Thermo Scientific™ Orbitrap Exploris™ 240 mass spectrometer - Plasma profiling–reliable large cohort analysis with a fully automated workflow

Význam tématu

Plasma proteomika umožňuje analýzu proteinových profilů ve velkých kohortách, což je zásadní pro objevy biomarkerů, klinický výzkum a personalizovanou medicínu. Vysoce výkonné a standardizované workflow zkracuje dobu přípravy vzorků a zvyšuje reprodukovatelnost výsledků.

Cíle a přehled studie

Cílem této studie bylo demonstrovat ultravysoce propustný workflow pro analýzu plazmy (uHTPPP) kombinující plně automatizovanou přípravu vzorků a vysoce rozlišenou Orbitrap Exploris 240 MS analýzu. Studie hodnotí stabilitu přesnosti hmoty, stabilitu retenční doby, reprodukovatelnost a rozsah dynamické exprese.

Použitá instrumentace

• Orbitrap Exploris 240 mass spectrometer
• EvoSep One LC systém
• Thermo Scientific EasyPep 96 MS Sample Prep Kit
• Hamilton Microlab STARLet automatizovaný pipetovací systém
• EASY-Spray HPLC column ES806
• Proteome Discoverer software verze 2.4

Použitá metodika

• Deplece 14 nejhojnějších proteinů z lidské plazmy pomocí High Select Top14 resinových sloupců.
• Automatizovaná enzymatická digestia a čištění peptidů s EasyPep 96 kitem na Hamilton STARLet.
• LC separace na EvoSep One se 21minutovou metodou, dávkování 60 vzorků/den.
• HRAM MS analýza v režimu data-dependent acquisition (DDA) s přesností <5 ppm.
• Post-akviziční zpracování v Proteome Discoverer s nastavením 1% FDR.

Hlavní výsledky a diskuse

• Přesnost hmoty během 5denní kontinuální analýzy stabilní v rozsahu ±5 ppm.
• Stabilita retenční doby peptidů s odchylkou <1 %.
• Reprodukovatelnost mezi platy s CV <5 % pro peptidy a proteiny.
• Rozsah dynamické exprese >5 řádů při label-free kvantifikaci.
• Identifikace kolem 500 proteinových skupin na vzorek při dávce 200 ng.
• Časová úspora: 96 vzorků připraveno za 4 hodiny, až 4× zrychlení datové akvizice oproti konvenčním postupům.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká propustnost umožňuje zpracování tisíců vzorků v řádu dní.
• Automatizace minimalizuje riziko chyb a standardizuje workflow.
• Vestavěné QA/QC procedury zajišťují konzistenci a kvalitu dat.
• Uplatnění v translational proteomics, klinických studiích a farmaceutickém výzkumu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další zvýšení propustnosti a zkrácení analýzy pomocí pokročilých LC metod.
• Integrace umělé inteligence pro prediktivní optimalizaci workflow a údržbu.
• Rozšíření o multiplexní kvantifikaci a cílené metody.
• Miniaturizace a přenosné platformy pro klinické laboratoře.

Závěr

Workflow uHTPPP spojené s Orbitrap Exploris 240 MS nabízí vysoce propustné, reprodukovatelné a přesné řešení pro rozsáhlou proteomickou analýzu plazmy. Kombinace automatické přípravy vzorků, robustní LC-MS platformy a integrovaného QA/QC umožňuje rychlé a spolehlivé zpracování velkých kohort.

Reference

• Thermo Fisher Scientific. Proof of Performance: Orbitrap Exploris 240 mass spectrometer. Application Note, 2020.