När forskare behöver identifiera en okänd förening, de gör vad en polisdetektiv kan göra. De får fingeravtryck – i det här fallet, de "molekylära fingeravtrycken" av den okända föreningen – och kör dem genom en databas med fingeravtryck från kända misstänkta för att leta efter en matchning.

En av världens största och mest använda databaser med molekylära fingeravtryck är NIST Mass Spectral Library, och det biblioteket blev bara ännu större. Den 6 juni, NIST har lagt till fingeravtryck från mer än 25, 000 föreningar till biblioteket, vilket ger det totala antalet till mer än 265, 000.

Det här biblioteket innehåller fingeravtryck av organiska föreningar - en klass av kolhaltiga molekyler som finns i en oändlig variation, både naturliga och konstgjorda.

"Det här biblioteket används av forskare och ingenjörer i praktiskt taget alla branscher, sade Stephen Stein, NIST-kemist som övervakar Mass Spectral Library. Han skramlade av bara några få användningar:diagnostisera medicinska tillstånd, genomföra kriminaltekniska undersökningar, identifiera miljöföroreningar och utveckla nya bränslen.

"Och allt som har med mat att göra, " han sa, eftersom smaken av ett livsmedel bestäms av den komplexa blandningen av organiska molekyler i det. "Smak- och doftindustrin lever och dör av det här."

För att generera det molekylära fingeravtrycket av en organisk förening, forskare lägger ett prov av föreningen i ett laboratorieinstrument som kallas en masspektrometer. I den vanligaste praxis, det instrumentet värmer provet för att förånga det, skjuter den sedan med en stråle av högenergielektroner. Det gör att molekylerna bryts upp i elektriskt laddade fragment, som instrumentet separerar baserat på sin vikt, eller massa.

När du radar upp fragmenten i ordning efter deras förhållande mellan massa och laddning, du får molekylens distinkta "masspektra, " som ser ut som en streckkod och fungerar som ett fingeravtryck.

Antalet organiska föreningar i världen är astronomiskt, och vilken databas som helst kan bara hoppas att fånga en liten bråkdel av dem. Så Stein och hans kollegor måste fokusera på de föreningar som de tycker är viktigast.

Bland de viktiga föreningar vars fingeravtryck ingår i denna uppgradering finns många farliga droger. Dessa inkluderar dussintals syntetiska cannabinoider - aka "syntetisk marijuana" - som kan orsaka psykotiska episoder, anfall och död. Dessutom ingår mer än 30 typer av fentanyl, den syntetiska opioid som driver en epidemi av överdoser över hela landet.

Att ha fingeravtrycken av dessa föreningar i Mass Spectral Library kommer att hjälpa brottsbekämpande och folkhälsomyndigheter att bekämpa spridningen av dessa nya och farliga ämnen.

NIST har släppt den senaste versionen av Mass Spectral Library, och programvaran som behövs för att köra den, till mer än 60 distributörer som paketerar data och programvara till masspektrometriinstrument. Ägare av befintliga instrument kan också ladda ner den senaste versionen från distributörer online.

NIST Mass Spectral Library är faktiskt flera bibliotek, var och en omfattar en variant av den grundläggande analysmetoden. Biblioteket som täcker en teknik som kallas tandemmasspektrometri har utökats med mer än 65 procent av antalet föreningar som omfattas. För mer information om de olika biblioteken och mjukvaruverktygen, kolla in NIST:s masspektrometridatacenter.

NIST har publicerat sitt Mass Spectral Library sedan 1989. För att säkerställa att data i det biblioteket är korrekta, NIST-forskare tillämpar en mycket hög nivå av kvalitetskontroll. "Det är en mycket specialiserad verksamhet, och ingen annan gör det på den nivå och skala vi gör, " sa Stein.