Top 5 reasons to upgrade from a Thermo Scientific™ Hybrid Orbitrap™ to a Thermo Scientific™ Tribrid™ Mass Spectrometer System

Význam tématu

Orbitrap Fusion Tribrid masová spektrometrie představuje nejmodernější nástroj pro analýzu komplexních biologických vzorků v proteomice a dalších oblastech analytické chemie. Kombinace vysokého rozlišení, přesnosti, citlivosti a rychlosti získávání dat významně rozšiřuje možnosti kvantitativních experimentů, hloubkového mapování proteomů a charakterizace posttranslačních modifikací. Rozvoj této technologie reaguje na rostoucí požadavky v oblasti biomarkerů, farmaceutického vývoje a výzkumu struktury bílkovin.

Cíle a přehled studie / článku

Článek se zaměřuje na hlavní důvody pro upgrade z původní Orbitrap Hybrid MS na novou generaci Orbitrap Fusion Tribrid MS. Předkládá klíčové vlastnosti a vylepšení hardwaru a softwaru, demonstruje výhody v oblasti multiplexních kvantitativních metod, rychlosti analýz a detekční hranice a ukazuje praktické přínosy pro různé aplikace v proteomice.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Orbitrap Fusion Tribrid Mass Spectrometer
• Thermo Scientific Orbitrap Fusion Lumos Tribrid Mass Spectrometer
• Čtyřpolární masový filtr, ultra vysokopolní Orbitrap analyzátor, duální tlakový lineární iontový past
• Ion Routing Multipole, High Capacity Transfer Tube, Electrodynamic Ion Funnel
• Volitelný Easy ETD Source pro ETD fragmentaci
• Softwarové řízení s dynamickým plánováním scanů a přednastavenými metodami

Použitá metodika

Tribridní architektura kombinuje paralelní izolaci a detekci iontů v kvadrupóru, Orbitrapu a iontové pasti. Metoda Tandem Mass Tag (TMT) multiplexního značení umožňuje simultánní kvantifikaci až deseti vzorků. Synchronous Precursor Selection (SPS) MS3 redukuje rušivé ko-fragmentační ionty a obnovuje přesnost kvantifikace. Různé techniky fragmentace (CID, HCD, ETD, EThcD) se aplikují podle experimentálních požadavků.

Hlavní výsledky a diskuse

• Zvýšené rozlišení (>500 000 při m/z 200) a rychlost skenování (až 20 Hz) zajišťují více datových bodů přes chromatografické píky
• Citlivost srovnatelná s triple kvadrupólem, signál zvýšený 2–5× díky jasnějšímu zdroji a vylepšené optice
• 10násobné zrychlení průtoku vzorků a přesné kvantifikace skrze SPS MS3 vedou k přes sto tisícím kvantifikacím proteinů za den
• Možnost paralelního provozu více MSn módů a detekce na třech analyzátorech
• Zlepšené pokrytí proteomu i při nízkých koncentracích a v náročných matricích
• Inteligentní softwarové nástroje s předdefinovanými a adaptabilními metodami usnadňují obsluhu experimentů i méně zkušeným uživatelům

Přínosy a praktické využití metody

• Komplexní proteomické analýzy v životních vědách, farmaceutickém vývoji a klinickém výzkumu
• Precizní identifikace posttranslačních modifikací, včetně fosforylace, glykozylace a acetylace
• Podpora multiplexních kvantitativních experimentů s vysokou reprodukovatelností včetně studií signálních drah a biomarkerů
• Nástroj pro top-down proteomiku umožňující studium intact proteinů a proteoform
• Použití v glykomice a glykoproteomice pro detailní charakterizaci sacharidových modifikací

Budoucí trendy a možnosti využití

S dalším rozvojem lze očekávat implementaci datově nezávislých akvizičních módů (DIA), umělé inteligence pro řízení experimentů a rozšíření aplikací do jediné analýzy buněčného obsahu (single-cell proteomics). Integrace iontové mobility a pokročilých strategií multiplexování otevře cestu k ještě hlubší a rychlejší charakterizaci biologických systémů.

Závěr

Orbitrap Fusion Tribrid MS představuje významný krok vpřed oproti hybridním instrumentům. Kombinace vysokého rozlišení, rychlosti, citlivosti a univerzální softwarové podpory umožňuje řešit nejnáročnější analytické výzvy v proteomice a příbuzných oblastech. Upgradem na Tribrid technologii získávají laboratoře širokou paletu technik směrem k efektivnějšímu, přesnějšímu a rychlejšímu získávání dat.

Reference

1. Lee MV et al. Molecular Systems Biology, 2011
2. McAlister G et al. Anal Chem, 2012
3. Ting L et al. Nature Methods, 2011
4. McAlister G et al. Anal Chem, 2014
5. Eliuk S, Makarov A. Annu Rev Anal Chem, 2015
6. Orbitrap Fusion MS for Glycan and Glycopeptide Analysis. Thermo Scientific White Paper