1. Eğitim Bilgi Sistemi
  2. Kimya Pr. (Yl) (Tezli) (İngilizce)
  3. Advanced Mass Spectrometry (2025 - 2026)
Ders Adı Kodu Yarıyıl T+U Saat Kredi AKTS
Advanced Mass Spectrometry KIM 518 0 3 + 0 3 6
Ön Koşul Dersleri

Analitik Kimya I – II

Enstrümantal Analiz

Organik Kimya

Fiziksel Kimya (temel termodinamik ve kinetik bilgisi)  derslerini alması önerilir. 
Önerilen Seçmeli Dersler

  • Proteomik / Biyoinformatik

  • Kromatografi (HPLC, GC)

  • İleri Enstrümantal Analiz

  • Polimer Kimyası

 

  •  
Dersin Dili İngilizce
Dersin Seviyesi YUKSEK_LISANS
Dersin Türü Seçmeli
Dersin Koordinatörü Prof.Dr. ABDİL ÖZDEMİR
Dersi Verenler Prof.Dr. ABDİL ÖZDEMİR,
Dersin Yardımcıları
Dersin Kategorisi Diğer
Dersin Amacı

Bu ders, ileri kütle spektrometrisi tekniklerinin prensiplerini, iyonizasyon mekanizmalarını, gelişmiş kütle analizörlerini, tandem MS yaklaşımlarını ve modern uygulamalarını derinlemesine öğretmeyi; öğrencinin karmaşık analitik problemlerde doğru MS tekniğini seçebilecek düzeye gelmesini sağlamayı amaçlar.
Dersin İçeriği

  • Kütle spektrometrisinin temel kavramları ve iyon oluşumu

  • Vakum sistemleri ve örnek giriş teknikleri

  • EI ve CI iyonizasyon prensipleri

  • ESI, APCI ve APPI mekanizmaları

  • Ambient iyonizasyon teknikleri (DART, DESI)

  • MALDI prensipleri ve lazer kaynaklı iyonizasyon

  • Quadrupole, Ion Trap ve Linear Ion Trap analizörleri

  • Orbitrap ve FT-ICR yüksek çözünürlüklü analizörleri

  • TOF analizörleri ve reflektör tasarımları

  • Tandem MS (CID, HCD, ECD, ETD) parçalanma mekanizmaları

  • Proteomik ve peptit parçalanma stratejileri

  • Metabolomik ve küçük molekül analiz teknikleri

  • Polimer ve malzeme analizlerinde MS uygulamaları

  • Validasyon, kalibrasyon, veri işleme ve kalite kontrol yöntemleri

 
 
Kalkınma Amaçları
# Ders Öğrenme Çıktıları Öğretim Yöntemleri Ölçme Yöntemleri
1 İleri iyonizasyon tekniklerinin (ESI, APCI, MALDI, ambient MS) çalışma prensiplerini açıklar ve bu teknikleri farklı numune türlerine uygun şekilde seçer. Anlatım, Soru-Cevap, Yazılı Sınavlar (Kısa ve Uzun Yanıtlı),
2 Quadrupole, TOF, Orbitrap ve FT-ICR gibi modern kütle analizörlerinin performans parametrelerini (çözünürlük, kütle doğruluğu, dinamik aralık) karşılaştırır ve değerlendirir. Anlatım, Soru-Cevap, Yazılı Sınavlar (Kısa ve Uzun Yanıtlı),
3 Tandem MS (CID, HCD, ECD, ETD) parçalanma mekanizmalarını yorumlar ve karmaşık MS/MS spektrumlarını çözümleyerek yapı tayini yapar. Anlatım, Soru-Cevap, Yazılı Sınavlar (Kısa ve Uzun Yanıtlı),
4 Proteomik, metabolomik ve küçük molekül analizlerinde uygun MS stratejilerini seçer, analiz planı oluşturur ve elde edilen verileri bilimsel olarak yorumlar.
5 Kütle spektrometrisi verileri için kalibrasyon, validasyon, duyarlılık, seçicilik, LOD/LOQ gibi analitik performans kriterlerini uygular ve değerlendirir. Problem Çözme, Proje, Yazılı Sınavlar (Kısa ve Uzun Yanıtlı),
6 İyonizasyon verimliliği, matris etkisi, adduct oluşumu ve çoklu yüklenme gibi analitik sorunları tanımlar, giderir ve uygun optimizasyon stratejileri geliştirir. Anlatım, Soru-Cevap, Yazılı Sınavlar (Kısa ve Uzun Yanıtlı),
7 MS cihazlarının çalışma koşulları, güvenlik gereklilikleri, vakum sistemleri ve örnek hazırlama süreçleri hakkında uygulamalı düzeyde yetkinlik kazanır. Anlatım, Soru-Cevap, Yazılı Sınavlar (Kısa ve Uzun Yanıtlı),
8 Elde ettiği kütle spektrometrisi verilerini bilimsel etik çerçevesinde yorumlar, raporlar ve ulusal/uluslararası akademik ortamlarda sunabilecek akademik iletişim becerisi geliştirir. Anlatım, Soru-Cevap, Yazılı Sınavlar (Kısa ve Uzun Yanıtlı),
Hafta Ders Konuları Ön Hazırlık
1 MS’in Temelleri: İyon Oluşumu, Kütle/Şarj Oranı, Temel Kavramlar
2 Vakum Sistemleri ve Örnek Giriş Teknikleri
3 Elektron Çarpma (EI) ve Kimyasal İyonlaşma (CI)
4 Elektrospray (ESI) ve Atmosferik Basınçta İyonlaşma Mekanizmaları
5 APCI, APPI ve Ortam İyonizasyon Teknikleri (DART, DESI)
6 MALDI ve Laser Tabanlı Teknikler
7 Quadrupole, Ion Trap ve Linear Ion Trap Analizörleri
8 Orbitrap ve Fourier Transform MS (FT-ICR)
9 Time-of-Flight (TOF) ve Reflektör Tasarımları
10 Tandem MS (MS/MS) Mekanizmaları
11 Proteomik ve Peptit Fragmantasyon Stratejileri
12 Metabolomik ve Küçük Molekül Analizi
13 Polimer, Malzeme ve Yüzey Analizi için MS
14 Kalite Kontrol, Validasyon ve Veri İşleme
Kaynaklar
Ders Notu

Ders notu aşağıdaki temel başlıklardan oluşur:

 

  1. MS tarihçesi ve gelişimi

  2. Temel iyon-madde etkileşimleri

  3. İyonizasyon teknikleri (EI → Ambient MS)

  4. Spektrometre bileşenleri

  5. Kütle analizörleri (Q, TOF, Orbitrap, FT-ICR)

  6. Tandem MS prensipleri

  7. Veri analizi ve parçalanma mekanizmaları

  8. Uygulamalar: proteomik, metabolomik, polimer analizi

  9. Validasyon ve kalite güvencesi
Ders Kaynakları

Temel Kitaplar

 

  1. Gross, Mass Spectrometry: A Textbook

  2. Dass, Fundamentals of Contemporary Mass Spectrometry

  3. de Hoffmann & Stroobant, Mass Spectrometry: Principles and Applications
Sıra Program Çıktıları Katkı Düzeyi
1 2 3 4 5
1 Yaşadığı toplumun bilgi toplumu olmasına katkıda bulunmak, toplumsal, bilimsel, kültürel ve etik sorunlara çözüm sunmak amaçlarıyla alanındaki bilimsel, teknolojik, sosyal veya kültürel ilerlemeleri ulusal ve uluslararası bilimsel ortamlarda (toplantılarda) tanıtır. X
2 Alanında bilimsel araştırma yaparak bilgiye genişlemesine ve derinlemesine ulaşır, alanında güncel teknik ve yöntemler ile bunların kısıtları hakkında kapsamlı bilgiye sahip olup ve elde ettiği bilgiyi değerlendirir, yorumlar ve uygular. X
3 Alanı ile ilgili problemleri tanımlar ve formüle eder, yeni ve/veya özgün fikir ve yöntemler geliştirir; karmaşık sistem veya süreçleri tasarlar ve tasarımlarında yenilikçi/alternatif çözümler ile gelişmekte olan yenilikçi yöntemleri kullanır. X
4 Kuramsal, deneysel ve modelleme esaslı araştırmaları tasarlar ve uygular, belirsiz, sınırlı ya da eksik verileri bilimsel yöntemlerle tamamlar; verilerin toplanması, yorumlanması, duyurulması aşamalarında ve mesleki tüm etkinliklerde toplumsal, bilimsel ve etik değerleri gözetir. X
5 Alanındaki uygulamaların sosyal, çevresel, sağlık, güvenlik, hukuki boyutlarını ve iş hayatı uygulamalarını bilir ve bunların getirdiği kısıtların farkındadır. Disiplin içi ve çok disiplinli takımlarda etkin bir biçimde birlikte ve ya bağımsız çalışabilir ve sorumluluk alır. X
6 Alanındaki lisans düzeyi yeterliliklerini temel alarak, iş ve laboratuvar güvenliği yanında çevre koruma bilincine sahip olur. Aynı ya da farklı bir alanda bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirir, derinleştirir, analiz eder ve yorumlar. X
7 Alanındaki temel ve modern cihazlar hakkında uygulamalı ve teorik bilgilere sahip olup, bu yöntemlerle akademik düzeyde kimya deneyleri gerçekleştirir elde ettiği sonuçları analiz edebilir ve değerlendirebilir. X
# Ders Öğrenme Çıktılarının Program Çıktılarına Katkısı PÇ 1 PÇ 2 PÇ 3 PÇ 4 PÇ 5 PÇ 6 PÇ 7
1 İleri iyonizasyon tekniklerinin (ESI, APCI, MALDI, ambient MS) çalışma prensiplerini açıklar ve bu teknikleri farklı numune türlerine uygun şekilde seçer. 4 5 4 5 3 4 5
2 Quadrupole, TOF, Orbitrap ve FT-ICR gibi modern kütle analizörlerinin performans parametrelerini (çözünürlük, kütle doğruluğu, dinamik aralık) karşılaştırır ve değerlendirir.
3 Tandem MS (CID, HCD, ECD, ETD) parçalanma mekanizmalarını yorumlar ve karmaşık MS/MS spektrumlarını çözümleyerek yapı tayini yapar.
4 Proteomik, metabolomik ve küçük molekül analizlerinde uygun MS stratejilerini seçer, analiz planı oluşturur ve elde edilen verileri bilimsel olarak yorumlar.
5 Kütle spektrometrisi verileri için kalibrasyon, validasyon, duyarlılık, seçicilik, LOD/LOQ gibi analitik performans kriterlerini uygular ve değerlendirir.
6 İyonizasyon verimliliği, matris etkisi, adduct oluşumu ve çoklu yüklenme gibi analitik sorunları tanımlar, giderir ve uygun optimizasyon stratejileri geliştirir.
7 MS cihazlarının çalışma koşulları, güvenlik gereklilikleri, vakum sistemleri ve örnek hazırlama süreçleri hakkında uygulamalı düzeyde yetkinlik kazanır.
8 Elde ettiği kütle spektrometrisi verilerini bilimsel etik çerçevesinde yorumlar, raporlar ve ulusal/uluslararası akademik ortamlarda sunabilecek akademik iletişim becerisi geliştirir.
Değerlendirme Sistemi
Yarıyıl Çalışmaları Katkı Oranı
1. Performans Görevi (Seminer) 30
1. Ara Sınav 50
1. Ödev 20
Toplam 100
1. Final 100
1. Yıl İçinin Başarıya 50
Toplam 150
AKTS - İş Yükü Etkinlik Sayı Süre (Saat) Toplam İş Yükü (Saat)
Ara Sınav 1 15 15
Ödev 1 10 10
Performans Görevi (Seminer) 1 10 10
Final 1 20 20
Ders Süresi (Sınav haftası dahildir: 16x toplam ders saati) 16 3 48
Sınıf Dışı Ders Çalışma Süresi(Ön çalışma, pekiştirme) 16 3 48
Toplam İş Yükü 151
Toplam İş Yükü / 25 (Saat) 6,04
dersAKTSKredisi 6