Matriisivaikutukset

Matriisivaikutukset ovat näytteen matriisiin liittyviä virheitä kvantitatiivisessa analyysissä, joissa näytteen koostumus vaikuttaa mittauksen herkkyyteen tai tarkkuuteen. Tämä johtaa siihen, että saman pitoisuuden näytteet antavat eritahtisia tai virheellisiä tuloksia riippuen näytteestä riippuvaisista aineista. Yleensä ilmiö liittyy massaspektrometriassa tapahtuvaan ionisointiin: näytteen matriiniosaineet voivat tukahduttaa (ion suppression) tai tehostaa (ion enhancement) ionien muodostumista, mikä muuttaa signaalin voimakkuutta ilman, että analyytin pitoisuus on muuttunut.

Lyhyet syyt matriisivaikutuksiin ovat co-elutoivat epäpuhtaudet, lipideistä, proteiineista, suoloista ja muista biologisista tai ympäristön rakennusaineista johtuvat kertymät sekä näytteen esikäsittelyn vaikutukset. Erityisesti LC-MS- ja ESI-tekniikoissa nämä vaikutukset ovat yleisiä, mutta niitä voi esiintyä myös muissa analyyttisissä menetelmissä. Vaikutukset voivat heikentää mittausyksikön lineaarisuutta, alentaen tai nostattaen havaittuja pitoisuuksia.

Matriisivaikutusten arviointi ja minimoiminen perustuvat validointiin ja korjaukseen. Yleisiä lähestymistapoja ovat matriisirinnetyn kalibroinnin käyttö (matrix-matched calibration), standardin lisäys -menetelmä sekä isotopologisesti labeled sisäisen standardin käyttö. Näytteeseen tehtävä puhdistus, erottelun parantaminen, näytteen laimennus sekä kromatografian ja ionisaation optimointi auttavat vähentämään matriisivaikutuksia. Näiden periaatteiden noudattaminen on olennaista erityisesti farmakokinetiikassa, ympäristöanalytiikassa ja metabolomiikassa sekä kliinisessä diagnostiikassa.