Discovery with the Orbitrap Eclipse Tribrid mass spectrometer

Význam tématu

Analytická chemie v oblasti proteomiky a strukturální biologie čelí rostoucím požadavkům na citlivost, selektivitu a rychlost kvantitativní i kvalitativní analýzy. Pokročilé instrumentální řešení s vylepšenou iontovou optikou, rozšířeným rozsahem m/z a inteligentním softwarem umožňují dosáhnout hlubšího a spolehlivějšího poznání biologických vzorků i bioterapeutik.

Cíle a přehled studie / článku

Text shrnuje hlavní hardwarové a softwarové inovace spektrometru Orbitrap Eclipse Tribrid, které posouvají hranice proteomických a proteoformních analýz. Klíčové cíle jsou představit: Real-Time Search pro rychlé rozhodování, vylepšenou citlivost pro single-cell analýzy, rozšířenou m/z oblast pro nativní MS a pokročilé fragmentační režimy.

Použitá metodika a instrumentace

Experimenty byly provedeny na Thermo Scientific Orbitrap Eclipse Tribrid spektrometru spojeném s EASY-nLC 1200 LC systémem a FAIMS Pro rozhraním. Hlavní komponenty:

• QR5 segmentovaný kvadrupól s hyperbolickými plochami pro ostrou izolaci při šířce 0,4 m/z
• Ultra-high-field Orbitrap analyzátor s rozlišením až 500 000 FWHM a rychlostí až 40 Hz
• Rozšířený vysokotlaký článek lineárního iontového pastičky umožňující ETD, PTCR a UVPD
• FAIMS Pro pro plynovou frakcionaci a preferenční přenos nabitých peptidů
• Instrument Control Software s předdefinovanými šablonami a Real-Time Search (Comet engine)

Hlavní výsledky a diskuse

• SPS MS3 s Real-Time Search zvýšilo počet kvantifikovaných peptidů o 30–40 % a zdvojnásobilo průtok vzorků při zachování přesnosti TMT měření.
• Metody HCD OTIT s FAIMS dosáhly u 0,5 ng HeLa digestu více než 2 000 detekovaných proteinů a 6 000 peptidových skupin, což je staví na hranici single-cell proteomiky.
• Nativní MS s rozsahm m/z až 8 000 a PTCR umožnily dekonvoluci heterogenních proteoform na příkladu Cytokine-Fc fúzního proteinu.
• FAIMS Pro zlepšila potlačení jednoznačných iontů a zvýšila celkovou proteomovou pokrytí až o 50 %.

Přínosy a praktické využití metody

Orbitrap Eclipse Tribrid umožňuje komplexní studie hladin proteinů v malých kohortách i single-cell experimentech, přesnou multiplexní TMT kvantifikaci a hlubokou charakterizaci bioterapeutik v nativním stavu. Díky předpřipraveným metodám a intuitivnímu ovládání je vhodný pro výzkumné laboratoře i průmyslovou QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

Využití rozšířeného multiplexování TMTpro 16plex, integrace strojového učení do Real-Time Search, další zkrácení doby analýzy a kombinace s mikrofluidními systémy otevřou nové cesty pro personalizovanou medicínu, single-cell multi-omics a vysokopropustnou screeningovou analytiku.

Závěr

Orbitrap Eclipse Tribrid představuje špičku mezi moderními hmotovými spektrometry díky kombinaci vylepšené iontové optiky, extrémního rozlišení, adaptivního software Real-Time Search a flexibilních fragmentačních režimů. Umožňuje překročit současné limity proteomických, strukturálních i bioterapeutických analýz.

Reference

• Graeme C. McAlister et al. Anal. Chem. 2014, 86, 7150–7158
• Devin K. Schweppe et al. J. Proteome Res. 2020, 19, 2026–2034
• Aaron M. Robitaille et al. AN-65729
• Yongzheng Cong et al. Anal. Chem. 2020, 92, 2665–2671
• Khatereh Motamedchaboki & Daniel Lopez-Ferrer WP-65730
• Khatereh Motamedchaboki et al. AP-65714
• Romain Huguet et al. Anal. Chem. 2019, 91, 15732–15739
• Rafael D. Melani et al. MAbs 2019, 11(8), 1351–1357
• WP-65653 Go beyond in biopharmaceutical characterization