A Study of Ion Statistics and Optimized Data Treatment for HRIM-MS and LC-HRIM-MS Data
Postery | 2021 | Agilent Technologies | ASMSInstrumentace
Vysokorozlišovací iontová mobilita (HRIM) ve spojení s kapalinovou chromatografií a hmotnostní spektrometrií rozšiřuje analytické možnosti pro rozlišení izomerů a zajišťuje vyšší analytickou kapacitu v krátkých časových škálách.
Tato studie se zaměřuje na optimalizaci datového zpracování pro SLIM-based HRIM-MS a LC-HRIM-MS systémy s cílem zlepšit citlivost, rozlišovací schopnost a výkon pro cílené i necílené analýzy.
Pro experimenty byl použit integrovaný systém:
• Sčítání sousedních TOF transiént (drift bin summing) a vyhlazování (drift bin moving average) zvyšuje citlivost, ale při vyšších úrovních zpracování snižuje rozlišovací schopnost až o 44 % pro 1 bin.
• Preprocessing kombinací D5d3 (5-bin summing a 3-bin smooth) poskytuje optimální kompromis mezi citlivostí a rozlišením.
• Zlepšení tvaru vrcholu je jasně patrné při součtech malého počtu IM rámců (1–14) a pro nízkointenzní lipidy.
• V nástrojích Skyline a Agilent IM-MS Browser preprocessing umožňuje extrahovat cílené signály i při nízkých statistikách iontů.
• Necílené vyhledávání rysů vykazuje u preprocessingových úrovní (D3, D5, D5d3) vyšší detekční úroveň i při omezeném počtu IM rámců a delších frame length (až 1700 ms).
Optimalizované zpracování dat výrazně zlepšuje citlivost a spolehlivost jak cílených, tak necílených analýz lipidů a dalších biomolekul, což je přínosné pro omické studie, QA/QC postupy a průmyslovou analytiku.
• Další rozvoj algoritmů pro real-time preprocessing a strojové učení.
• Aplikace HRIM-MS metodiky v klinické diagnostice a proteomice.
• Integrace do online monitorovacích systémů pro rychlé rozhodování v průmyslu.
Studie prokázala, že vhodná kombinace drift bin summingu a vyhlazování významně zlepšuje výkon SLIM-based HRIM-MS a LC-HRIM-MS systémů při zachování vysoké rozlišovací schopnosti a citlivosti.
Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníOstatní
VýrobceAgilent Technologies, MOBILion Systems
Souhrn
Význam tématu
Vysokorozlišovací iontová mobilita (HRIM) ve spojení s kapalinovou chromatografií a hmotnostní spektrometrií rozšiřuje analytické možnosti pro rozlišení izomerů a zajišťuje vyšší analytickou kapacitu v krátkých časových škálách.
Cíle a přehled studie / článku
Tato studie se zaměřuje na optimalizaci datového zpracování pro SLIM-based HRIM-MS a LC-HRIM-MS systémy s cílem zlepšit citlivost, rozlišovací schopnost a výkon pro cílené i necílené analýzy.
Použitá metodika a instrumentace
Pro experimenty byl použit integrovaný systém:
- SLIM-based HRIM zařízení (MOBILion Systems) s dlouhými hadovitými dráhami
- 6545 LC/Q-TOF hmotnostní spektrometr (Agilent Technologies)
- Kapalinová chromatografie: Agilent 1290 Infinity II, HILIC kolona RX-Sil (3,0×100 mm, 1,8 µm)
- Proudová injekce a standardy: Agilent Tune Mix a lipidové standardy Avanti Polar Lipids
Hlavní výsledky a diskuse
• Sčítání sousedních TOF transiént (drift bin summing) a vyhlazování (drift bin moving average) zvyšuje citlivost, ale při vyšších úrovních zpracování snižuje rozlišovací schopnost až o 44 % pro 1 bin.
• Preprocessing kombinací D5d3 (5-bin summing a 3-bin smooth) poskytuje optimální kompromis mezi citlivostí a rozlišením.
• Zlepšení tvaru vrcholu je jasně patrné při součtech malého počtu IM rámců (1–14) a pro nízkointenzní lipidy.
• V nástrojích Skyline a Agilent IM-MS Browser preprocessing umožňuje extrahovat cílené signály i při nízkých statistikách iontů.
• Necílené vyhledávání rysů vykazuje u preprocessingových úrovní (D3, D5, D5d3) vyšší detekční úroveň i při omezeném počtu IM rámců a delších frame length (až 1700 ms).
Přínosy a praktické využití metody
Optimalizované zpracování dat výrazně zlepšuje citlivost a spolehlivost jak cílených, tak necílených analýz lipidů a dalších biomolekul, což je přínosné pro omické studie, QA/QC postupy a průmyslovou analytiku.
Budoucí trendy a možnosti využití
• Další rozvoj algoritmů pro real-time preprocessing a strojové učení.
• Aplikace HRIM-MS metodiky v klinické diagnostice a proteomice.
• Integrace do online monitorovacích systémů pro rychlé rozhodování v průmyslu.
Závěr
Studie prokázala, že vhodná kombinace drift bin summingu a vyhlazování významně zlepšuje výkon SLIM-based HRIM-MS a LC-HRIM-MS systémů při zachování vysoké rozlišovací schopnosti a citlivosti.
Reference
- J. C. May et al. Resolving Power and Collision Cross Section Measurement Accuracy of a Prototype High-Resolution Ion Mobility Platform Incorporating Structures for Lossless Ion Manipulation. Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 2021, 32(4):1126–1137.
- A. Bilbao et al. A Preprocessing Tool for Enhanced Ion Mobility-Mass Spectrometry-Based Omics Workflows. Journal of Proteome Research, 2021.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analytical and Informatic Benefits from Automated Conversion of Ion Mobility Arrival Times to Collision Cross Sections in Raw Data Files
2022|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2022 Poster number ThP279 Analytical and Informatic Benefits from Automated Conversion of Ion Mobility Arrival Times to Collision Cross Sections in Raw Data Files Sarah M. Stow1, Aivett Bilbao2, Bryson C. Gibbons2, Rachel Harris3, Kelly W. Moser3,…
Klíčová slova
ccs, ccsslim, slimarrival, arrivalspace, spacewave, wave𝑚𝑖, 𝑚𝑖lpc, lpchrim, hrimmapping, mappingcross, crossfinding, findingceramide, ceramidecer, cermobility, mobilitymapped
Evaluating Data Analysis Techniques for LC-IM-MS Data: Preprocessing, Untargeted Feature Finding, and DIA Fragmentation Alignment
2025|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2025 Poster number ThP 367 Evaluating Data Analysis Techniques for LC-IM-MS Data: Preprocessing, Untargeted Feature Finding, and DIA Fragmentation Alignment Sarah M. Stow1, Andrea Harrison2, Bryson Gibbons2, Olivier Chevallier1, David A. Weil1, Ruwan T. Kurulugama1, Aivett Bilbao2…
Klíčová slova
imfe, imfepnnl, pnnlpolygon, polygonpreprocessor, preprocessorfeature, featuredda, ddafinding, findingchimeric, chimericmaf, mafhrdm, hrdmdrift, driftfragmentation, fragmentationpfas, pfasmobility, mobilityextraction
Development and Application of SLIM-based Mobility-Aligned Fragmentation for Protein Analysis
2022|Agilent Technologies|Postery
Development and Application of SLIM-based Mobility-Aligned Fragmentation for Protein Analysis Lauren C Royer; Joshua K McBee, PhD; Kelly L Wormwood Moser, PhD; Daniel DeBord, PhD; Jacob McCabe, PhD | MOBILion Systems, Inc. Chadds Ford, PA Abstract Infusion Data Reduction via…
Klíčová slova
maf, mafhrim, hrimskyline, skylinestitched, stitcheddata, datamobility, mobilityinfusion, infusionfile, filebsa, bsaaligned, alignedframes, frameshigh, highfiles, fileslow, lowfragmentation
Evaluating Dynamic Range of High Resolution Demultiplexing of Drift Tube Ion Mobility - Mass Spectrometry Analysis
2021|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2021 Poster number MP188 Evaluating Dynamic Range of High Resolution Demultiplexing of Drift Tube Ion Mobility – Mass Spectrometry Analysis Taylor M. Domenick1, Sarah M. Stow2, Richard A. Yost1, Richard Knochenmuss3, John C. Fjeldsted2* 1University of Florida…
Klíčová slova
hrdm, hrdmresolving, resolvingmobility, mobilitydemultiplexing, demultiplexingisomer, isomerdemultiplexed, demultiplexedpower, powerresolution, resolutiondrift, driftccs, ccsdtims, dtimsstandard, standardrange, rangehigh, highfiles