Expanded Instrument Control Using the Orbitrap Tribrid IAPI

Význam tématu

V dnešní výzkumné a průmyslové praxi je možnost detailní a flexibilní kontroly hmotnostního spektrometru klíčová pro vytváření vlastních akvizičních režimů. Rozšířená IAPI (Instrument Application Programming Interface) přináší novou úroveň volnosti při návrhu metod, optimalizaci poměru signál–šum a zrychlení analýzy specifických látek.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této práce bylo představit nově zpřístupněné funkce IAPI pro Orbitrap Tribrid systémy, mezi něž patří: kontrola předpovídaného automatického zesílení (pAGC), správa hmotnostních rozsahů, individualizace injekčních časů pro multiplexované okna (MSX SIM) a podpora režimů multistage activation (MSA). Studie demonstruje ověření těchto rozšíření experimenty s využitím FlexMix standardu.

Použitá metodika a instrumentace

Experimenty probíhaly na softwarově modifikovaném Orbitrap Fusion Lumos Tribrid spektrometru s infuzí FlexMix při průtoku 3–5 μL/min a HESI ionizací. Pro vývoj a testování byl vytvořen vlastní C# objekt využívající nové rozhraní IAPI. Klíčové kroky zahrnovaly přenos definic scanů do IAPI, zachytávání datových událostí a validaci parametrů instrumentální služby.

Hlavní výsledky a diskuse

Byla implementována hierarchická správa scanů, kde uživatelské (IAPI) scany mají prioritu před standardními metodami. Pomocí parametrů IsPAGCScan a PAGCGroupIndex lze řídít pAGC pro až 200 skupin samostatných akvizic. U MSX SIM oken se nyní pro každé okno vypočítává vlastní injekční čas, což zlepšuje signál–šum pro méně zastoupené ionty. Dále byla rozšířena podpora hmotnostních rozsahů až do m/z 6000 v Orbitrap a implementována multistage activation, která přidává další stupeň kolizní aktivace.

Přínosy a praktické využití metody

• Umožňuje navrhovat cílené metody s optimalizovanou citlivostí a selektivitou
• Zvyšuje kvalitu dat díky lepší kontrole automatického zesílení a individualizaci injekčních časů
• Umožňuje rychlejší vývoj nekonvenčních akvizičních režimů v rutiních i výzkumných labouratořích

Budoucí trendy a možnosti využití

Lze očekávat další rozšíření IAPI o strojové učení pro prediktivní volbu parametrů, cloudové řízení instrumentů a integraci s dalšími analytickými postupy. Vývoj podobných API pro ostatní řady spektrometrů a zavádění reálného času zpětné vazby otevře prostor pro autonomní akvizice a optimalizaci metod v on-line režimu.

Závěr

Představené rozšíření IAPI pro Orbitrap Tribrid systém poskytuje výrazně vyšší flexibilitu při návrhu metod a lepší kontrolu parametrů akvizice. Funkce pAGC, rozšířené hmotnostní režimy a multistage activation přispívají ke zvýšení kvality dat a efektivity analýzy. Tyto inovace podporují rychlý vývoj nových aplikací v oblasti proteomiky, metabolomiky i QA/QC.

Reference

1. Derek Bailey et al. TP 393, ASMS 2016.