Эффект матрицы: Реализуем визуальный эффект из фильма «Матрица» / Хабр

Содержание

Эффект матрицы / КонсультантПлюс

31. При применении МС-методик необходимо оценить эффект матрицы, используя не менее 6 серий холостых образцов от разных субъектов (источников).

32. Путем вычисления отношения максимальной площади пика в присутствии матрицы (определяется путем анализа подготовленного холостого образца с добавленной известной концентрацией анализируемого вещества) к максимальной площади пика в отсутствие матрицы (чистый раствор анализируемого вещества в той же концентрации) для каждой серии матрицы для всех анализируемых веществ и ВС необходимо рассчитать эффект матрицы (ЭМ). Необходимо рассчитать нормализованный ЭМ по ВС (как частное от деления ЭМ анализируемого вещества на ЭМ ВС). Относительное стандартное отклонение нормализованного ЭМ по ВС, рассчитанное для 6 биологических образцов, не должно превышать 15%. Измерения осуществляют для нижнего и верхнего уровня концентраций образцов для КК.

При неприменимости такого подхода (например, при пробоподготовке в режиме реального времени) необходимо оценить вариабельность откликов между сериями путем анализа не менее 6 серий матрицы, в которую добавлено анализируемое вещество на нижнем и верхнем уровнях концентрации образцов для КК.

В отчете о валидации необходимо представить площади пиков анализируемого вещества и ВС, а также рассчитанные концентрации каждого образца. Относительное стандартное отклонение для серии не должно превышать 15%.

33. Если матрица малодоступна, допускается использовать менее 6 различных серий матриц, однако такой подход необходимо обосновать. В этом случае также необходимо оценить эффект матрицы.

34. Если лекарственный препарат, предназначенный для парентерального введения субъектам исследования или животным, содержит вспомогательные вещества, способные вызвать эффект матрицы (например, полиэтиленгликоль или полисорбат) эффект матрицы в дополнение к холостой матрице оценивают, используя матрицу, содержащую указанные вспомогательные вещества. Если не доказано, что указанные вспомогательные вещества подвергаются метаболизму или биотрансформации in vivo, матрицу для анализа получают от субъектов исследования или животных, которым вводили эти вспомогательные вещества. Влияние вспомогательных веществ можно оценить путем вычисления ЭМ или проведения исследования посредством разведения испытуемого образца с высокой концентрацией в холостой матрице, не содержащей вспомогательные вещества.

35. В дополнение к стандартным биологическим образцам эффект матрицы рекомендуется оценивать на «нестандартных» образцах (например, образцах гиперлипидемической плазмы или плазмы, полученной из крови, подвергшейся гемолизу). Если анализу подлежат образцы от особых групп пациентов (например, с почечной или печеночной недостаточностью), эффект матрицы рекомендуется оценить, используя биологические образцы от таких пациентов.

Открыть полный текст документа

Парень на видео зашёл в портал в Матрицу и сломал людей

На видео в комнате парня проявился портал, показывающий, что реальность — лишь симуляция (как в «Матрице»), и пользователи Reddit от кадров остались в полном восторге. У многих комментаторов возник лишь один вопрос — как, — и в комментариях уже описали процесс создания такого же эффекта.

Пока киноманы ждут не дождутся выхода «Матрицы 4» с Киану Ривзом (который побрился налысо и вызвал флешбеки у фанатов), кому-то удаётся самому ненадолго ощутить, каково это — увидеть изнанку симуляции.

На Reddit 9 декабря появилось видео, показывающее «выход» из искусственной реальности. На кадрах это специальный проём, заходя в который, автор ролика видит повсюду неоново-зелёные бегущие строчки из символов.

В оригинальном фильме 1999 года, правда, код выглядел немного по-другому.

Кадр из «Матрицы», в котором Нео видит трёх агентов

Визуальные расхождения не помешали пользователям Reddit вынести ролик в топ сайта — он собрал больше 73 тысяч «плюсов» и почти тысячу комментариев. Многие обитатели портала были впечатлены.

Это чертовски круто.

Будущее выглядит увлекательно.

Другие, кажется, слегка сломались от увиденного.

Что за [фигня]?

Мой мозг перегрелся.

В названии поста говорится, с помощью каких технологий и инструментов автор сумел создать такое видео. «Эффект Матрицы, сделанный с помощью LIDAR, Unity и ARKit», — гласит заголовок. Однако у комментаторов, незнакомых с достижениями прогресса в области дополненной реальности, возникла масса вопросов — и суммирует их один реплай.

Как это происходит?

Реддитор, опубликовавший видео, отправил в комментариях ссылку на автора ролика — им оказался мужчина по имени Оливер Гогель, разместивший ролик 6 декабря на LinkedIn. В своём посте он описал суть эксперимента и впечатления от него.

Забавляюсь с [технологией] LIDAR: пожалуйста, оцените мой эксперимент «Войди в Матрицу», в котором я использовал [инструменты] Unity и ARKit. (Спасибо Шахрияру Шахраби за вдохновение.) Хотя дополненная реальность на iPhone впечатляет, если речь идёт об отслеживании, понимании пространства или же окклюзии с людьми, ей всё ещё не хватает магии свободного, прямого опыта.
Но это хорошо показывает, что экосистема, которую уверенно строят Apple и Microsoft, будет готова, когда появятся товары потребления.
Не могу дождаться, когда через пару лет снова включу это приложение в очках дополненной реальности!

Но куда более понятным опыт становится, если прочитать комментарий от одного из реддиторов, более подробно объяснившего, как Оливеру удалось создать Матрицу в реальной жизни.

В новых айфонах есть сенсор распознавания под названием Lidar и куча программного обеспечения, которое, по сути, сканирует и строит 3D-модель твоей окружающей среды на смартфоне, которая затем очень точно накладывается поверх реального мира. Затем эти парни использовали [cистему дополненной реальности ] Unity, чтобы сформировать поверхность этой 3D-модели с видео кода Матрицы, затем наложили его на видео с камеры. Готовьтесь увидеть куда больше подобных взрывающих мозг штуковин в последующие годы, когда всё больше людей будут покупать себе айфоны с Lidar.

P.S. Видите, как человек стоит впереди кода? Это делается благодаря окклюзии в реальном времени, сенсор Lidar фиксирует, что человек находится ближе к телефону, чем к стене, так что рисует маску в реальном времени, чтобы спрятать код.

Комментаторам в ответ на объяснение оставалось лишь в очередной раз удивиться достижениям прогресса.

Это безумие! Технологии поразительны. (Надеюсь, это не тот тип технологии, для которой нужно убивать африканцев в шахтах или подталкивать азиатских детей к суициду.)

Это один из тех самых моментов из разряда «Мы живём в будущем».

Технологии действительно умеют удивлять, и чего только стоит дипфейк, позволяющий синтезировать изображения. Благодаря ему блогер создал альтернативную версию «Матрицы», в которой Нео выбрал не ту таблетку. И герою остаётся лишь посочувствовать.

А один учёный с помощью дипфейка создал изображение актёра Тома Хэнкса. Отличить его от настоящего снимка не так уж просто, и, кажется, будущее страшнее, чем мы думаем.

Эффект матрицы в Фотошоп

Увлечение фантастикой не могло не отразиться на веяниях в тенденциях компьютерной графики. Рассмотрим, как сделать матрицу в Фотошопе и придать фотографии эффект матрицы.

Для начала необходимо сделать саму матрицу, которую мы все видели в одноименной киноленте. Делается это следующим образом: берете любой файл с изображением и правой кнопкой мыши нажимаете на этом файле, вызывая контекстное меню, где выбираете «Открыть с помощью».

Выбирайте в качестве открывающей программы «Блокнот». Файл с изображением будет открыть в виде бинарного текста.

Копируем фрагмент текста из блокнота и в файле Фотошоп (создаем новый файл и заливаем его черным цветом) вставляем текст, но чтобы он был вертикальным. Для этого нужно выбрать инструмент «Вертикальный текст».

Задаем цвет шрифта и вставляем текст.

Во вкладке «Слои» выбираем «Стиль слоя» и далее «Параметры наложения». В открывшемся окошке, ставим галочку возле параметра «Внешнее свечение» и нажимаем на этот параметр, чтобы войти в него и задать нужный цвет.

Нам нужно объединить текстовый и фоновый слои: инструментом «Прямоугольное выделение» выделяем всю область рабочего поля и во вкладке «Редактирование» выбираем «Скопировать совмещенные данные» и в этой же вкладке выбираем «Вставить». Открываем файл с фотографией и копируем изображение: инструментом «Прямоугольное выделение» выделяем изображение и во вкладке «Редактирование» нажимаем «Скопировать». Закрываем файл с фотографией и в рабочий файл под слой с матрицей вставляем скопированное изображение. Снимаем видимость со слоя с матрицей и снимаем видимость с текстового слоя (глазик возле миниатюры слоя в окне слоев). Инструментом «Ластик» большого диаметра с мягкими краями и непрозрачностью 50 % стираем край слоя с девушкой.

Для слоя с девушкой изменяем яркость: вкладка «Изображение» — «Коррекция» — «Яркость/Контрастность». В диалоговом окошке настраиваем параметры.

Слою с девушкой ставим непрозрачность 77%. Возвращаем видимость слою с матрицей и устанавливаем режим наложения «Экран» и непрозрачность 50 %. Создаем новый слой: вкладка «Слои» — «Новый» — «Слой». В квадрате цвета переднего фона устанавливаем цвет № 384a35 и инструментом «Кисть» мягкого типа закрашиваем часть слоя.

Для этого слоя изменяем режим наложения на «Линейный осветлитель» и непрозрачность ставим 42 %. Снова создаем новый слой и «Кистью» цвета № 4ef532 прокрашиваем часть слоя, которая находится над девушкой.

Для этого слоя устанавливаем режим наложения «Мягкий свет» и непрозрачность ставим 42 %.

Снова создаем новый слой и «Кистью» цвета № eff9cc с непрозрачностью 50% рисуем широкую полосу от нижнего угла в сторону девушки.

Для этого слоя непрозрачность ставим 75 %. Создаем новый слой и «Кистью» цвета № c2fa06 с непрозрачностью 50% над предыдущей полосой закрашиваем угол.

Режим наложения слоев для этого слоя изменяем на «Насыщенность» и непрозрачность ставим 68 %. Создаем новый слой и «Кистью» цвета № 8db088 с непрозрачностью 50% прокрашиваем края изображения.

Копируем слой с девушкой: становимся мышкой в окне слоев на слой с девушкой и нажимаем правую кнопку. В контекстном меню выбираем «Создать дубликат слоя». Этот слой левой кнопкой мыши перетаскиваем вверх и располагаем над всеми слоями. Режим наложения слоев этому слою изменяем на «Умножение» и непрозрачность ставим 76 %.

Таким простым способом мы получаем матрицу и создаем обработку в стиле матрицы для фотографии.

Облет повисшего объекта, или Эффект «Матрицы»

Как снимали самую известную сцену из “Матрицы” — Рамблер/кино

Сцена из первой “Матрицы”, где Нео уворачивается от пуль, стала по-настоящему культовой. Эпизод пародировали во множестве комедий, пытались воссоздать в других боевиках, разбирали с точки зрения возможностей физики. “Рамблер” рассказывает, как снимали легендарную сцену.

Фото: Кадр из фильма «Матрица»Кадр из фильма «Матрица»

Что такое «эффект Матрицы»

Техника, в которой снимали эпизод, неофициально называется «эффект Матрицы» — она стала визитной карточкой боевика. Камера движется вокруг Нео, застывшего в падении, и герой как будто вращается вокруг своей оси вместе с аудиторией. В это время над ним скользят пули, а его плащ складывается, будто пластиковая ложка под огнем.

До выхода «Матрицы» эффект был известен как «буллет-тайм» (буквально «время пули»). Название связано с типом высокоскоростной съемки с замедлением — таким отчетливым, что даже полет пули будет заметен.

Применяли технику «буллет-тайм» задолго до съемки «Матрицы». Зарождение технологии восходит аж к XIX веку и предшествует самому кинематографу. Автор одного из самых известных примеров «буллет-тайма» — фотограф Эдвард Мейбридж. Художник делал снимки скачущих лошадей серией неподвижных камер, расположенных рядом друг с другом. Кадры чуть отличались, тем самым передавая визуальную иллюзию движения и эффект, будто взгляд зрителя движется из стороны в сторону.

Эффект использовали в фильме 1962 года «Зотц!», где герой как раз останавливал пули; в боевике 1981 года «Убить дважды» и в рекламе бренда Gap, которая вышла в 1998 году, за год до «Матрицы».

Как снимали сцену

Легендарную сцену из «Матрицы» спроектировал специалист по спецэффектам Джон Гаэта. Ровно как Мейбридж фотографировал скачущую лошадь, он с командой снимал падающего Киану Ривза, чтобы из отдельных кадров составить замедленную картинку.

Кадр из фильма «Матрица»

На съемках команда по спецэффектам использовала 120 камер на широких рельсах. Ривза и других актеров окружало кольцо, на котором с минимальным интервалом друг от друга установили кинокамеры.

Аппараты делали снимки не одновременно, а за доли секунды друг после друга. Управляли камерами дистанционно. Кадры обработали на компьютере, чтобы сделать картинку плавной и еще более замедленной. Дополнительно с помощью компьютерной графики закрасили камеры, которые попали в кадр.

Плод фантазии: ученые ищут доказательства нашего нахождения в матрице

Живем ли мы настоящей жизнью или наш мир — всего лишь хорошо проработанная симуляция, а мы лишь строчки в компьютерном коде, нули и единицы? РБК Тренды разобрались, как идеи фантастов стали предметом исследований ученых

⏰ Время на чтение: 12–14 минут

Теория матрицы, или гипотеза симуляции — философская идея о том, что наша действительность не что иное, как хорошо выполненная иллюзия. Кто-то умнее нас, более развитый и технологически превзошедший нашу цивилизацию создал весь этот мир, Вселенную — случайно, в качестве эксперимента, или, может, ради забавы.

И если раньше вопросом «Насколько реален окружающий нас мир?» задавались в основном философы, то после выхода фильма сестер Вачовски «Матрица» и статьи Ника Бострома «Доказательство симуляции» тема обрела новых последователей с современным подходом.

Возможно, мы живем в симуляции. Возможно, нет. Сегодня наука не может дать однозначный ответ на этот вопрос. Десятки ученых пытаются найти доказательства или опровержения гипотезы симуляции, но пока все, к чему они пришли, сводится к предположениям, аналогиям и допущениям.

О чем этот текст?

Прочитав этот текст, вы узнаете о доказательстве Ника Бострома и что о нем думает Илон Маск; есть ли у Вселенной предустановленные параметры и можно ли ее просчитать; что, по мнению философа Неда Блока, невозможно сымитировать, какая существует связь между теорией моделирования и инопланетянами и кто метит на роль современного Нео. Специально для тех, кто считает, что живет в компьютерной симуляции, — бонус: пять советов от Робина Хансона.

Реальна ли реальность

Человек познает мир с помощью чувств: зрение, осязание, слух… Но можем ли мы быть уверены в том, что чувствуем? Можем ли мы быть уверены, что сон — это действительно сон, и после пробуждения нас ожидает «настоящая» реальность, а не еще одно сновидение?

В 1981 году американский философ Хилари Патнэм провел мысленный эксперимент «мозг в колбе», который показал иллюзорность нашего восприятия. Некий ученый, предполагает Патнэм, мог бы извлечь мозг человека из тела, поместить его в колбу с питательным раствором и подключить нейроны к компьютеру. Электрические импульсы, поступающие в мозг, идентичны тем, что он получает, находясь в теле. Таким образом, компьютер мог бы симулировать виртуальную реальность, и человек, точнее его мозг, продолжал бы осознавать себя существующим, а окружающий мир, создаваемый компьютером, — реальным.

Согласно Патнэму, человек не может достоверно утверждать, что воспринимаемая им реальность является «объективной», потому что это всего лишь его вера в это утверждение.

Патнэм не был первопроходцем, поставившим реальность окружающего мира под сомнение. В 1641 году подобный мысленный эксперимент описал французский философ Рене Декарт в своей книге «Размышления о первой философии»:

«Я допускаю, что все видимое мною ложно. Я предполагаю никогда не существовавшим все, что являет мне обманчивая память. Я полностью лишен чувств. Мои тело, очертания, протяженность, движения и место — химеры. Но что же тогда остается истинным? Быть может, одно лишь то, что не существует ничего достоверного».

До Декарта об этом говорили Платон в мифе о пещере и Чжуан-Цзы в притче о бабочке.

Очень большая The Sims

С тех пор как Ник Бостром, шведский философ-трансгуманист, профессор из Оксфордского университета написал в 2003 году основополагающую статью «Доказательство симуляции», философы, физики и космологи пытаются подтвердить или опровергнуть идею симуляции вселенского масштаба всеми доступными им способами.

Доказательство Бострома того, что наша реальность есть иллюзия, воссозданная компьютерной программой, строится на предположении, что если общества не склонны уничтожить себя до приобретения технологий с высокой вычислительной мощностью, разрешенной законами физики, то вероятность нашей жизни внутри симуляции приближается к 100%.

По мнению сторонников теории, мир вокруг нас может быть ничем иным, как одной большой игрой The Sims с людьми в качестве главных персонажей. Современный уровень игровой компьютерной индустрии давно перешагнул уровень Pac-Man и позволяет создавать достаточно реалистичные симуляции. А если это можем мы при нашем уровне развития технологий, на что были бы способны цивилизации, превосходящие нас?

Все вокруг можно просчитать

Вселенная не хаотична. Она четко упорядочена: относительность, термодинамика, магнетизм, гравитация. Физические законы нашего мира остаются неизменными.

Почему значение параметров нашей Вселенной — масса электрона или космологической константы — именно такие, какие они есть? В современной науке отсутствуют математические уравнения, объясняющие, например, почему масса электрона равна именно 9,1093837015 (28) ×10⁻³¹ кг. Физик-теоретик из Массачусетского технологического института Зора Давуди не исключает, что это лишь исходные данные, предустановленные базовые параметры нашей Вселенной. Вполне возможно в какой-то момент ученые обнаружат одну из констант, имеющую произвольную величину, и найдут в ней закодированное послание на простом языке, говорящее: «Да, вы правильно догадались — это симуляция».

Физик Джеймс Гейтс из Мэрилендского университета (США) изучает материю на уровне кварков — субатомных частиц, из которых состоят протоны и нейтроны в атомных ядрах. И он склонен допускать, что за физические законы нашей Вселенной отвечает компьютерная симуляция.

В своих исследованиях Гейтс обнаружил странную вещь: кварки подчиняются правилам, которые напоминают компьютерные корректирующие коды. Последние помогают обнаружить и исправить ошибки, возникающие при передаче данных. Гейт говорит: «Откуда они в уравнениях о кварках или суперсимметрии из моих исследований? Это привело меня к осознанию: я уже не могу говорить о том, что люди поддерживающие теорию симуляции — сумасшедшие».

Вычислить Вселенную до последней единицы

Рич Террил, директор Центра эволюционных вычислений и автоматизированного проектирования НАСА, научный и технический консультант фильма «Когда сталкиваются миры» и телешоу «Сквозь червоточину», предполагает, что в скором времени люди сами смогут создавать обширные симуляции.

Суть теории Террила состоит в том, что программист из будущего спроектировал нашу реальность.

Он подтверждает свои слова тем фактом, что известная нам Вселенная — «пиксельная» во времени, пространстве, объеме и энергии. Существует фундаментальная единица, которую невозможно разделить на что-либо меньшее. Это значит, что Вселенная состоит из конечного числа этих единиц, а значит вычислима. Если она вычислима, то человечество само сможет создавать собственные симуляции с сознательными и разумными существами.

Маск: вероятность, что мы в базовой реальности — один к миллиарду

Теорию о матрице активно продвигают не только ученые, но и публичные личности. В ходе конференции Code Conference-2016 Илон Маск, основатель Tesla и SpaceX, заявил, что человечество находится на пути создания компьютерных игр, неотличимых от реальности. Поэтому «вероятность того, что мы находимся в базовой реальности, составляет один к миллиарду». По словам Маска, у нас два варианта исхода: «Или мы создадим неотличимые от реальности симуляторы, или цивилизация прекратит свое существование».

Илон Маск уверен, что вскоре люди смогут создавать компьютерные игры, неотличимые от реальности.

По мнению Бострома, слова бизнесмена о жизни в матрице нужно воспринимать буквально:

«Важно понимать, что мы сами и весь мир вокруг нас, который мы видим, слышим и чувствуем, существует внутри компьютера, построенного некоторой развитой цивилизацией. Гипотеза моделирования может быть очень хорошей или очень плохой в зависимости от того, какие, по вашему мнению, мотивы создателей симуляций: что произойдет в симуляции, что произойдет после того, как симуляция закончится. Очевидно, для этого есть как оптимистичные, так и пессимистические возможности».

Симулировать наш мир невозможно даже в теории. Пока

Исследование физиков-теоретиков из Оксфордского университета под руководством Зохара Рингеля и Дмитрия Коврижи, которое было опубликовано в 2017 году в журнале Science Advances, показывает, что жизнь и реальность — не продукты компьютерного моделирования. Ученые пришли к такому выводу, заметив новую связь между гравитационными аномалиями и сложностью квантовых вычислений. Создание симуляции, подобной нашему миру, видится им невозможным даже в теории.

Свою оценку вероятности провели Александр Бибо-Делиль и Жиль Брассар из Монреальского университета (Канада). Они исследовали возможность моделирования наших мыслительных, а также биологических, химических, социальных и физических процессов с помощью квантовых компьютеров и квантовых операций. И пришли к схожим выводам, что и их коллеги из Оксфорда.

Обладая достаточно высокими технологиями, представители некой другой цивилизации теоретически вполне способны смоделировать развитие виртуального мозга человека. Но для создания мира, все физические законы которого соответствовали бы законам реальности, необходимы колоссальные ресурсы. Кроме того, увеличить и так немалые затраты на расчеты виртуального мира может рекурсивное моделирование, то есть когда симуляция находится внутри симуляции, которая, в свою очередь, также находится внутри симуляций. Такая вложенность нагружала бы вычислительные мощности в геометрической прогрессии. На основании этих факторов ученые сделали вывод: вероятность того, что наш мир полностью виртуален, — ниже 50%.

Но есть «но». И сводится оно к вечному вопросу: «Одни ли мы во вселенной?». По словам Бибо-Делиля и Брассара, тот факт, что мы до сих пор не обнаружили свидетельства существования внеземных цивилизаций, можно рассматривать как наиболее убедительный аргумент в пользу теории моделирования.

Сознание — «козырь» человека

Американский философ Нед Блок считает, что нет причин полагать, будто наша реальность не является базовой. Главный человеческий «козырь» — сознание — сымитировать невозможно, как невозможно сделать мокрыми капли в симуляции дождя. И неважно, какими мощностями обладает «создатель». Ученый уверен:

«Квантовые компьютеры могут выполнять вычисления быстрее и эффективнее, чем традиционные. Но это все еще компьютеры. Они по-прежнему представляют собой описание того, как мы шифруем, вычисляя, что мы будем делать в данных обстоятельствах. Возможно, однажды мы смоделируем сознание, но у нас нет оснований полагать, что даже квантовые вычисления воспроизведут оригинал».

Гопник, Мандела и сбой в матрице

После выхода знаменитой трилогии «Матрица» тысячи людей начали искать подтверждения того, что мир вокруг нас лишь иллюзия. Мистические, паранормальные и другие явления, которые не способна объяснить наука, автоматически попали под категорию «сбой в матрице».

Футурология Как фильм «Матрица» показал нам наше будущее

Среди них — дежавю, или психическое состояние, когда человек ощущает, что уже был в ситуации или в месте, но не может связать это «воспоминание» с конкретным моментом из прошлого.

«Дежавю означает сбой в матрице, когда меняют программу», — так объясняет суть явления Тринити неопытному Нео в сцене с кошкой.

В фильме «Сбой в матрице» режиссер Родни Ашер приводит другой пример — эффект Манделы. Первые упоминания о нем появились в 2009 году, когда в интернете начали обсуждать смерть президента ЮАР Нельсона Манделы. Оказалось, многие были убеждены, что политик скончался в тюрьме еще в 1980 годах (реально он умер в 2013-м). Кроме того, люди «вспоминали» выпуски новостей с сообщениями о смерти Манделы.

Психологи объясняют эффект тем, что иногда человек, вспоминая о событии, трансформирует его в своем сознании, создавая таким образом ложные воспоминания. Однако в сети популярно мнение, что эффект Манделы лишь подтверждает то, что кто-то пытается переписать нашу реальность, своеобразный баг в системе.

Журналист Адам Гопник считает, что в пользу идеи матрицы свидетельствует накладка, произошедшая на 89-й церемонии вручения наград премии «Оскар». Тогда фильм «Ла-Ла Ленд» ошибочно получил статуэтку за лучшую картину вместо «Лунного света».

Новая религия

Пока одни ищут доказательства, что все вокруг лишь иллюзия, а другие разрабатывают технологии, чтобы самим создать гиперреалистичную симуляцию, не менее талантливые люди уже готовят план спасения человечества. Среди них хакер, взломавший iPhone и консоль Sony, предприниматель, основавший стартап в области искусственного интеллекта Comma.ai, Джордж Хотц.

Хотц считает, что доказательств того, что мы не находимся в симуляции нет: «Можно легко представить себе сущности гораздо умнее нас, которые способны построить клетку, о существовании которой вы даже не знаете».

О своих планах основать религию, посвященную эмулированной вселенной, он рассказал на фестивале SXSW в 2019 году. Как именно Хотц планирует вырвать человечество из симуляции, пока неизвестно. Его последователям стоит надеяться лишь на богатый хакерский опыт компьютерного эксперта.

Возможно, наш мир виртуален.

Но имеет ли это значение?

Американский астрофизик, писатель и популяризатор науки Нил Деграсс Тайсон в шоу Ларри Кинга сказал:

«Трудно спорить с утверждением, что все мы — просто плод фантазии какого-нибудь парня, который сидит в подвале родительского дома и ради собственной забавы создает мир. И каждый раз, когда происходит что-то странное, может быть, ему просто становится скучно, он вносит какое-то изменение — так, для интереса. Если тебя кто-то программирует, то ты ничего сделать не сможешь. Знаешь ли ты об этом или нет — разницы нет никакой».

Как жить в симуляции

Одновременно с трудом Бострома в журнале Journal of Evolution and Technology вышла статья «Как жить в симуляции». В ней научный сотрудник Института будущего человечества Оксфордского университета Робин Хансон дает несколько советов людям, которые считают, что живут в симуляции:

жить сегодняшним днем;
стремиться к благополучию, в том числе и материальному;
иметь активную жизненную позицию;
быть интересным окружающим;
прилагать все усилия, чтобы люди вокруг были счастливы.

Макс Тегмарк, космолог и астрофизик из Массачусетского университета, считает, что если вы не уверены, находитесь ли вы в симуляции или нет, то «разбейте свою скорлупу и проживите по настоящему интересную жизнь, поступайте неожиданно, чтобы программистам нашей вселенной не стало скучно и они вас не отключили».

10 признаков, что мы живем в матрице: симуляция мира и вселенной

Содержание:

Матрица: основные парадоксы мира

Топ-10 признаков, что мы живем в матрице

Матрица существует или куда девать сбои?

«Добро пожаловать в реальный мир» — так начинается нашумевшая кинокартина «Матрица» 1999 года Энди и Ланы Вачовски. Есть минимум 10 гипотез, почему мы живем в матрице, есть минимум 5 признаков, что мир и вселенная — компьютерная симуляция, и есть лишь одна «таблетка», чтобы это выяснить. Как думаешь, Нео?

Приятного знакомства с Матрицей! Если что, Нео вас предупреждал…

Основные признаки и парадоксы матрицы

Неужели цветок на подоконнике, зубная боль, любимый кот — это вселенная матрица, компьютерная симуляция, банальный код? Мир и вселенная существуют в неопределенной форме, а внешние признаки объектов определяют информация, биты. Матрица объясняет: прошлое произошло, потому что есть «загруженный кэш» воспоминаний и фотоконтента. Что если наша с вами жизнь — матрица, которая обновляется, когда мы моргаем?

Мы видим мир прекрасным, а создатели матрицы, интересно, вот так?

Стоит отвернуться, выйти в другую комнату или бросить трубку, как все предметы, люди и мир, ушедший из поля зрения, тут же принимают неопределенный потенциал. Инженер Джим Элвидж убежден, что мир обладает потрясающим сходством с компьютерной симуляцией, а вселенная — матрица с цифровым моделированием.

Мы не знаем, как видят мир другие, какие настройки матрицы у вашего друга, близкого, соседа

Парадокс! Чем больше углубляешься в субатомный мир, тем больше пространства в нем обнаруживаешь, тем менее материальными для мозга и сознания кажутся Вселенная и мир. Вот сейчас ты видишь кошку, а под фотоионизационным микроскопом — она уже эфемерная реальность. Версия, что мы живем в матрице имеет место, ведь многие природные константы подозрительно идеально подходят для существования. Стань физические законы и атомарные связи более слабыми — материя тут же распадется. Стань гравитация чуть слабее — звезды заколлапсируют.

Может оказаться, что лаборатория пуста, а мир транслируется из маленькой флешки

И что даже все наши чувства и ощущения — лишь заранее запрограммированные настройки

Мир — матрица: топ-10 признаков, что мы живем в ней

Ну что, начнем подозревать, не бог ли «программист» выдумал мир и вселенную в виде крутой компьютерной симуляции, написав не заповеди, а биты? Indiastyle собрал интересные признаки, что мир и вселенная — это матрица, а остывший чай, дождь за окном и горящая конфорка — признаки бинарного кода.

Захотите узнать больше про реальную матрицу — посмотрите с конца сезоны Black Mirror by Netflix

Это сериал о ближайшем будущем, в котором Матрица — вся наша жизнь

Признак №1: Эффект Манделы и матрица Вселенной

Эффект Манделы — случайность, когда сразу у нескольких людей совпадают воспоминания, причем ложные. Так, многие до сих пор уверены, что южноафриканский президент Нельсон Мандела умер в тюрьме в 80-е (на самом деле в 2013 г.). Ничего себе погрешность в симуляции!

В памяти у многих засел Warner Brothers, однако по-своему

Признак №2: Утерянные инопланетяне во Вселенной

Мы живем в матрице, зная про инопланетян, но не контактируем с пришельцами. Человечество потратило миллиарды на развитие космонавтики, уфологию, изучения Вселенной, но так и не познакомились с пришельцами. В теории, инопланетяне оказались более продвинутыми, вырвались из компьютерной симуляции давно. А мы нет. То ли матрица с недостаточным количеством оперативной памяти попалась, то ли текстур маловато, чтобы достроить Вселенную, мир, архитектуру и внеземные признаки жизни до конца. Проще убедить, что вселенная бесконечная, а там все может быть…

Ни единого официального доказательства существования инопланетян, а предположений — множество

Признак №3: Матрица и фракталы

Представьте, что вы играете в компьютерную симуляцию The Sims, как в детстве. И вдруг персонажи создают своих «симсов» внутри игры, те — других и т.д. Теперь уже и вы оказываетесь частью масштабной симуляции, звеном бинарного кода или попросту фракталом (множеством, обладающим свойством самоподобия).

По сути, мы тоже «боги», создающие другие реальности в компьютерных играх

Признак №4: Религия «программирования»

По всему миру мы исповедуем десятки религий и служим своему «Творцу». Представьте, что мы все-таки живем в матрице, а бог-программист оформил мир не по подобию, а на основе бинарного кода. Зачем же он заставляет людей служить преднамеренно или нет своему создателю. Признаки матрицы — это намек, шифр и ощущение, что все вокруг создано и какая-то цель точно преследуется?

Даже в матрице всегда есть создатель… Им вполне может оказаться «программа»

Признак №5: Парадокс Ферми и компьютерная матрица

Ребята, «где все?» — так звучит парадокс Ферми. Вселенная и все остальные галактики намного старше и «опытнее» Млечного Пути. Но мы до сих пор чувствуем себя одинокими во Вселенной: нас все еще не захватили, не колонизировал, не взломали. Признаки моделирования мира и матрицы могут быть экспериментом, в котором кто-то наблюдает, как мы живем и ведем себя в одиночку.

Неужели мы все-таки одни во Вселенной?

Может быть, смысл матрицы — не искать смыслы, а просто проходить «уровни»

Признак №6: Признаки параллельных миров и Вселенных

Мультиверс основывается на существования бесконечного числа миров с бесконечными «настройками» и «параметрами», где разные детали имеют общую структуру. Если мы живем в матрице, то многочисленные вселенные становятся подобными симуляциями, запущенными одновременно. Создатель этих моделей периодически запускает разные переменные для тестирования сюжетов, событий и ждет результатов.

Матрица подобна компьютерной симуляции: вот здесь есть графика, а сзади — пустота

Насколько же примитивной может оказаться наша «игра»? Хоть бы не Minecraft!

Признак №7: Симуляции с ДНК

В 2017 году исследователи университета в Вашингтоне заговорили о возможности встраивания вирусного компьютерного кода в структуру ДНК. Программы по секвенированию генома могут пострадать из-за атак в любой момент. Кажется, ученые непреднамеренно показали миру, что мы живем в симуляции, воспринимая ее как реальность. «Уровень» усложняется тем, что хакерские атаки в матрице никто не отменял!

Если матрица и существует, то ее код безусловно заложен в ДНК

Признак №8: Непослушные электроны и матрица

Квантовые физики полагают, что симуляция сохраняет ресурсы и транслирует некоторые вещи, когда «знает», что мы обращены к ним. Мир в матрице и признаки жизни в ней доказал эксперимент с щелью и электронами, запускающимися по светочувствительному экрану. Они создают зеркальную симметрию, а их поведение — всегда волнообразное. Стоит понаблюдать за тестом, как электроны уже не волны, а частицы, «ломающие» интерференционную картину.

Вероятность, что мы живем в матрице – 20-50% по версии Bank of America Merrill Lynch

Признак №9: Признаки матрицы в уравнениях

Все в мире можно посчитать: деньги, время, предметы. Даже последовательность химических связей и пар, составляющих человеческое ДНК, вычислили с помощью компьютеров. Гипотетически функционального человека и его геном удалось «засунуть» в компьютерную систему, разбить на бинарный код. Можно ведь и целый мир заодно создать!

Все в мире циклично, все есть математика, даже время

Признак №10: Симулятор жизни и матрица

Все еще смеетесь над фразой «жизнь в матрице»? Современные компьютеры моделируют множество переменных. Чаще всего мы встречаемся с игровыми симуляциями и событиями из реальной жизни (болезни, катастрофы) или вымышленной (восстание зомби, Апокалипсис). Сегодня Гарвардский суперкомпьютер Odyssey уже может смоделировать более 14 миллиардов лет в виде кода за 5-8 месяцев. Теоретически такой большой мир можно сделать компьютерной симуляцией.

Однажды мир воссоздаст свое «подобие». То ли мы в матрице, то ли она еще впереди…

А если мир уже создан по принципу матрицы, то как он выглядит на самом деле?

Мы точно живем в матрице. А вы замечали сбои?

Есть еще минимум пять доказательств, которые говорят, что мир и вселенная — чей-то невероятный проект. Дать точный ответ, живем мы в матрице или нет по мнению Дэвида Чалмерса невозможно, ведь «любое доказательство, может быть симулировано». Матрица тоже не идеальна, поэтому нередко попадаешь на такие признаки сбоев как например:

паранормальные явления в мире (привидения, призраки, духи)
эффект дежавю
знания про реинкарнацию и карму
провалы в памяти как будто «зависаешь» на клавишах alt ctrl delete
тайны вселенной и мироздания
необъяснимые чудеса в мире и Вселенной также могут стать ошибкой кода

У вас же непременно были «сбои» матрицы в системе координат, делитесь в комментариях!

Взгляните на компьютерные игры и симуляции современности. Сорок лет назад мир играл в понг (2 прямоугольника и точку). Теперь, мы пользуемся фотореалистичным 3D режимами. Выходит, еще через 40 лет компьютерные симуляции станут неотличимы от реальности, а ответы про матрицу — более очевидными. Матрица похожа на поисковую систему Google с 2.5 эксабайтами данных в сутки. Она не отвечает на наши вопросы, а лишь помогает найти на них ответы.

Matrix Effect — обзор

Matrix Effects

Несмотря на то, что их часто объединяют как одно название, матричные эффекты при валидации отличаются от подавления ионов. И происхождение, и экспериментальная парадигма для демонстрации валидности анализа в присутствии матрицы дискретны. При оценке матричных эффектов определенные преаналитические ошибки оцениваются на предмет их влияния на аналитический результат. Эксперимент рассматривает качество и целостность образца для анализа, включая гемолиз, липемию, желтуху, тип антикоагулянта или консерванта и другие параметры, если это необходимо.⁴⁸ Три различных эксперимента используются для определения влияния матричных эффектов с тонкостью, обусловленной природой аналитов (эндогенные или экзогенные). Для эндогенных аналитов многие исследования проводят путем сравнения концентраций в циркулирующей крови с предпочтительным типом образца. Образцы отбирают как минимум от трех человек в пробирку предпочтительного типа (исходный уровень, т. Е. Сыворотку с красной крышкой) и другие потенциальные пробирки с пробами и типы антикоагулянтов, которые могут быть измерены клинически (т. Е. Пробирка с сепаратором сыворотки, плазма с литиевым гепарином).Важно отметить, что сравнение «согласованного отбора» включает в себя как состав конечного образца перед экстракцией (состав соэкстрагированной матрицы), так и дополнительную систематическую ошибку, которая может возникнуть из-за адсорбционных потерь (в сепаратор сыворотки) и остаточной активности фермента (плазма по сравнению с сывороткой, стабилизатор). по сравнению с отсутствием и т. д.). Критерии приемлемости — смещение ± 15% или менее для каждой согласованной пары (или более строгие, если TAE известен) вместе с постоянным допуском переходного отношения (по сравнению с калибраторами и QC при эквивалентной концентрации).

Этот конкретный экспериментальный план может быть выполнен путем добавления одинаковой концентрации аналитов в каждый тип образца сразу после сбора образца в пробирку для сбора ( n = 3 донора на тип пробирки, <5% разбавление в крови диметилсульфоксидом [ДМСО ] или вода [H ₂ O], если возможно). После смешивания и обработки образцов в соответствии с типом матрицы сравнение с предпочтительным типом образца выполняется, как описано ранее. Цель состоит в том, чтобы смоделировать потенциальные адсорбционные потери и остаточную активность ферментов, как это было ранее, и часто затрудняется тем, что объем сбора образца был идентичным для каждой взятой пробирки.

Важным процессом валидации является определение эквивалентности матрицы или способности анализа быть нечувствительным к матрице. Это необходимо выполнять, если анализ предназначен для измерения различных типов образцов, таких как анализ мочи, плазмы и спинномозговой жидкости на аминокислоты. Независимые схемы калибровки для этих трех матриц могут стать громоздкими в лаборатории. Измерение всех трех матриц по одной калибровочной матрице требует доказательства того, что матрица не влияет на измерения.Примечательно, что этот процесс не учитывает адсорбционные потери с разделительными трубками на гелевой основе; в этом отношении следует использовать ранее упомянутый подход или равные ничьи. Кроме того, часто QC (в альтернативных типах матриц) хранятся в аликвотах и обычно анализируются как выдержанные образцы.

Принцип заключается в определении отклонения от ожидаемых результатов путем увеличения количества материала, вызывающего матричный эффект, в образце с известной концентрацией. Этот процесс используется как для эндогенных анализов (истинный матричный калибратор с высоким контролем качества и низкоуровневый матричный калибратор, очищенный от угля), так и для анализов экзогенных лекарств и не является заменой для исследований пиков и восстановления (см. Ниже).Включение 5-точечной схемы смешивания ⁴⁸ обычно используется для определения эквивалентности матриц, при этом наивысший QC из предпочтительного типа образца смешивается с самым низким QC (если стабильность не является проблемой) или свежими холостыми образцами из потенциальной альтернативы. типы сэмплов (матричные эффекты). В одной партии образцы альтернативной матрицы (низкий уровень) и образцы с известными концентрациями (высокий уровень контроля качества) измеряются без смешивания и после смешивания при 3: 1, 1: 1 и 1: 3 по объему для создания образцов на пяти уровнях. .Каждую смесь и несмешанные образцы анализируют в трех экземплярах (минимально) при использовании одного донора и в одном экземпляре при использовании трех доноров, за исключением высокого контроля качества (трижды). Оценка данных может выполняться в двух отдельных режимах. Первый заключается в использовании чистых известных образцов и аккуратных альтернативных матричных образцов для расчета ожидаемых концентраций примесей в этих образцах. Критерии приемлемости: среднее отклонение ± 15% или менее от ожидаемого для каждой смеси и точность менее 15% для измерения аналита в пределах AMR.

Второй — построить график зависимости измеренных концентраций от ожидаемых концентраций и оценить наклон и коэффициент корреляции регрессии наименьших квадратов с линейной аппроксимацией, невзвешенной. Критерии приемлемости — наклон от 0,9 до 1,1 с коэффициентом корреляции более 0,9. Выбор сокращения данных будет зависеть от начальной концентрации доступных альтернативных матричных образцов. Например, если образец альтернативной матрицы низкого уровня смешивается с калибратором низкого уровня, разница в концентрации между чистыми и смешанными образцами может быть довольно небольшой, в результате чего линия с наклоном почти равна нулю (если концентрации эквивалентны , наклон будет точно равен нулю).Метод линейных наименьших квадратов чувствителен только тогда, когда существуют существенные различия концентраций между известным образцом и альтернативным матричным образцом. В таких случаях смещение от ожидаемого является более надежной мерой возможных матричных эффектов анализа.

Если матрица, используемая при подготовке калибровочного материала, не эквивалентна испытательной матрице, такая же оценка должна выполняться путем смешивания калибраторов с предполагаемым испытательным материалом. Даже в случае матрицы, очищенной от угля, как это часто бывает во многих эндогенных анализах, процесс удаления древесного угля удаляет основные компоненты образца.На рис. 5.21 показана оценка эквивалентности матрицы с помощью 5-точечной схемы смешивания для калибратора синтетической мочи, смешанного с добавленным объединенным высоким QC (красный) вместе с добавкой пула необработанной человеческой мочи и пула модифицированной мочи (синий). Как и ожидалось, наклон согласия составляет приблизительно 1 с минимальным отклонением от ожидаемой концентрации для каждой примеси. Систематическая ошибка смеси составляла менее 6%, а CV при всех измеренных концентрациях составлял менее 5%. Для дальнейшего рассмотрения, независимость от матрицы дает представление о потенциальных разбавителях, которые необходимо оценить в исследованиях линейности разбавления (см. Ниже).КК, приготовленные извне, часто лиофилизированные, популярны в лабораториях. К сожалению, матрица этих КК редко бывает идентична матрице испытуемых образцов, и для определения эквивалентности измерений следует проводить исследования смешения по 5 точкам как с калибраторами, так и с матричными КК.

РИСУНОК 5.21. Пятиточечная схема смешивания кортизола в моче для низкого калибратора (красный) , очищенного от угля, и объединенной мочи (синий) , смешанной с объединенной мочой для контроля высокого качества. Использование линейной регрессии для этого анализа данных основано на несоответствии концентраций двух типов образцов.Между двумя типами матриц наблюдается хорошее согласие, что указывает на толерантность анализа как к очищенной от угля моче, так и к истинной человеческой матрице.

Гемолиз, липемия и желтуха — это присутствие лизированных клеток крови, жирных кислот и триглицеридов и желчи соответственно. ^48,63 Два экспериментальных рабочих процесса подходят для определения влияния некачественных образцов, преимущественно для анализа сыворотки и плазмы. В первом используется 5-точечная схема смешивания, указанная ранее, с образцами, состоящими из сильно гемолизированных, желтушных и липемических пулов (пулы HIL), суб-аликвотированных из текущих лабораторных образцов.Концентрацию интерферентов в каждом пуле следует измерять с помощью калиброванных клинических анализов для определения количества каждого интерферента в каждом пуле вместе с образцами QC (практически невозможно получить матрицу, полностью свободную от липемии). Примеси пулов и влияние на измерение аналитов путем экстраполяции выполняется, как описано ранее, и концентрация мешающих факторов, которая приводит к интерференции (смещение <± 15% от ожидаемого для каждой смеси и точность <15% для измерения аналитов в AMR ) отмечается как допустимый уровень воздействия каждого фактора.Эти подробности должны быть указаны в СОП для анализа; кроме того, целесообразно генерировать высококачественные цветные изображения для включения в СОП, чтобы помочь дифференцировать образцы с несоответствующим матричным составом.

Более оптимизированный подход включает добавление концентрированных растворов этих помех в пул с высоким контролем качества (обычно это преобладающий тип исследуемой пробы). Недавно коммерчески доступный набор для тестирования позволил провести этот эксперимент (набор для проверки помехоустойчивости, Sun Diagnostics, Нью-Глостер, штат Мэн).В таблице 5.26 описан процесс тестирования, с помощью которого QC с высоким содержанием пула разбавляют концентрированными растворами мешающих веществ HIL для определения приемлемых максимальных концентраций этих мешающих веществ. ⁴⁸ Каждый образец с добавлением анализируется в трех экземплярах, а раствор с добавлением анализируется после разбавления в матрице холостого калибратора. Измерение добавленных растворов HIL для добавления к пустой матрице позволяет определить присутствие аналитов в растворах для добавления, чтобы скорректировать ожидаемую концентрацию для расчетов смещения при добавлении в высокий QC.Таким образом, приемлемым измерением без помех является среднее отклонение ± 15% или менее (CV-процент трех повторов <15%) относительно ожидаемой концентрации высокого QC с учетом разбавления. Измерение без помех с использованием этого подхода позволяет получать образцы с интерференциями HIL, намного превышающими клинически ожидаемые значения, что устраняет необходимость в визуальной оценке целостности образца на стенде. В случае возникновения помех требуется уменьшение абсолютной концентрации помех HIL и создание отсечки с изображением в SOP.Неспособность обеспечить, чтобы типы матриц или потенциальные помехи не приводили к смещению, обычно требуется одно из двух соображений: исключение типа образца и помех (четко задокументировано в заказе тестов и СОП) или создание эталонных интервалов для конкретной матрицы (см. Соответствующий раздел ниже). В таблице 5.27 показаны некоторые из распространенных причин помех и матричных эффектов, наблюдаемых в клинических лабораториях.

ТАБЛИЦА 5.26. Схема интерференционных пиков для гемолиза, иктеричности и липемии

Набор для контрольных испытаний *
Помехи обеспечиваются	Тестовая концентрация	Типичные значения концентрации
Триглицериды	3000 мг / дл (34 мм) / Л)	& gt; 15000 мг / дл (170 ммоль / л)
Гемолизат	0.5 г / дл	& gt; 10,0 г / дл
Общий белок (из альбумина и γ-глобулинов)	12 г / дл	25 г / дл
Билирубин (конъюгированный)	20 мг / дл (342 мкмоль / л)	> 400 мг / дл (6,8 нмоль / л)
Билирубин (неконъюгированный)	20 мг / дл (342 мкмоль / л)	> 400 мг / дл (6,8 нмоль / л)
Среднее значение межисследований как целевое значение смещения, учет разбавления
Пул	Интерферент	Концентрация аналита (% смещения)
4 части	1 часть триглицерида	80 (15)
19 частей	1 часть гемолизата	95 (15)
1 часть	1 часть белка	50 (15)
19 частей	1 часть конъюгированного билирубина	95 (15 )
19 частей	1 часть неконъюгированного билирубина	95 (15)

от Sun Diagnostics, New Gloucester, Maine.

ТАБЛИЦА 5.27. Примеры матричных эффектов

Источник	Результат	Разрешение
Коэлюирующие фосфолипиды	Подавление ионизации	Повторная разработка ЖХ или условия подготовки образца
Гемолиз	Дифференциальное связывание аналита по сравнению с нормальным образец, изменение клинически значимой концентрации (если аналит секвестрируется в эритроцитах), плохие экстракты снижают жесткость	Отклонить все гемолизированные образцы или изменить условия подготовки образцов для контроля
Липемия	Дифференциальное связывание аналита по сравнению снормальный образец, плохие экстракты снижают жесткость	Отклонить все липемические образцы или изменить условия подготовки образца для контроля
Иктерис	Дифференциальное связывание аналита по сравнению с нормальным образцом, плохие экстракты снижают жесткость	Отклонить все желтушные образцы или переработать подготовку образца условия для контроля
Различие типов пробирок	Изменение циркулирующей концентрации аналита, адсорбционные потери на гелевом разделительном материале, изменение pH из-за антикоагулянта, введение мешающих веществ из пробирки	Отбраковать неправильно отобранный образец, повторно проявить условия пробоподготовки для контроля.Если пробирка с источником недоступна (из-за разделения образцов), различия в матрице можно оценить с помощью отдельного анализа (т. Е. Кальций для дифференциации сыворотки / плазмы).
Мешающие виды	Ложно-положительный результат (интерференция аналита), ложный отрицательный результат (интерференция IS), сложная интеграция (частично соэлюция)	Мониторинг переходных соотношений, повторная разработка ЖХ или условий подготовки образца для разрешения

LC , Жидкостная хроматография.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

6.4B: Учет матричных эффектов

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Разработайте общий метод, который можно использовать для учета наличия неизвестных матричных эффектов.

Шум пламени, спектральные помехи и химические помехи — все это примеры матричных эффектов.Атомарные методы являются одними из самых чувствительных из всех методов анализа к матричным эффектам. В предыдущих разделах были описаны способы попытки учесть возможность некоторых типов матричных эффектов. Даже при использовании этих методов все еще существует вероятность того, что какой-либо аспект матрицы (помните, что матрица — это все, кроме того, что анализируется) либо усиливает, либо уменьшает сигнал, измеренный на детекторе. Беспокоит то, что стандартные решения часто имеют другую матрицу, чем анализируемые неизвестные.

Разработайте общий метод, который можно использовать для учета наличия неизвестных матричных эффектов.

Процесс под названием стандартное добавление часто можно использовать для оценки того, оказывает ли образец матричный эффект. Если образец действительно имеет матричный эффект, процедура добавления стандарта обеспечит более точное измерение концентрации аналита в образце, чем использование стандартной кривой. Процесс включает в себя добавление серии небольших порций анализируемого вещества к образцу и измерение сигнала.Предполагается, что дополнительный аналит испытывает те же матричные эффекты, что и вещества, уже присутствующие в образце. Дополнительные приращения сохраняются небольшими, чтобы свести к минимуму вероятность того, что они затопят матрицу и больше не будут испытывать те же эффекты матрицы.

Сигнал для каждого приращения отображается в зависимости от добавленной концентрации, как показано на рисунке \ (\ PageIndex {1} \). На рисунке \ (\ PageIndex {1} \) представлены графики для двух разных образцов, оба из которых имеют одинаковую концентрацию аналита.Один из образцов имеет матрицу, которая усиливает сигнал по сравнению с другим. Анализ графиков показывает, что образец с улучшающей матрицей дает линейный график с более высоким наклоном, чем линейный график, полученный для другого образца. Затем график экстраполируется обратно до точки пересечения с X, которая указывает концентрацию аналита, которую необходимо добавить в матрицу для получения сигнала, измеренного в исходной пробе.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): график стандартного добавления для двух образцов с одинаковой концентрацией.Образец с более высоким наклоном имеет матрицу, усиливающую сигнал.

Экспериментальные этапы, связанные с проведением добавления стандарта, более сложны, чем этапы, связанные с использованием стандартной кривой. Если кто-то тестирует серию образцов со схожими свойствами, которые имеют аналогичные матрицы, желательно использовать стандартную процедуру добавления для одного или нескольких образцов и сравнить концентрацию с концентрацией, полученной с помощью стандартной кривой. Если два результата похожи, то это говорит о том, что матричные эффекты минимальны и использование стандартной кривой оправдано.

Что такое матричный эффект в жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии?

Эффекты матрицы

— это подавляющие или усиливающие свойства соединения, совместно элюируемого из биологической матрицы, на первичный сигнальный отклик целевого аналита. В нескольких биологических исследованиях жидкостной хроматографии и тандемной масс-спектрометрии (ЖХ-МС) Matrix Effects может подавлять интенсивность ионов, препятствуя ионизации целевого анализируемого вещества. Соединения с высокой массой, полярностью и основностью являются типичными кандидатами на запуск матричных эффектов.

Компоненты матрицы могут депротонировать и нейтрализовать ионы аналита, образующиеся в жидкой фазе, вызывая подавление ионов. Матричные эффекты также могут быть вызваны соосаждением аналитов с менее летучими и тяжелыми соединениями. В этих условиях снижается эффективность образования капель в жидкой фазе. Мешающие соединения с высокой вязкостью в биологической матрице могут увеличивать поверхностное натяжение заряженных капель и дополнительно предотвращать испарение. Кроме того, матричные соединения могут снизить стабильность ионов аналита, образующихся в газовой фазе.Кроме того, накопление заряженных компонентов матрицы перед входом в квадрупольный масс-анализатор может привести к проблемам с зарядкой, что препятствует перемещению ионов анализируемого вещества в масс-анализатор.

Рисунок 1 ниже суммирует предлагаемые механизмы матричных эффектов при ионизации электрораспылением (ESI).

П. Панувет, Р. Хантер и др. Эффекты биологической матрицы в количественной тандемной масс-спектрометрии Аналитические методы на основе : продвижение биомониторинга. Anal Chem.2016; 46 (2): 93-105.

Заключение

Ученые исследовали множество методов ограничения матричных эффектов и получения надежных данных ЖХ-МС. Как правило, фосфолипиды в плазме являются одним из значительных источников матричных эффектов. Следовательно, может быть полезна более чистая подготовка проб с использованием жидкой и твердофазной экстракции. Более того, корректировка условий хроматографии ВЭЖХ во избежание проблемы совместного элюирования занимает много времени, особенно когда мешающие соединения имеют очень похожие молекулярные свойства с аналитом.Трудно исключить матричные эффекты, и одним из возможных вариантов является использование внутренних стандартов, меченных изотопами, для количественной компенсации. Теоретически такая же степень ионного подавления или усиления может иметь место для целевого аналита и его меченого изотопами аналога.

Матричный эффект в TOF-SIMS анализе двухэлементных неорганических тонких пленок

Матричный эффект, i.е. зависимость выхода ионов элемента от окружающего химического состояния, очень часто рассматривается как отрицательный и ограничивающий фактор при характеристике элемента. Фактически, это основная причина, по которой времяпролетная масс-спектрометрия вторичных ионов (TOF-SIMS) является неколичественным методом, поскольку эффективность ионизации элементов может составлять несколько порядков в зависимости от матрицы. Несмотря на это, даже небольшие химические вариации экспериментальной установки могут сделать интерпретацию профилей глубины TOF-SIMS сложной задачей.Однако чувствительность ионизации элементов к соседним атомам также может быть очень полезной, поскольку выходы ионов могут быть увеличены в присутствии определенных частиц, таких как кислород, цезий, вода и фтор. В данной работе мы делаем попытку оценить матричный эффект в двухэлементных Zr-содержащих сплавах с помощью TOF-SIMS. Эффективность ионизации Zr, а также его реакция на поверхностные и межфазные загрязнения были исследованы в зависимости от матриц Al, Si и Cu. Было замечено, что эффективность ионизации Zr более чем в четыре раза выше в матрице Si, чем в матрице Cu, и более чем в два раза выше по сравнению с результатами, полученными в матрице Al.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

Наблюдения матричных эффектов в масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой

Матричные эффекты в масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) можно разделить на две основные категории: проблемы спектрального перекрытия, вызванные матрицей, и индуцированные матрицей изменения интенсивности сигнала.В данной работе достаточно подробно исследуются изменения интенсивности сигнала, индуцированные матрицей. Как правило, высокая концентрация матричного элемента приводит к подавлению сигналов аналита. Степень матричного эффекта сильно зависит от расхода небулайзера и имеет тенденцию быть менее сильной при низких расходах небулайзера, чем при высоких расходах небулайзера. Хотя эффекты подавления кажутся наиболее общими, можно наблюдать улучшения, особенно при высоких скоростях потока небулайзера. Мощность плазмы и глубина выборки, по-видимому, не имеют большого влияния на матричные эффекты.Для матричного эффекта наблюдаются определенные массовые тренды. Тяжелые матричные элементы вызывают наиболее серьезные матричные эффекты, и легкие аналиты страдают более серьезно, чем более тяжелые. Кроме того, более серьезные матричные эффекты возникают в присутствии матричных элементов с низким потенциалом ионизации. Наконец, матричный эффект больше зависит от абсолютной концентрации матричного элемента, чем от относительной концентрации матрицы по отношению к аналиту, и, таким образом, матричные эффекты могут быть минимизированы путем разбавления.Основной причиной наблюдаемых матричных эффектов, по-видимому, является нарушение пути ионного пучка через ионную оптику и масс-спектрометр из-за высокой концентрации матричного элемента.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент… Что-то пошло не так. Попробуйте снова?

Матричных эффектов и матричных воздействий: влияние различных матриц образцов на подготовку образцов и хроматографический анализ — 24 ноября 2016 г. — Синь Чжан, Ким Хейнс, Джонатан Данасо1, Лоуренс Андраде, Келли Демерс и Эрин Чемберс — Статьи «Хроматография сегодня»

Биологические матрицы значительно различаются по своему составу, природе и относительному содержанию общих компонентов, таких как фосфолипиды.Эти различия могут иметь существенное влияние на методы ЖХ-МС / МС. В дополнение к типичным соображениям, таким как устранение хроматографических помех, минимизация подавления ионов или нарушение связывания с белками, более тонкие различия между матрицами часто требуют специфических для матрицы модификаций, которые не всегда очевидны. В этой рукописи подробно описывается экстракция и анализ THC, THC-OH и THC-COOH из плазмы, ротовой жидкости (OF), цельной крови и мочи с использованием нового сорбента твердофазной экстракции в формате µElution с последующим прямым анализом с помощью UHPLC- МС / МС.Соответствующая матрице предварительная обработка образцов, уточнение протокола SPE и выбор хроматографической колонки были исследованы и оптимизированы, чтобы гарантировать постоянное извлечение аналитов и минимизировать специфические матричные эффекты, возникающие из различных проанализированных матриц. В дополнение к обсуждению специфических модификаций матрицы, окончательный метод определения каннабиноидов в моче сравнивается с ранее существовавшим утвержденным методом судебной токсикологии при анализе набора аутентичных образцов мочи.

Введение

Ученые должны учитывать множество различных переменных при разработке методов УВЭЖХ-МС / МС.Интересующие аналиты представляют только одну из этих переменных. Матрица проб, содержащая эти аналиты, представляет собой собственный набор уникальных проблем, которые могут меняться в зависимости от матрицы. Еще больше усложняет задачу разработки метода то, что неспособность понять и удалить помехи, присутствующие в различных матрицах образцов, может привести к непредсказуемым матричным эффектам и хроматографическим осложнениям. Например, изобарные соединения необходимо удалить или разделить хроматографически.Более того, метод должен быть устойчивым (с минимальными матричными помехами) для обеспечения точной и воспроизводимой количественной оценки. В биологических матрицах фосфолипиды являются одной из наиболее частых причин матричных эффектов, таких как подавление ионов, что может привести к плохой воспроизводимости и снижению чувствительности [1]. Если аналитики используют методы удаления фосфолипидов вместе с другими мешающими компонентами, такими как соли и белки, из образца, влияние различий в матрице можно свести к минимуму.В идеале это привело бы к использованию одного сорбента и аналогичных протоколов для анализа данного набора соединений, присутствующих в разрозненных матрицах. Чтобы оценить эту возможность, был изучен анализ ТГК и его метаболитов в моче, плазме, цельной крови и ротовой жидкости. Каждая матрица образца была предварительно обработана для достижения оптимального высвобождения и извлечения этих каннабиноидов. Недавно разработанный сорбент SPE, специально разработанный для удаления фосфолипидов при сохранении способности выборочно очищать интересующие аналиты, был использован для устранения помех матрицы.Сорбент основан на гибридном (имеющем как гидрофильные, так и липофильные характеристики удерживания) обращенно-фазовом механизме удержания и выделения как полярных, так и неполярных аналитов. Смачиваемая водой природа этого сорбента позволяет исключить этапы кондиционирования и уравновешивания, что приводит к упрощенным протоколам SPE. Кроме того, была введена новая функциональность, которая также позволяет удалять фосфолипиды.
В этой рукописи подробно описана оптимизация процедур предварительной обработки образцов и подготовки образцов для тетрагидроканнабинола (ТГК) и двух его основных метаболитов в моче, цельной крови, плазме и ротовой жидкости.В дополнение к более очевидным, специфическим для матрицы стратегиям, также исследуется использование скрининга хроматографических колонок в качестве инструмента для минимизации матричных эффектов. Наконец, подлинные образцы мочи используются для сравнения представленного метода исследования мочи с ранее утвержденным методом из лаборатории судебно-токсикологической экспертизы.

Экспериментальный

Реактивы и материалы

Все стандарты и внутренние стандарты, меченные стабильными изотопами, включая тетрагидроканнабинол (Δ9-THC, THC), 11-нор-9-карбокси-Δ9-THC (THC-COOH), 11-нор-9-гидрокси-Δ9-THC (THC- OH), Δ9-THC-D3 (THC-D3), 11-карбокси-Δ9-THC-D3 (THC-COOH-D3), 11-гидрокси-Δ9-THC-D3 (THC-OH-D3) были приобретены у Cerilliant (Раунд-Рок, Техас, США).β-Глюкуронидаза из E. Coli K 12 была приобретена в Roche Life Science (Индианаполис, Индиана). Исходные стандарты THC, THC-OH и THC-COOH (100 мкг / мл) готовили в 40% метаноле. Раствор рабочего внутреннего стандарта (IS) 1 мкг / мл (для образцов мочи) или 100 нг / мл (для образцов плазмы, цельной крови и ротовой жидкости) THC-D3, THC-OH-D3 и THC-COOH-D3 был также приготовлен в 40% -ном метаноле. Рабочие растворы для приготовления индивидуальных калибраторов и стандартов контроля качества готовили ежедневно в 40% метаноле.Ацетонитрил (ACN) сорта Optima, метанол (MeOH), 2-изопропанол (IPA) и уксусная кислота (ледяная) были получены от Fisher Chemical (Fair Lawn, NJ). Муравьиная кислота (FA — 88% сорт A.C.S.) и одноосновный, моногидрат фосфат калия и двухосновный фосфат калия были приобретены у J.T. Бейкер (Филлипсбург, Нью-Джерси). Гидроксид натрия (NaOH — безводные гранулы, минимум 98%) и фосфорная кислота (85 мас.% H3O) были приобретены у Sigma-Aldrich (Сент-Луис, Миссури). Все химические вещества были чистыми для ВЭЖХ, если не указано иное.
Планшеты для µЭлюции Oasis PRiME HLB и вакуумный коллектор были от Waters (Милфорд, Массачусетс). Плазма крыс и цельная кровь крыс были приобретены в Bioreclamation IVT (Westbury, NY). Мочу и ротовую жидкость собирали у здоровых взрослых добровольцев женского пола. Устройства для сбора слюны для количественного анализа были любезно предоставлены Immunalysis Corporation (Помона, Калифорния).

Предварительная обработка образцов

Образцы мочи: 80 мкл каждого рабочего калибратора или стандартного раствора QC (приготовленного ежедневно) добавляли к 1920 мкл мочи человека для построения калибровочных кривых и образцов QC.Диапазон калибровки составлял от 0,1 до 100 нг / мл для THC-COOH и THC-OH и от 0,2 до 100 нг / мл для THC. Были приготовлены образцы для контроля качества при 0,75, 7,5 и 75 нг / мл. Гидролиз глюкуронида: 40 мкл рабочего раствора IS добавляли к 2 мл образца мочи человека в стеклянном флаконе, затем добавляли 2,4 мл 0,1 М калий-фосфатного буфера (pH 6,8), содержащего 10 мкл β-глюкуронидазы. Флаконы закрывали крышками, перемешивали на вортексе и инкубировали при 37 ° C на водяной бане в течение 16 часов. После охлаждения образцов до комнатной температуры добавляли 150 мкл 10 М NaOH, перемешивали на вортексе и гидролизовали в сухом нагревательном блоке в течение 30 мин при 70 ° C.После охлаждения образцов добавляли 850 мкл ледяной уксусной кислоты и образцы перемешивали на вортексе. Твердофазную экстракцию выполняли с использованием планшетов для µ-элюирования Waters ’Oasis PRiME HLB: 500 мкл предварительно обработанного образца (эквивалент 180 мкл мочи) наносили непосредственно на планшет без кондиционирования или уравновешивания. Затем все лунки планшета для SPE промывали 2 х 300 мкл аликвотами смеси 25:75 метанол / вода. Затем образцы элюировали аликвотами 2 х 25 мкл 60:40 ACN / IPA и разбавляли 50 мкл воды.5 мкл вводили в систему UHPLC / MS / MS.
Образцы плазмы: 100 мкл каждого рабочего калибратора или стандартного раствора QC и 100 мкл раствора IS были добавлены к 1800 мкл плазмы для построения калибровочных кривых и образцов QC. Концентрации калибратора варьировались от 0,1 до 100 нг / мл для всех аналитов. Были приготовлены образцы для контроля качества при 0,375, 1,75, 7,5 и 37,5 нг / мл в плазме. 200 мкл 0,1% ЖК в ACN добавляли к 100 мкл плазмы в микроцентрифужной пробирке. Затем смесь встряхивали в течение 5 секунд и центрифугировали в течение 5 минут при относительной центробежной силе 7000 (rcf).Затем супернатант перед загрузкой разбавляли 400 мкл воды. Весь предварительно обработанный образец загружали непосредственно на планшет Oasis PRiME HLB µElution без кондиционирования или уравновешивания. Затем все лунки промывали 2 х 250 мкл аликвотами 25:75 MeOH / h3O. Затем все лунки элюировали аликвотами 2 х 25 мкл 90:10 ACN / MeOH и разбавляли 50 мкл воды перед анализом. 5 мкл вводили в систему UPLC-MS / MS.
Образцы крови: 100 мкл каждого рабочего калибратора или стандартного раствора QC и 100 мкл раствора IS были добавлены к 1800 мкл цельной крови крысы для получения калибровочных кривых и образцов QC.Концентрации калибратора варьировались от 0,05 до 100 нг / мл для всех аналитов. Были приготовлены образцы для контроля качества при 0,375, 2, 7,5, 20 и 37,5 нг / мл. 100 мкл цельной крови с добавками добавляли к 25 мкл раствора 0,1 М сульфат цинка / ацетат аммония, и смесь встряхивали в течение 5 секунд для лизирования клеток. Затем все образцы осаждали, добавляя 375 мкл 0,1% FA в ACN. Весь образец встряхивали в течение 10 секунд и центрифугировали в течение 5 минут при 7000 rcf. Затем супернатант разбавляли 800 мкл воды.Весь предварительно обработанный образец был непосредственно загружен в планшет Oasis PRiME HLB µElution в 2 аликвотах без кондиционирования или уравновешивания. Затем все лунки промывали 2 х 250 мкл аликвотами 25:75 MeOH / h3O. Затем все лунки элюировали 2 аликвотами по 25 мкл 90:10 ACN / IPA и разбавляли 50 мкл воды. 5 мкл вводили в систему UPLC-MS / MS.
Образцы ротовой жидкости: 200 мкл каждого рабочего калибратора или стандартного раствора QC добавляли к 1800 мкл ротовой жидкости для подготовки калибровочных кривых и образцов QC.Концентрации калибратора варьировались от 0,05 до 100 нг / мл для всех аналитов. Образцы для контроля качества были приготовлены при 0,375, 1,75, 7,5 и 37,5 нг / мл в ротовой жидкости. Образцы ротовой жидкости были собраны с помощью устройства для сбора Quantisal от Immunalysis Corporation в соответствии с инструкциями производителя. Аппликатор для сбора был пропитан ротовой жидкостью, а затем помещен в пробирку для сбора, которая содержала 3,0 мл буфера для стабилизации образца. Согласно инструкции производителя, это было заявлено как эквивалент сбора 1.0 ± 0,1 мл образца. Затем в пробирку для сбора добавляли 1 мл ацетонитрила, чтобы улучшить экстракцию. Набор для сбора хранился в холодильнике в течение ночи, чтобы смоделировать время прохождения образца и обеспечить полное уравновешивание между образцом в подушке и смесью стабилизирующего буфера в сосуде для сбора. Аликвоты по 500 мкл стабилизированных буфером образцов ротовой жидкости (эквивалент 100 мкл ротовой жидкости) предварительно обрабатывали добавлением 200 мкл 4% h4PO4 и 10 мкл рабочей смеси IS. Весь предварительно обработанный образец (всего 710 мкл) загружали непосредственно на планшет Oasis PRiME HLB µElution без кондиционирования или уравновешивания с последующей промывкой 2 х 250 мкл 5% Nh5OH в 25:75 MeOH / h3O.Затем все лунки элюировали 2 × 25 мкл 90:10 ACN / MeOH и разбавляли 50 мкл воды. 5 мкл вводили в систему UPLC-MS / MS.

Расчет извлечения аналита и матричного эффекта

Извлечение аналита рассчитывали по методу Матушевского [15] с использованием следующего уравнения:

% восстановления = (Область A) x100%
(Зона B)
Где A равно площади пика определенного аналита (который был предварительно введен в матрицу) в экстрагированном образце, а B равен площади пика того же аналита в экстрагированном холостом образце матрицы, в который соединения были добавлены после экстракции. .
Матричные эффекты рассчитывались по следующей формуле:
Площадь пика в матрице Эффекты = наличие матрицы -1 x 100%
Площадь пика при отсутствии матрицы
Площадь пика в присутствии матрицы относится к площади пика конкретного аналита в экстрагированном образце матрицы, в который соединения были добавлены после экстракции. Площадь пика в отсутствие матрицы относится к площади пика аналита в чистом растворе растворителя.

Хроматографический анализ

Анализ выполняли с использованием UPLC класса ACQUITY I в сочетании с трехквадрупольным прибором Xevo TQ-S для масс-спектрометрии, поставляемым Waters Corporation (Милфорд, Массачусетс). Температуры отсека автосэмплера и колонки были установлены на 10 ° C и
° C. 40 ° С соответственно. В зависимости от матрицы для разделения использовали колонки Waters BEH C18, 1,7 мкм, 2,1 * 100 мм или CORTECS C18, 1,6 мкм, 2,1 * 100 мм. HSS (высокопрочный диоксид кремния) C18 UPLC® 1.Колонка 8 мкм, 2,1 * 100 мм была протестирована во время экстракции ротовой жидкости для оптимизации матричных эффектов. Объем инъекции составлял 5 мкл. Подвижные фазы состояли из растворителя A: воды Milli-Q, содержащей 0,1% муравьиной кислоты, и растворителя B: ацетонитрила, содержащего 0,1% муравьиной кислоты. Скорость потока составляла 0,6 мл / мин. THC и метаболиты разделяли хроматографически с использованием следующего градиента: начальное удерживание при 50% растворителе B с последующим линейным увеличением до 95% растворителя B за 3 мин. Доля растворителя B поддерживалась на уровне 95% в течение 30 секунд, после чего она была снижена до 50% в 0.1 мин и удерживается на этом уровне 0,4 мин. Время всего цикла составляло 5 мин. МС работал в режиме положительного ESI при следующих условиях: капиллярное напряжение 2,0 кВ; Газ десольватации при 1000 л / час; Конический газ при 150 л / час; Температура десольватации 500 ° C и температура источника 150 ° C. Напряжение конуса было оптимизировано для каждого аналита. MRM для THC-OH составляли 331,3> 313,1 (первичный MRM с конусным напряжением 40 В и энергией столкновения 18 эВ) и 331,3> 193,1 (подтверждающий MRM с конусным напряжением (CV) при 40 В и энергией столкновения 30 эВ) с IS при 334. .3> 316,1. MRM для THC-COOH составляли 345,3> 327,3 (первичный с 50 В и 20 эВ) и 345,3> 299,3 (подтверждающий с 50 В и 25 эВ) с его IS 348,3> 330,3. MRM для THC составляли 315,1> 193,2 (первичный, 40 В и 25 эВ) и 315,1> 135,1 (подтверждающий, 40 В и 25 эВ) с IS 318,1> 196,2. Данные были получены и проанализированы с использованием программного обеспечения MassLynx (V4.1). Количественная оценка проводилась с использованием TargetLynx.

Результатов и обсуждение:

Хроматография

На рисунке 1 показана хроматография трех каннабиноидов из экстрагированного образца мочи при концентрации 2 нг / мл с использованием колонки BEH C18.Все соединения элюировались в течение 3 минут и характеризовались шириной пика менее 3 секунд при 5% от базовой линии. Все пики были симметричными с симметрией 0,95–1,15. Для образцов ротовой жидкости использовалась колонка CORTECS C18 для минимизации матричных эффектов, как описано в разделе, посвященном изучению матричных эффектов. При одинаковых условиях разделения все соединения элюировались за 3 минуты. Форма пика была превосходной с шириной пика менее 1,8 секунды при 5% от базовой линии.

Восстановление и матричные эффекты

В этих исследованиях использовались абсолютные% матричные эффекты, а не вычисления матричного фактора или нормализованные расчеты IS.Хотя можно использовать нормализованные матричные коэффициенты IS, для многих методов не существует IS для всех соединений. Измерение% матричных эффектов дает общее и «репрезентативное» ощущение чистоты и специфичности очистки. Кроме того, более низкий% матричных эффектов также помогает чувствовать себя более уверенно в надежности метода, поскольку минимизация матричных эффектов сводит к минимуму вариабельность между выборками и снижает риск неожиданного, специфичного для выборки подавления / улучшения.
Образцы мочи: Рисунок 2A демонстрирует воспроизводимость восстановления THC-OH и THC-COOH на 90%.Хотя извлечение ТГК было несколько ниже (60%), оно тоже было стабильным. RSD для извлечения всех аналитов было менее 8%. Матричные эффекты были минимальными, менее 15% для всех соединений. Обе стадии гидролиза были необходимы для максимального восстановления и для гарантии того, что целевые лекарственные средства полностью деконъюгированы. Abraham et al [14] обнаружили, что для ТГК и родственных соединений необходим как ферментативный, так и щелочной гидролиз. Каннабиноиды, выделяемые с мочой, как правило, сильно конъюгированы, что требует гидролиза глюкуронида для анализа свободных метаболитов.В то время как THC-COOH может быть эффективно гидролизован с использованием процедур щелочного гидролиза, конъюгаты THC и THC-OH глюкуронида требуют процедур ферментативного гидролиза для полного деконъюгирования этих молекул [14]. С этой целью была использована процедура гибридного гидролиза, использующая ферментативный гидролиз с последующим щелочным гидролизом. На стадии промывки использовали 25% MeOH / h3O, чтобы гарантировать, что целевые аналиты удерживаются на сорбенте, в то время как менее гидрофобные помехи с высокой концентрацией были смыты.Oasis PRiME HLB также обеспечивал лучшее восстановление, вариабельность и матричные эффекты, чем LLE, с более упрощенной процедурой [2].
Образцы плазмы: восстановление экстракции в плазме (рис. 2B) составляло ~ 80% и соответствовало всем RSD менее 6%. Метод простой загрузки, промывки и элюирования SPE привел к абсолютным матричным эффектам, которые были менее 20% для всех соединений со стандартными отклонениями <3%. Предварительная обработка осаждением белков была необходима для разрушения связывания между ТГК и эндогенными белками плазмы, что позволило добиться высокого восстановления аналитов.Использование 90/10 ACN / MeOH в качестве элюирующего раствора обеспечивает оптимальную растворимость и элюирование соединений THC, оставляя большую часть эндогенных фосфолипидов на сорбенте, тем самым уменьшая матричные эффекты. Различия в восстановлении между образцами плазмы и мочи могут быть связаны с рядом факторов. Во-первых, процедура подготовки образца плазмы требует этапа осаждения белка, чтобы нарушить связывание белка каннабиноидов с белками плазмы. Если этот шаг менее чем на 100% эффективен в нарушении связывания белка, эффективность экстракции может быть снижена.Во-вторых, с образцами плазмы (90:10 ACN: MeOH) использовали другой элюирующий растворитель, чем для образцов мочи (60:40 ACN: IPA), чтобы минимизировать количество фосфолипидов в конечном элюате. Различный состав элюирующего растворителя может легко привести к разной эффективности экстракции, наблюдаемой между двумя матрицами.
Образцы крови: Среднее извлечение ТГК в крови (рис. 2С) было более 85% со средним ОСО в пределах 5-7%, что свидетельствует о высокой воспроизводимости Oasis PRiME HLB.Немного более высокий выход по сравнению с образцами плазмы может быть результатом замены МеОН в элюирующем растворителе на IPA. Матричные эффекты снова были минимальными, менее 15% для всех соединений. В этом эксперименте элюирующий раствор 90/10 ACN / IPA удаляет такой же% фосфолипидов, как 90/10 ACN / MeOH, но приводит к более стабильному извлечению. Средний% RSD для восстановления составляет 6% при использовании 90/10 ACN / IPA в образцах крови. Oasis PRiME HLB обеспечивает сопоставимые эффекты восстановления, изменчивости и матрицы со смешанным режимом SPE с более упрощенной процедурой, чем ранее опубликованные [3].
Образцы ротовой жидкости: восстановление экстракции в ротовой жидкости (рис. 2D) составило> 75% со всеми% RSD в пределах 6%. Матричные эффекты были незначительными, менее 10% для всех соединений. Во время предварительной обработки образца в устройство для сбора добавляли 1 мл ACN для повышения эффективности экстракции. Это было особенно важно для THC (наиболее гидрофобной панели), извлечение которой увеличилось с 65% до 100%. Этап промывки SPE требовал оптимизации, чтобы исключить подавление матрикса жидкости полости рта.Добавление 5% сильного аммиака к промывочному раствору минимизировало подавление, что привело к почти полному устранению матричных эффектов. Эта модификация может помочь удалить либо естественный компонент ротовой жидкости, либо компонент стабилизирующего буфера, отсутствующий в других матрицах. В то время как в других матрицах использовалась колонка BEH C18, колонка CORTECS помогла минимизировать подавление ионов из ротовой жидкости, которое не наблюдалось в других матрицах. Еще раз, жидкость для полости рта или стабилизирующий буфер могут содержать компоненты, которые мешают интересующим аналитам.Использование колонки с другой селективностью может хроматографически разделить эти компоненты, что приведет к наблюдаемому устранению ионного подавления.

Удаление фосфолипидов из образцов крови и плазмы

В качестве основного компонента клеточных мембран фосфолипиды являются основным источником матричных эффектов в биоанализе ЖХ – МС. Их можно найти во всех биологических матрицах в значительных концентрациях, особенно в цельной крови и плазме [4]. Матричные эффекты, вызываемые фосфолипидами, являются одной из самых серьезных проблем при разработке и валидации биоаналитических методов.Одним из уникальных свойств сорбента Oasis PRiME HLB является его способность удалять эти эндогенные фосфолипиды. На рисунке 3 показаны хроматограммы объединенных следов фосфолипидов (черным цветом) из экстракта Oasis PRiME HLB (A) и идентичного образца, полученного осаждением белка (B). По сравнению с пробоподготовкой с осаждением белка (PPT), экстракция Oasis PRiME HLB удаляет более 99% фосфолипидов, что приводит к более чистому элюату. Это может привести к уменьшению матричных эффектов, увеличению срока службы колонок и меньшему обслуживанию источника масс-спектрометра.Хроматография трех целевых соединений также показана оранжевым цветом (C), демонстрируя потенциальное вмешательство (совместное элюирование) фосфолипидов, если они не были удалены во время экстракции.
На рис. 4 показан профиль фосфолипидов, остающихся в различных элюатах из плазмы, экстрагированных этим новым сорбентом. Всего было оценено 18 различных растворителей для элюирования, чтобы сравнить количество оставшихся фосфолипидов, включая различные процентные содержания MeOH в воде, ACN в воде и комбинаций ACN / MeOH.На рисунке показано, что ACN не элюирует столько фосфолипидов, как MeOH. В целом,> 80% ACN в воде или> 75/25 ACN / MeOH являются оптимальными растворителями для элюирования для удаления фосфолипидов с использованием этого нового сорбента. При экстракциях образцов плазмы и цельной крови элюирующими растворами были 90/10 ACN / MeOH или ACN / IPA для удаления максимального количества фосфолипидов. IPA дает более стабильное извлечение и аналогичное удаление фосфолипидов при использовании для экстракции цельной крови. Однако его не оценивали вместе с ACN и MeOH во время первоначальной оценки удаления фосфолипидов.

Количественные результаты

Образцы для калибровки и контроля качества были подготовлены, как описано ранее в разделе «Материалы и методы» для всех образцов матрицы. Диапазон калибровки составлял 0,05 / 0,2-100 нг / мл для THC и его метаболитов. Образцы для контроля качества были приготовлены при низких, средних и высоких концентрациях, соответствующих диапазонам калибровки.
Образцы мочи: все соединения имели линейные ответы во всем диапазоне калибровки со значениями R2 ≥0.99 с 1 / x взвешиванием. Нижние пределы количественного определения (LLOQ) составляли 0,1 нг / мл для THC-COOH и THC-OH и 0,2 нг / мл для THC. Образцы для контроля качества были точными и точными. Все результаты были в пределах 15% от ожидаемых значений, а% RSD были ниже 2% (N = 6). Эти данные можно увидеть в Таблице 1А. Превосходная точность и прецизионность демонстрируют последовательность и надежность метода.
Образцы плазмы: все соединения имели линейные отклики во всем диапазоне калибровки со значениями R2 ≥0,99 с 1 / x взвешиванием и средними отклонениями <5%.Нижние пределы количественного определения (LLOQ) составляли 0,1 нг / мл для всех соединений. Образцы для контроля качества, приготовленные при 0,375, 1,75, 7,5 и 37,5 нг / мл, были точными и точными. Все результаты были в пределах 10% от ожидаемых значений со средним RSD от 2 до 5% (N = 6). Эти данные можно увидеть в Таблице 1B, и они демонстрируют, что метод является линейным, точным и точным в диапазоне калибровки, который включает весь диапазон ожидаемых значений образцов. Также было доказано, что метод является одновременно селективным и достаточно чувствительным, чтобы регулярно измерять ТГК в плазме значительно ниже порогового уровня 2–3 нг / мл [6].Это было продемонстрировано превосходной точностью и прецизионностью на уровне образца QC 0,375 нг / мл, где рассчитанные концентрации всех шести повторов находились в среднем в пределах 10% от ожидаемых.
Образцы крови: диапазоны калибровки составляли от 0,1 до 100 нг / мл для THC-OH и от 0,05 до 100 нг / мл для THC и THC-COOH. Все соединения имели линейные отклики во всем диапазоне калибровки со значениями R2 ≥0,99 с взвешиванием 1 / x. Образцы для контроля качества при низких, средних и высоких концентрациях, в зависимости от диапазона калибровки, были точными и точными.Все результаты были в пределах 10% от ожидаемых значений со средним RSD от 2 до 4% (N = 6). Эти данные можно увидеть в Таблице 1С.
Образцы ротовой жидкости: все соединения имели линейные отклики в диапазоне калибровки со значениями R2 ≥0,999 с использованием взвешивания 1 / x. Нижние пределы количественного определения (LLOQ) составляли 0,1 нг / мл для THC-OH и THC-COOH и 0,05 нг / мл для THC. Образцы для контроля качества, приготовленные при 0,375, 1,75, 7,5 и 37,5 нг / мл, были точными и точными. Все значения QC были в пределах 10% от их целевых значений, а большинство — в пределах 5%.Эти данные можно увидеть в таблице 1D. Это демонстрирует, что метод является линейным, точным и точным в диапазоне калибровки, который включает весь диапазон ожидаемых значений образцов. Также было доказано, что метод является одновременно селективным и достаточно чувствительным, чтобы регулярно измерять ТГК и его метаболиты в образцах ротовой жидкости.
Было показано, что эти методы экстракции с незначительными изменениями протокола между ними обеспечивают стабильно высокие извлечения при экстракции во всех протестированных матрицах.Все соединения имели линейные отклики во всем диапазоне калибровки со значениями R2 0,99 или более для всех четырех матриц. В каждом случае все рекомендации FDA по точности, прецизионности, линейности и аналитической чувствительности были выполнены для утвержденных методов [7]. Результаты калибровки и контроля качества (QC) показывают, что методы являются линейными, точными и точными в пределах 4 порядков. Данные исследований показывают, что 2-5 нг / мл ТГК (THC-COOH для мочи) являются показателем недавнего контакта с марихуаной (предельная концентрация) [6, 8-9].Этот метод определяет уровень ТГК и его метаболитов до 0,05-0,2 нг / мл во всех четырех различных матрицах, что значительно ниже порогового значения для недавнего воздействия марихуаны. Это также подчеркивается превосходной точностью и прецизионностью на уровне образца с низким контролем качества (0,375–0,75 нг / мл, см. Таблицу 3), где расчетные концентрации всех шести повторов находились в пределах 9% от ожидаемых.
LLOQ для THC и его метаболитов в различных матрицах варьировались от 0,05 до 0,2 нг / мл. Поскольку LLOQ были определены как самая низкая концентрация, при которой точность находилась в пределах 20% от номинального значения, а% CV были менее 20%, эти различные значения были концентрациями, при которых эти критерии были выполнены в каждой матрице.Скорее всего, различия были связаны с небольшими различиями в матрицах образцов или небольшими различиями в обнаруженных извлечениях.

Исследование эффекта матрицы

Эффекты матрицы

относятся к усилению или подавлению реакции аналита, вызванной совместным элюированием компонентов эндогенного матрикса. Воздействие происходит из-за изменений в ионизации или просто действует как изобарические помехи, как первоначально было признано Kebarle et al. в начале 1990-х годов [10]. Несмотря на то, что в настоящее время не существует универсального решения для решения проблемы матричных эффектов [11], есть несколько стратегий, которые аналитики могут применить для ее минимизации.В этом исследовании мы использовали очистку SPE, чтобы избавиться от солей, белков и даже эндогенных фосфолипидов в анализе. Выбор столбца LC также может быть очень эффективным способом устранения матричных эффектов. На рисунках 5 показаны матричные эффекты ТГК-СООН и ТГК для образцов ротовой жидкости с использованием разных столбцов. К ним относятся высокопрочный диоксид кремния (HSS) C18 для максимального удерживания, полностью пористый гибрид BEH C18 с этиленовым мостиком и колонка CORTECS C18 UPLC® с твердым ядром, а также поверхностно-пористая колонка CORTECS C8 (наименее удерживающая) UPLC®.С той же базовой частицей CORTECS C18 показал меньшие матричные эффекты и более высокое удерживание, чем CORTECS C8. Использование одного и того же лиганда (C18) с различными основными частицами (CORTECS-твердое ядро, BEH-пористое и HSS-диоксид кремния) привело к различным матричным эффектам и хроматографии. CORTECS C18 оказался наиболее эффективным в минимизации матричных эффектов для всех аналитов, обеспечивая при этом наилучшую форму пика (эффективность), возможно, благодаря присущим поверхностно-пористым частицам преимуществам, главным образом уменьшенному пути диффузии и улучшенной технологии упаковки.[12]. Эта разница также может быть просто результатом дифференциальной селективности, наблюдаемой с базовой частицей Cortecs по сравнению с BEH. HSS C18 обеспечивает самое высокое удерживание обращенной фазы при аналогичной плотности лиганда C18 (все ~ 3 мкмоль / м 2). Это указывает на то, что не только разные лиганды, но и разные основные частицы влияют не только на разделение, как ожидалось, но также на наблюдаемые матричные эффекты. Влияние матриц в образце ротовой жидкости было наиболее эффективно устранено с помощью колонки CORTECS C18 UPLC, в отличие от колонки BEH C18, используемой для трех других матриц.Колонка CORTECS не применялась к трем другим матрицам, поскольку все эффекты матрицы с колонкой BEH были в пределах 20%, что является приемлемым уровнем для анализа биоанализа.

Сравнение методов:

Примеры кейсов

В этом исследовании 25 подлинных образцов мочи были проанализированы внутренним методом, а результаты были впоследствии сопоставлены с утвержденным методом судебной токсикологии в Dominion Diagnostics Labs. (Подлинные образцы мочи были получены от компании Dominion Diagnostics, North Kingstown, RI).Хотя метод мочи, ранее описанный в этой статье, продемонстрировал превосходную точность в широком диапазоне калибровок, параллельное сравнение с полностью валидированным методом из внешней лаборатории является ключевым компонентом валидации метода. Концентрация образцов варьировалась от 6,70 до 458 нг / мл, охватывая почти весь линейный диапазон метода судебной токсикологии (5,00-500 нг / мл). Регрессия Деминга (рис. 6) имела наклон 0,995, демонстрируя параллелизм между двумя методами. Корреляция (R) 0.998 показал отличную корреляцию между результатами, полученными двумя лабораториями. В таблице 2 подробно описаны результаты, полученные двумя методами. 78% результатов образцов находятся в пределах 20% друг от друга, что превышает 67% спецификации FDA-GLP для проведенного повторного анализа образцов. [13]. Большинство результатов показали небольшую отрицательную погрешность, не наблюдаемую в стандартах или КК. Поскольку стандарты и образцы QC были приготовлены в суррогатной матрице (Surine), возможно, что комбинация различных методов SPE и различных хроматографических условий по-разному удаляет или хроматографически разрешает эндогенное вещество из образцов мочи, вызывая небольшое подавление сигнала во время ионизации.Несмотря на то, что образцы подвергались различным процедурам экстракции, а также различным условиям ЖХ-МС / МС, результаты демонстрируют отличное согласие и указывают на то, что упрощенная методология SPE, исключающая кондиционирование и уравновешивание, дает эквивалентные результаты для аутентичных образцов мочи.

Выводы:

В этой работе новый сорбент SPE и простой протокол загрузки, промывания и элюирования были применены для эффективного минимизации матричных эффектов (как фосфолипидов, так и других эндогенных компонентов) в четырех общих, но несопоставимых биологических матрицах.Это исследование демонстрирует влияние предварительной обработки образцов, методологии SPE и выбора хроматографической колонки на надежность анализа на ТГК и его метаболиты в образцах мочи, цельной крови, плазмы и ротовой жидкости.
LLOQ 0,1 нг / мл или 0,05 нг / мл были легко достигнуты для всех аналитов. Точность и прецизионность как стандартной кривой, так и образцов для контроля качества полностью соответствовали рекомендациям 15/20, рекомендованным FDA. В среднем точность точек стандартной кривой была в пределах 2-3% от ожидаемой.Точность образцов QC составила в среднем 98%, а точность QC составила в среднем 3%. Oasis PRiME HLB успешно использовался для достижения последовательного извлечения с минимальными матричными эффектами, а также для точной количественной оценки более 4 порядков из большого количества сложных образцов матрицы.
Наконец, подлинные образцы мочи были проанализированы в отдельных лабораториях с использованием как недавно разработанного, упрощенного метода, так и полностью проверенного метода судебной токсикологии. Сильная корреляция между результатами продемонстрировала последовательность и достоверность этой новой, улучшенной методологии.

Список литературы

1. X. Guo, E, Lankmayr, Bioanalysis, (2011), 3 (4), 349-352
2. Р. Ли, А. Трейнор, Дж. ЛеКаунт, М. Вуд, Waters Application Note 720004280EN (2012).
3. Ли Р., Соссеро Э., Лакруа К. и Вуд М., Waters Application Note 720004700EN, (2013).
4. С. Брадаманте, Э. Барчиеси, Л. Баренги, Ф. Зоппи. Анальный. Biochem. (1990) 185, 299–303.
5. Цзин Ли, Сюйлин Ван, Тинг Чжан, Ихуэй Дэн, Азиатский журнал фармацевтических наук, 2014 г., 10 (2), стр. 81-98
6.Э. Швильке, Э. Каршнер, Р. Лоу и др. Клиническая химия, 2009, 55 (6), 1188–1195.
7. С. Бансал, А. ДеСтефано: Ключевые элементы валидации биоаналитических методов для малых молекул. Журнал AAPS, 2007, 9 (1), E109-E114
8. Э. Чи, Дж. Коул, Судебно-медицинский журнал, ноябрь (2010 г.), 17–21;
9. М. Хуэстис, Дж. Хеннингфилд, Э. Коун: Журнал аналитической токсикологии, 16 (5), 276–282 (1992).
10. П. Кебарле, Л. Танг. Анальный. Chem. (1993) 65, 972A – 986A
11.Х. Труфелли, П. Пальма, Г. Фамиглини, А. Каппьелло Масс-спектрометрия. Ред. DOI: 10.1002 / mas.20298 (2010) (Epub перед печатью)
12. Л. Перейра, Хромтаография сегодня, (2012), май / июнь
13. Б. Бут, М. Арнольд, Б. Де Сильва и др .: The AAPS Journal (2015), 17 (2), 277-288
14.

Эффект матрицы / КонсультантПлюс

Парень на видео зашёл в портал в Матрицу и сломал людей

Эффект матрицы в Фотошоп

Облет повисшего объекта, или Эффект «Матрицы»

Читайте также

Понятия объекта и экземпляра объекта

Понятия объекта и экземпляра объекта

Облет чертежа

8.

11.14. Реализация динамической матрицы

11.15. Реализация статической матрицы

Облет чертежа

Облет чертежа

Облет чертежа

Разрешение матрицы

Физический размер матрицы

Динамический диапазон матрицы

Чистка матрицы зеркальной камеры

Чистка матрицы зеркальной камеры

ТЕМА НОМЕРА: Реформирование матрицы

Как снимали самую известную сцену из “Матрицы” — Рамблер/кино

Что такое «эффект Матрицы»

Как снимали сцену

Плод фантазии: ученые ищут доказательства нашего нахождения в матрице

О чем этот текст?

Реальна ли реальность

Очень большая The Sims

Все вокруг можно просчитать

Вычислить Вселенную до последней единицы

Маск: вероятность, что мы в базовой реальности — один к миллиарду

Симулировать наш мир невозможно даже в теории. Пока

Сознание — «козырь» человека

Гопник, Мандела и сбой в матрице

Новая религия

Возможно, наш мир виртуален.

Как жить в симуляции

10 признаков, что мы живем в матрице: симуляция мира и вселенной

Основные признаки и парадоксы матрицы

Мир — матрица: топ-10 признаков, что мы живем в ней

Признак №1: Эффект Манделы и матрица Вселенной

Признак №2: Утерянные инопланетяне во Вселенной

Признак №3: Матрица и фракталы

Признак №4: Религия «программирования»

Признак №5: Парадокс Ферми и компьютерная матрица

Признак №6: Признаки параллельных миров и Вселенных

Признак №7: Симуляции с ДНК

Признак №8: Непослушные электроны и матрица

Признак №9: Признаки матрицы в уравнениях

Признак №10: Симулятор жизни и матрица

Мы точно живем в матрице. А вы замечали сбои?

Matrix Effect — обзор

Matrix Effects

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Что сохраняется в файле cookie?

6.4B: Учет матричных эффектов

Что такое матричный эффект в жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии?

Заключение

Матричный эффект в TOF-SIMS анализе двухэлементных неорганических тонких пленок

Наблюдения матричных эффектов в масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой

Введение

Экспериментальный

Расчет извлечения аналита и матричного эффекта

Хроматографический анализ

Результатов и обсуждение:

Восстановление и матричные эффекты

Удаление фосфолипидов из образцов крови и плазмы

Количественные результаты

Исследование эффекта матрицы

Сравнение методов:

Выводы:

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики