Vanquish Neo UHPLC System - Boost your proteomics sensitivity and throughput

Význam tématu

Proteomika představuje klíčovou oblast biologického výzkumu zaměřenou na komplexní charakterizaci proteinů v buňkách, tkáních či organismech. Pokročilé metody kapalinové chromatografie spojené s hmotnostní spektrometrií (LC-MS) umožňují odhalit změny v expresi a modifikacích proteinů, které souvisejí se zdravím či onemocněními. Díky zvýšené citlivosti, robustnosti a propustnosti moderních UHPLC systémů lze tyto metody aplikovat jak v základním výzkumu, tak v klinické diagnostice a farmaceutickém vývoji.

Cíle a přehled studie / článku

Článek shrnuje výkonnost a aplikace Thermo Scientific Vanquish Neo UHPLC systému v oblasti proteomiky. Publikace jsou rozděleny do dvou hlavních sekcí: použití nano- a kapilární průtokové chromatografie pro maximální citlivost při limitovaných vzorcích a využití mikro-průtokového režimu pro vysokou propustnost při rozsáhlých studiích. Cílem je ukázat, jak Vanquish Neo kombinuje špičkovou účinnost separací, stabilitu a adaptabilitu na různé proteomické workflow.

Použitá metodika a instrumentace

• Režimy průtoku: nano-flow (<1 µL/min), kapilární (1–5 µL/min), mikro-flow (5–100 µL/min).
• Optimalizace gradientu, teploty kolony, objemu injekce a čištění autosampleru (trap-and-elute, multi-draw).
• Použité kolony: PepMap Neo (75 µm × 500–750 mm), µPAC Neo (50 cm), Acclaim PepMap 100 C18 (50 µm × 150 mm; 1 mm × 150 mm).
• Hmotnostní spektrometry: Orbitrap Exploris, Q Exactive HF-X, Orbitrap Fusion Lumos; režimy DDA, DIA, WWA, TMT kvantifikace.
• Pokročilé protokoly: direct inject low-nano flow, trap-and-elute workflow, shallow vs. deep gradienty.

Hlavní výsledky a diskuse

• Nano-flow LC-MS dosahuje identifikace >7 000 proteinů v jedné analýze s gradienty až 180 min při 200–500 nL/min.
• Superficially porous pavé kolony (µPAC) s robustním mytím autosampleru snižují carryover a zvyšují počet identifikovaných peptidů o 60 % ve 10min gradientu.
• Low-nano flow konfigurace umožňuje analýzu jednotlivých buněk (HeLa), zjištění 1 700 proteinových skupin v 10min cyklu při 100 nL/min.
• Mikro-flow LC-MS/MS (1 mm I.D., 50 µL/min) podporuje vysokou propustnost (96–100 vzorků/den) a robustnost (7 500 až 38 000 běhů bez úbytku výkonu).
• Unified workflow pro bakteriální proteomy s 30min gradienty mikro-flow DIA poskytuje rychlou, reprodukovatelnou a nákladově efektivní analýzu >3 000 proteinů na vzorek.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšená citlivost umožňuje detekci nízkouhlíkových vzorků a single-cell proteomiku.
• Vysoká propustnost mikro-flow workflows podporuje rozsáhlé klinické studie, biobanky a screening farmakologických látek.
• Robustní hardware a efektivní čištění autosampleru minimalizují výpadky a zkracují dobu mezi běhy.
• Modulární platforma bez nutnosti výměny komponenty pro různé režimy průtoku šetří čas a náklady laboratoří.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj integrace umělé inteligence pro optimalizaci sběru dat (narrow-window DIA, AI-driven analýza), rozšíření vysokootáčkových analyzátorů (Astral), prohloubení single-cell a metaproteomických studií, stejně jako kombinace s top-down proteomikou. Také se předpokládá širší adopce v klinické rutině a průmyslové kvalitativní kontrole.

Závěr

Vanquish Neo UHPLC systém představuje všestrannou a vysoce výkonnou platformu pro proteomiku. Nabízí unikátní kombinaci citlivosti, stability a propustnosti pro různé aplikace od hlubokého profilování proteomu až po vysoce propustné klinické analýzy.

Reference

• 1. Wilm M., Mann M. Analytical properties of the nanoelectrospray ionization source. Anal. Chem. 1996, 68, 1–8.
• 2. Lenčo J. et al. Reversed-Phase Liquid Chromatography of Peptides for Bottom-Up Proteomics: A Tutorial. J. Proteome Res. 2022, 21(12), 2846–2892.
• 3. Fast, Sensitive, And Reproducible Nano- And Capillary-Flow LC-MS Methods For High-Throughput Proteome Profiling Using The Vanquish Neo UHPLC System Hyphenated With The Orbitrap Exploris 480 MS.
• 4. Ultra-Robust Micro-Flow LC-MS/MS For Targeted High-Throughput Peptide Quantification Using The Vanquish Neo UHPLC System.