LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníVýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
V oblasti moderní proteomiky a biostrukturální analýzy roste potřeba přístrojů, které dokážou vysokou citlivostí a rychlostí kvantifikovat široké spektrum proteinů a posttranslačních modifikací. Schopnost kombinovat multiplexní kvantifikaci, analýzu intaktních a nativních proteinových komplexů na jedné platformě otevírá nové možnosti ve výzkumu buněčných procesů, vývoji bioterapeutik a průmyslové kvalitativní kontrole.
Cíle a přehled studie
Studie popisuje novou generaci Tribrid Orbitrapového hmotového spektrometru, Orbitrap Ascend, a představuje hlavní inovace ve standardu přístroje Thermo Scientific. Cílem je ukázat, jak:
- zvýšit rychlost a citlivost detekce posttranslačních modifikací, zejména fosforylace,
- rozšířit multiplexní kvantifikaci na 18plex TMT se zkrácením času analýzy o 30 %,
- dosáhnout rozšířeného rozsahu detekce až do m/z 16 000 pro analýzu makromolekul do 800 kDa,
- automatizovat kalibraci a standardizovat nastavení metod pomocí Auto-Ready ion source a předdefinovaných šablon.
Použitá metodika a instrumentace
V experimentech byly využity přístupy včetně:
- obohacení fosfopeptidů pomocí Ti-IMAC a analýza ve formátu Orbitrap/Orbitrap DDA,
- multiplexní kvantifikace TMTpro 18plex s využitím SPS-MS3 Real-Time Search pro potlačení rušení signálů,
- top-down a nativní analýza intaktních proteinů (příklad GroEL ~800 kDa),
- fragmentační techniky HCD, CID, ETD, EThcD, PTCR a UVPD.
- Orbitrap Ascend Tribrid mass spectrometer s ultra-high-field Orbitrap analyzátorem (45 Hz při R=7 500),
- duální ion routing multipoly a QR5 segmentovaný kvadrupól pro vyšší přenos iontů,
- dual-pressure lineární iontová pasti (50 Hz MS/MS),
- Auto-Ready ion source pro automatizovanou kalibraci, EASY-IC/ETD zdroj, FAIMS Pro Duo,
- Thermo Scientific Vanquish Neo UHPLC a AccelerOme automatizovaná příprava vzorku.
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza výkonu pro jednotlivé aplikace ukázala:
- o 20 % více identifikovaných fosfopeptidů a o 25 % vyšší přesnost lokalizace modifikačních míst ve srovnání s předchozí generací,
- kvantifikaci > 8 000 proteinů z 12 frakcí TMTpro 18plex během 8,8 h (oproti 12,5 h),
- výrazné zlepšení kvantitativní přesnosti u SPS-MS3 RTS oproti MS2, zejména u nízkoabundantních proteinů,
- detekci intaktních proteoform v rozsahu až m/z 16 000 na jediném Orbitrap scan s rozlišením 7 500.
Přínosy a praktické využití metody
Orbitrap Ascend Tribrid nabízí vynikající kombinaci:
- vyšší citlivosti a rychlosti datové akvizice pro PTM a single-cell proteomiku,
- rozšířeného hmotnostního rozsahu pro bioterapeutika a nové modality,
- intuitivního softwaru s předdefinovanými šablonami a snadnou customizací,
- automatizace kalibrace a snížení nároků na servisní zásahy.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj v následujících bodech:
- hlubší single-cell a multifaktorová proteomika s podporou umělé inteligence pro analýzu dat,
- integrace cloudových nástrojů pro vzdálené monitorování a správu přístroje,
- rozšíření aplikací pro charakterizaci komplexních bioterapeutik a proteinových interakcí,
- další automatizace přípravy vzorku a kalibračních postupů.
Závěr
Orbitrap Ascend Tribrid představuje technologickou generaci, která spojuje vysokou propustnost, citlivost, rozšířený hmotnostní rozsah a automatizaci do jediné platformy. Díky inovacím v iontové manipulaci, rychlé akvizici dat a variabilitě fragmentačních režimů nabízí robustní řešení pro špičkovou proteomiku, strukturu bílkovin i průmyslové validace.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.