Massaspektrometri (MS) on elektroninen laite, jota käytetään tunnistamaan kemiallinen rakenne. Useimmissa massaspektrometrisissä menettelyissä molekyylejä pommitetaan sähköisesti, mikä johtaa ionisaatioon sirpaleiden kanssa. Fragmentit kiihdytetään sitten magneettisesti kohti havaitsemis- ja tallennuslaitteita, mikä johtaa tiettyihin huippuihin ja voimakkuuksiin, joita tutkijat voivat tutkia eräänlaisena “molekyylisormenjäljenä”. Sähkösumutusmassaspektrometri (EMS) toimii eri tavalla – ei johda pirstoutumiseen. Tästä syystä se on korvaamaton suurten lajien tai makromolekyylien tutkimuksessa.
Jos yksinkertainen kemiallinen sidos on vain määritettävä, sähkösumutusmassaspektrometriä ei todennäköisesti tarvita. Suuremmille molekyyleille, kuten peptideille, molekyylin muoto ja molekyylitaitto – jopa molekyylinen vuorovaikutus ympäröivien molekyylien kanssa – ovat kuitenkin yhtä tärkeitä. Tällaisissa tapauksissa on välttämätöntä, että molekyyli pysyy pirstoutumattomana. Tarvittava herkku edellyttää sähkösumutusmassaspektrometrin käyttöä, mikä ei edellytä korkeiden lämpötilojen tai tyhjiön käyttöä.
Kun käytetään sähkösumutusmassaspektrometriä, puhdas makromolekulaarinen näyte liuotetaan ensin liuotinjärjestelmään, joka ruiskutetaan seuraavaksi kapeareikäisen neulan kautta suurjännite sähkökenttään. Liuotin mieluummin kuin liuennut aine saa pommituksen rasituksen. Kun neste saavuttaa kriittisen varaustason, liuos hajoaa väkivaltaisesti aerosolikokoisiksi pisaroiksi, jolloin niiden varaus saa heidät kumoamaan toisiaan. Pian pisarat haihtuvat ja kerääntyvät useisiin varauksiinsa vielä koskemattomien molekyylien päälle, jotka molekyylien välisen hylkinnän kautta laajenevat. Tässä tilassa niiden rakennetta voidaan tutkia ja määrittää myös korkealla monimutkaisuustasolla.
Connecticutin Yalen yliopiston tutkijat tuottivat ensimmäisen onnistuneen ehjän proteiinispektrin vuonna 1989. Kehitys EMS -tekniikassa oli nopeaa, ja vuonna 1996 kemisti Carol Robinson havaitsi spektripiikit, jotka voitaisiin yhdistää paitsi yhteen rakenteeseen, myös proteiinikompleksiin koentsyymin kanssa. Yksi merkittävä parannus sen jälkeen on sähkösumutusmassaspektrometrin kytkeminen TOF-analyysiin. Törmäysjäähdytys vie jopa tämän parannuksen askeleen pidemmälle vähentämällä lämmön aiheuttamien valtavien rakenteiden pirstoutumista.
Yksi sähkösumutusmassaspektrometrin määrittämisessä esiintyvä ongelma on alkuaineisotooppien aiheuttama ongelma. Tämä johtuu siitä, että piikit riippuvat massan ja varauksen suhteesta. Fragmentin tai molekyylin massa jaettuna sen kantamien erillisten varausten lukumäärällä määrittää sijainnin. Eri alkuaineisotoopit tuottavat erilaisia massoja, ehkä kriittisin vaihtelu on hiili-12: n ja hiili-13: n välinen vaihtelu. Tästä syystä monimutkaisten molekyylien näytteiden tulisi olla monoisotooppisia, jos mahdollista.