Tailored high-throughput low-flow LC-MS methods for large sample cohort analysis

Aplikace | 2019 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Metody kapilárního low-flow LC–MS umožňují spojit vysoké chromatografické rozlišení s dostatečnou robustností a citlivostí pro analýzu krevních biofluidů. Díky nižším průtokům se maximálně využívá kapacita MS detekce a zvyšuje se počet vzorků analyzovatelných za den, což je zásadní pro rozsáhlé klinické kohorty.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem práce bylo navrhnout a ověřit pět low-flow LC–MS postupů s délkou analýzy od 8 do 60 minut a průtoky 0,3–1,5 µL/min. Tyto metody nabízejí průtok až 180 vzorků/den při využití běžné konfigurace Thermo Scientific UltiMate 3000 RSLCnano bez změny hardwaru či fluidiky, pouze výměnou kolony.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky (HeLa digest, sérum) byly připraveny srážením metanolem, jednoduchou enzimatickou digescí bez redukce/alkylace a čištěním na SPE HyperSep C18. Chromatografie probíhala na UltiMate 3000 RSLCnano s EASY-Spray C18 kolónou (15 cm, 3 µm) při teplotě 60 °C a průtocích 0,3–1,5 µL/min. MS data byly získány na Orbitrap Exploris 480 nebo Q Exactive HF-X pomocí DDA (MS1 rozlišení 120 000, MS2 režim TOP20/TOP40).

Hlavní výsledky a diskuse


Tajemné metody prokázaly lineární nárůst identifikací s délkou běhu: 8minutová metoda poskytla ~5947 peptidů a 1123 proteinů, 60minutová až 26968 peptidů a 3023 proteinů z 200 ng HeLa digestu. MS využití dosáhlo 75–95 % a průměrná šířka PWHM kolísala 3–10 s. Robustnost ověřili opakovanými analýzami >200 vzorků séra bez degradace výkonu a minimálním carry-over.

Přínosy a praktické využití metody


  • Rychlá adaptace hloubky proteomické analýzy bez úprav systému.
  • Vysoká propustnost až 180 vzorků/den pro rozsáhlé klinické studie.
  • Dynamický rozsah kvantifikace až 5 dekád koncentrace.
  • Vysoká stabilita a nízké carry-over i pro složité biofluidní matice.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Automatizovaná příprava vzorků s integrací low-flow LC–MS.
  • Rozšíření na další biofluidy a tkáňové extrakty.
  • Algoritmická optimalizace gradientů a akvizice pomocí strojového učení.
  • Kombinace s iontovou mobilitou pro zvýšenou selektivitu a proteomovou hloubku.

Závěr


Navržené low-flow LC–MS metody zajišťují efektivní kompromis mezi propustností, proteomickou hloubkou a robustností bez potřeby úprav hardwaru. Nabízejí škálovatelný přístup pro velké klinické kohortní studie s vysokou analytickou spolehlivostí.

Reference


  • Boychenko A, Pynn C, van den Berg B, Arrey TN, Baynham M, Decrop W, Ruehl M. High-throughput capillary-flow LC-MS proteomics with maximum MS utilization. Thermo Fisher Scientific Technical Note TN72777; 2019.
  • Thermo Fisher Scientific. UltiMate 3000 RSLCnano System – Versatility and Performance – The Ultimate Solution for All Separation Workflows. Technical Bulletin BR-71898; 2016.
  • Thermo Fisher Scientific. Comprehensive and versatile low-flow UHPLC system for routine and advanced LC-MS applications. Product Specifications PS-71899.
  • Thermo Fisher Scientific. UltiMate 3000 RSLCnano Standard Applications Guide. Document No. 4820.4103.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Ultra-Fast Capillary-Flow LC-MS Profiling of Complex Biological Matrices: Applicable to Large Sample Cohorts
High-throughput capillary-flow LC-MS proteomics with maximum MS utilization
Online 2D-nanoLC hyphenated with high-resolution accurate-mass Orbitrap mass spectrometry for comprehensive and robust proteome profiling
Novel capillary-flow LC HRAM MS platform for fast targeted analysis and robust profiling of complex samples