Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníProteomika
VýrobceBruker
Význam tématu
Vysokopropustná a hloubková shotgun proteomika je klíčová pro analýzu rozsáhlých biologických a klinických vzorků. Tradiční nano-LC-MS/MS systémy s dlouhými gradiencemi dosahují sice dobré hloubky, ale trpí nízkou propustností, omezenou robustností a vyššími objemy vzorku. Kombinace nových chromatografických postupů s rychlými hmotnostními spektrometry přináší možnost analyzovat stovky vzorků denně s minimálními dávkami vzorku a vysokou reprodukovatelností.
Cíle a přehled studie
Cílem prezentované aplikace je demonstrovat výkon spojeného systému Evosep One a timsTOF Pro s akviziční metodou PASEF a separací TIMS. Hlavními úkoly jsou:
- Maximalizace počtu identifikovaných proteinů při minimální délce gradientu.
- Zajištění vysoké robustnosti a reprodukovatelnosti měření.
- Ukázat vhodnost přístrojové sestavy pro biomarkerové studie a klinickou proteomiku.
Použitá metodika a instrumentace
Systém Evosep One využívá preformované gradienty uložené v oddělovací smyčce, které jsou pomocí čtyř nízkotlakých pump postupně modifikovány a přepouštěny přes krátké analytické kolony (4 a 8 cm). Tento přístup zajišťuje nízký mrtvý čas (2–3 min) mezi vzorky a minimální kontaminaci.
Hmotnostní spektrometr timsTOF Pro kombinuje tridimenzionální separaci TIMS (retence, iontová mobilita, m/z) s metodou PASEF (Parallel Accumulation Serial Fragmentation). Rychlé přepínání kvadrupólu umožňuje fragmentovat 100–350 prekurzorů/s při dobrém poměru signál/šum.
Hlavní výsledky a diskuse
Při použití gradientů délky 5,6, 11,5 a 21 minut byly z 50 ng digestu HeLa identifikovány průměrně 1 400, 2 300 a 2 800 proteinových skupin. Měřeno v 15 technických replikách:
- 5,6 min gradient: 200 vzorků/den, ~1 400 proteinových skupin.
- 11,5 min gradient: 100 vzorků/den, ~2 300 proteinových skupin.
- 21 min gradient: 60 vzorků/den, ~2 800 proteinových skupin.
Reprodukovatelnost byla vysoká: R² ~ 0,97 napříč 96 běhy, CV Total Ion Chromatogram intenzit 2,3 % a kvantifikace v dynamickém rozsahu tří řádů.
Přínosy a praktické využití metody
Evosep One v kombinaci s timsTOF Pro umožňuje:
- Rychlou analýzu stovek vzorků denně bez značného kompromisu na hloubce pokrytí.
- Minimální spotřebu vzorku (50 ng) a snížené riziko kontaminace.
- Vysokou robustnost díky orthogonálnímu ESI rozhraní a krátkým kolónám.
- Reprodukovatelné kvantitativní výsledky vhodné pro biomarkerové studie a QA/QC procesy.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj směřuje k automatizaci a integraci s dalším omickým vyšetřením, využití strojového učení pro vyhledávání vzorců ve velkých datech a rozšíření aplikací na analýzu vzácných či omezených vzorků (biopsie, single-cell proteomika). Zvýšení rychlosti a hloubky bude podporovat masivní klinická kohortní šetření.
Závěr
Kombinace Evosep One a timsTOF Pro s akvizicí PASEF tvoří vysoce výkonný a robustní workflow pro shotgun proteomiku. Umožňuje dosažení vysoké propustnosti (až 200 vzorků/den), citlivosti a reprodukovatelnosti při minimálních požadavcích na vzorek, což otevírá nové možnosti pro rozsáhlé studie a klinické aplikace proteomiky.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.