LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, Příprava vzorků
ZaměřeníProteomika
VýrobceEvosep, Bruker
Význam tématu
Proteomika se stále častěji uplatňuje v rozsáhlých studiích i rutinní analýze díky citlivějším hmotnostním spektrometrům a klinickým aplikacím.
Roste potřeba plně automatizovaných a škálovatelných řešení, která zajistí vysokou propustnost, reprodukovatelnost a nízké náklady na vzorek.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo navrhnout a validovat čtyři end-to-end workflow integrovaná v Biomek i5 Automated Liquid Handler v kombinaci s Evotip Pure pro efektivní přípravu vzorků až do LC-MS analýzy.
Workflow zahrnují:
- Evotip Sample Loading pro automatizované odsolení a načtení do trap kolonek
- PAC1 digesční workflow pro on-bead trávení proteinové agregace
- Neat Plasma workflow pro zkrácenou redukci/alkylaci a PAC trávení
- Mag-Net Plasma workflow pro obohacení membránových váčků a následnou PAC digesci
Použitá metodika
Buňky HeLa byly lyzovány v SDS, proteiny redukovány, alkylovány a v případě PAC trávení navázány na magnetické hydroxylyzové částice.
Digesce probíhala pře noc při 37 °C nebo optimalizovaně zkráceně ve třech hodinách.
Plazma byla připravena podle EDRN SOP3; pro Mag-Net workflow se vzorek obohacoval o SAX magnetické částice.
Výsledné peptidy se načítaly na Evotipy s odběrem 40–80 % eluátu.
Použitá instrumentace
- Biomek i5 Automated Liquid Handler (Beckman Coulter)
- 300 µl multikanálová pipetová hlava
- BioShake D30-T elm (Q-Instruments)
- Magnum FLX magnetický modul (Alpaqua)
- Evosep One se sloupcem EV1107 Endurance
- Evotip Pure trap kolony
- timsTOF HT (Bruker) s dia-PASEF MS metodou
- Software DIA-NN v. 1.8.1 v režimu library-free
Hlavní výsledky a diskuse
Vývoj umožnil paralelní zpracování až 576 vzorků (6 destiček) za 18 hodin, tj. průměrně méně než 2 minuty zpracování na vzorek.
Testování ukázalo nulové meziplátkové kontaminace a vysokou reprodukovatelnost s Pearsonovou korelací 0,9–1,0 na úrovni proteinů.
U HeLa vzorků identifikováno až 5 500 proteinů z 1 µg vstupu a CV na úrovni proteinů < 20 %.
Neat plasma workflow odhalil přibližně 500 proteinů z 1 µl vzorku, zatímco Mag-Net enrichment zvýšil hloubku analýzy na 2 700 proteinů, včetně 40 označených v databázi Vesiclepedia, s CV < 20 %.
Přínosy a praktické využití metody
Plně automatizované workflow snižují manuální zásahy a variabilitu, šetří enzymy i vzorek a snižují náklady na vzorek.
Metoda vhodná pro klinické studie, vysokopropustné farmaceutické screeningy i standardizaci QA/QC v průmyslové analytice.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření na další typy vzorků (tkáně, sekrety, buněčné frakce)
- Integrace s AI-podporovanou optimalizací metod
- Pokročilé multiplexní označování a minimalizace objemů
- Implementace do klinických diagnostických linek
- Další miniaturizace a zvýšení autonomie laboratoře
Závěr
Integrace Biomek i5 a Evosep Pure přináší robustní, škálovatelné a vysoce reprodukovatelné řešení pro přípravu vzorků v proteomice.
Workflowy dosahují vysoké propustnosti, hlubokého pokrytí proteomu a nízkých nákladů na vzorek, čímž podporují rozsáhlé výzkumné i průmyslové aplikace.
Reference
- Batth T.S., Tollenaere M., Rüther P. et al. Protein Aggregation Capture on Microparticles Enables Multipurpose Proteomics Sample Preparation. Mol Cell Proteomics. 2019; mcp.TIR118.001270.
- Wu C.C., Tsantilas K.A., Park J. et al. Mag-Net: Rapid enrichment of membrane-bound particles enables high coverage quantitative analysis of the plasma proteome. BioRxiv. 2023; 10.1101/2023.06.10.544439v1.
- Tuck M.K., Chan D.W., Chia D. et al. Standard Operating Procedures for Serum and Plasma Collection: Early Detection Research Network Consensus Statement. J Proteome Res. 2010; 10.1021/pr800545q.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.