LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníVýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Vysoká efektivita využití hmotnostního analyzátoru (MS) je v proteomice klíčová pro rychlé zpracování vzorků a nákladově efektivní provoz laboratoře. Tradiční nano-flow LC-MS dosahuje vysoké citlivosti, avšak při krátkých cyklech trpí vysokou mírou nečinnosti MS. Capilární-flow LC-MS představuje kompromis mezi citlivostí a propustností, avšak pro další zvýšení efektivity je nutné řešení umožňující kontinuální nasávání peptidů.
Cíle a přehled studie / článku
Autoři popisují vývoj tandemového capilárního LC-MS systému, který využívá dva paralelně pracující analytické sloupce, inteligentní přepínání ventilů a „look ahead“ injekce. Hlavním cílem bylo maximalizovat dobu, po kterou MS sbírá data, směrem k 100 % při zachování citlivosti a hloubky proteomového pokrytí. Ukazuje se, že 7minutové režimy umožňují průtok až 200 vzorků za den s eluci peptidů trvající 6,8 minuty.
Použitá metodika a instrumentace
Popisované uspořádání zahrnuje UltiMate 3000 RSLCnano systém s dvěma čerpadly (NCS-3500RS pro gradientní eluci, NCP-3200RS pro mytí a ekvilibraci), WPS-3000TPL autosampler s pull-loop injekcí a dvě analytické C18 kolony Acclaim PepMap 100 (75 µm×15 cm). MS část tvoří Q Exactive HF-X s Nanospray Flex ionizačním zdrojem. Klíčové prvky metody:
- Paralelní mytí a ekvilibrace druhého sloupce během eluce prvního sloupce.
- „Look ahead“ injekce pro načtení a koncentrování dalšího vzorku bez prodlevy.
- Inteligentní přepínání 10portových ventilů pro plynulý přechod mezi kolony.
- Zavedení post-column diverze toku pro minimalizaci mrtvých časů.
Hlavní výsledky a diskuse
Implementace tandemového LC uspořádání dosahuje prakticky 97–100 % využití MS v 7minutových cyklech. Bázový chromatogram pro HeLa digesty ukazuje téměř kontinuální přísun peptidů po dobu 6,8 minuty. Ve srovnání s jednokolonovým 8minutovým režimem se počet záznamů MS/MS (PSMs) i identifikovaných proteinových skupin zvýšil (z 972 na více než 1100 proteinů). Zvýšené šířky vrcholů způsobené mírně vyšší post-column dispersí nepoklesly dopad na celkovou kvalitu dat.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje:
- Výrazné zkrácení doby analýzy bez kompromisů v citlivosti.
- Maximální využití instrumentálního času pro vysokopropustné laboratoře.
- Flexibilní přizpůsobení délky gradientu podle aplikačních potřeb.
- Jednoduchou integraci do stávajících nanoLC-MS platforem bez rozsáhlých hardwarových úprav.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj může směřovat k:
- Optimalizaci pro ještě kratší gradienty (<5 min) nebo vyšší propustnost (>300 vzorků/den).
- Integraci s automatizovanými robotickými systémy pro špičkové screeningové projekty.
- Využití v klinické proteomice a QA/QC pro rychlou kontrolu kvality vzorků.
- Propojení s algoritmy strojového učení pro adaptivní plánování sběru dat v reálném čase.
Závěr
Tandemové capilární-flow LC-MS uspořádání na platformě UltiMate 3000 RSLCnano umožňuje téměř plné využití hmotnostního analyzátoru bez ztráty citlivosti. Sedmiminutové metody přinášejí robustní, vysoce propustné řešení pro moderní proteomické laboratoře.
Reference
- Zhang X, Gajadhar A, Sun X, Baynham M. A highly sensitive and robust 150 µm column to enable high-throughput proteomics. Thermo Scientific Application Note 21744; January 2018.
- Boychenko A, Pynn C, van den Berg B, Arrey T, Baynham M, Decrop R, Ruehl M. High-throughput capillary-flow LC-MS proteomics with maximum MS utilization. Thermo Scientific Technical Note 72777; August 2018.
- Thermo Scientific UltiMate 3000 RSLCnano System – Versatility and Performance – The Ultimate Solution for All Separation Workflows, BR-71898; 2016.
- Thermo Scientific UltiMate 3000 RSLCnano Standard Applications Guide v3.0; 2018.
- The Complete and Easy Guide to Configuring your Thermo Scientific Nano LC for Mass Spectrometric Analysis.
- Thermo Scientific Poster Note 64618. https://assets.thermofisher.com/TFS-Assets/CMD/posters/PN-64618-LC-MS-Human-Proteomes-Label-Free-Quantitative-Profiling-HUPO2015-PN64618-EN.pdf
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.