки в области фибробетона (FRC)

Новые технологии, разработанные в FRC:

  • Микроволоконные системы с большим объемом волокон.
  • Фибробетон с пропиткой раствором (SIFCON).
  • Компактные армированные композиты

Краткое описание приведено ниже:

Микроволоконные системы с большим объемом волокна

Физические свойства этого микроволокна:

  • Размер около 3 мм в длину и
  • Площадь поперечного сечения от 5 до 25 микрон,
  • Удельная поверхность 200 см2/грамм.

Традиционный метод смешивания не используется при дозировании микроволокнистого цемента из-за комкования волокна, дисперсии улучшителя с меньшей удобоукладываемостью.

Используемая технология смешивания Смеситель Omni с использованием таких добавок, как карбоксиметилцеллюлоза, микрокремнезем и молотый гранулированный доменный шлак.

Для Supreme Performance получаются высокие дозы суперпластификаторов, низкое соотношение песка и цемента, стандартные частицы песка размером менее 1 мм при длительном перемешивании.

Благодаря высокой ударной вязкости и большой ударной вязкости он используется в тонких сборных изделиях, таких как кровельные листы, облицовочные панели и т. д. Он также очень популярен при ремонтных и восстановительных работах.

Использование пластикового волокна для повышения огнестойкости 🔥сопротивления высокопрочного бетона

Недавно пластиковые волокна, такие как полипропиленовые волокна , были включены в высокоэффективную бетонную смесь , чтобы позаботиться о хрупком поведении и улучшить свойство огнестойкости высокопрочного бетона.

Бетон, изготовленный с очень низким водоцементным отношением ( водоцементное отношение 0,30 или меньше, ), по огнестойкости уступает обычному бетону с водоцементным отношением 0,5 или более.

При водоцементном отношении 0,5 и более микроструктура такого бетона, вероятно, будет более пористой из-за наличия больших капиллярных полостей, образованных избыточной водой, не используемой в процессе гидратации.

В случае высокопрочного бетона с очень низким водоцементным отношением микроструктура является практически плотной и не имеет капиллярных полостей.

Когда такой высокопрочный бетон подвергается воздействию огня, водяной пар оказывает давление и вызывает отслоение бетона покрытия от до , подвергая арматуру непосредственно воздействию огня.

 При включении пластиковых волокон волокна плавятся при высокой температуре и создают пустоты в поверхностной части бетона, которые будут поглощать давление водяного пара, чтобы уменьшить отслаивание защитного бетона и тем самым защитить стальную арматуру от прямого воздействия огня.

На самом деле, плавление пластиковых волокон делает высокопрочный бетон пористым материалом, подобным обычному бетону, чьи хорошие огнестойкие свойства неоспоримы.

Фибробетон с пропиткой шламом (SIFCON)

Фибробетон с пропиткой шламом был изобретен Lakard в 1979 . В этом методе микрофибра в бетоне содержится около 20% по объему методом подготовки слоя стального волокна и пропитывается цементным раствором .Этот процесс может улучшить свойства бетона, такие как несущая способность и ударная вязкость.

Большой объем волокна с высокими свойствами прочности на сжатие также может быть достигнут.

В настоящее время взрывозащищенные конструкции и взломостойкие сейфы-хранилища в банках, жилых домах обладают лучшими характеристиками SIFCON.

Компактные армированные композиты (CRC)

В компактных армированных композитах используются материалы следующих составов:

  • плотная цементная матрица,
  • 20-30% диоксид кремния по весу цемента,
  • от 10 до 20% по объему обычного усиления,
  • 5 до 10 % тонких волокон длиной 6 мм и 0.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.