Unleashing the power of DIA acquisition on an Orbitrap Exploris 240 mass spectrometer – precise and accurate quantitation at 260 SPD
Aplikace | 2024 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Proteomika založená na hromadné spektrometrii je klíčová pro pochopení biologických procesů a objev nových biomarkerů. Moderní přístroje umožňují zpracovávat stovky vzorků denně s vysokou kvalitou dat. Data-independent acquisition (DIA) poskytuje konzistentní kvantitativní informace bez chybějících hodnot, což je zásadní pro studie rozsáhlých biologických kohort.
Cílem technické poznámky bylo otestovat a optimalizovat vysokoprůchodný LC-MS workflow s gradienty umožňujícími 100 až 260 vzorků denně (SPD). Kombinace Thermo Scientific Vanquish Neo UHPLC, micropillar-array µPAC Neo kolony (5,5 cm) a Orbitrap Exploris 240 byla hodnocena z hlediska proteomické hloubky, kvantitativní přesnosti a dlouhodobé stability.
Vzorky: komerční HeLa proteomický standard, tří-proteomový mix HeLa, E. coli a kvasinek v poměrech 1:1, 4:1 a 0,5:1.
- Gradient 11 min (100 SPD) identifikoval ~5 000 proteinů a ~30 000 peptidů.
- Gradient 5,5 min (170 SPD): ~4 600 proteinů, ~22 000 peptidů.
- Gradient 3,5 min (260 SPD): ~4 000 proteinů, ~16 000 peptidů.
- Medián CV na úrovni proteinů < 5 %, peptidů < 10 % ve všech režimech.
- Kvantitativní poměry tří-proteomového mixu odpovídaly očekávaným (1:1, 4:1, 0,5:1) s úzkým rozptylem.
- Mezilaboratorní test (Belgium, Švýcarsko, Německo) potvrdil reprodukovatelnost s RSD 5–7 %.
- Robustnost: více než 1 000 po sobě jdoucích injekcí (100 SPD) bez úbytku identifikací (RSD ~1,4 %).
Workflow kombinuje vysokou produktivitu (až 260 SPD) s hlubokou proteomickou pokrývkou a nízkou variabilitou. Je ideální pro klinické a longitudinální studie, kde je třeba zpracovat stovky až tisíce vzorků s konstantním výkonem a spolehlivými kvantitativními výsledky.
Očekává se další zkracování analytických časů při zachování kvality dat, rozšíření DIA režimů s optimalizací oken a zdokonalené algoritmy pro analýzu dat bez nutnosti spektrálních knihoven. Integrace do plně automatizovaných platforem a aplikace strojového učení pro rychlejší biologické interpretace otevřou nové možnosti v personalizované medicíně.
Popsaný workflow na bázi Orbitrap Exploris 240 a µPAC Neo kolony nabízí vynikající kompromis mezi rychlostí a hloubkou analýzy. Metoda je robustní, reprodukovatelná napříč laboratořemi a poskytuje vysokou kvantitativní přesnost, což ji činí vhodnou pro rozsáhlé proteomické studie.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníProteomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Proteomika založená na hromadné spektrometrii je klíčová pro pochopení biologických procesů a objev nových biomarkerů. Moderní přístroje umožňují zpracovávat stovky vzorků denně s vysokou kvalitou dat. Data-independent acquisition (DIA) poskytuje konzistentní kvantitativní informace bez chybějících hodnot, což je zásadní pro studie rozsáhlých biologických kohort.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem technické poznámky bylo otestovat a optimalizovat vysokoprůchodný LC-MS workflow s gradienty umožňujícími 100 až 260 vzorků denně (SPD). Kombinace Thermo Scientific Vanquish Neo UHPLC, micropillar-array µPAC Neo kolony (5,5 cm) a Orbitrap Exploris 240 byla hodnocena z hlediska proteomické hloubky, kvantitativní přesnosti a dlouhodobé stability.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky: komerční HeLa proteomický standard, tří-proteomový mix HeLa, E. coli a kvasinek v poměrech 1:1, 4:1 a 0,5:1.
- UHPLC: Vanquish Neo (Binary Pump N, Split Sampler NT, Column Compartment N)
- Kolona: µPAC Neo high-throughput (5,5 cm, 75 µm ID)
- Ionizace: Nanospray Flex zdroj se 30 µm emitorem
- MS: Orbitrap Exploris 240 (rezoluce MS1 30 000, MS2 15 000)
- DIA nastavení: izolační okna 8–16 m/z, HCD kolizní energie 28 %, skenovací rozmezí m/z 525–825
- Data processing: Spectronaut 18 (directDIA), DIA-NN 1.8.1, Proteome Discoverer 3.1 + CHIMERYS 2.0
Hlavní výsledky a diskuse
- Gradient 11 min (100 SPD) identifikoval ~5 000 proteinů a ~30 000 peptidů.
- Gradient 5,5 min (170 SPD): ~4 600 proteinů, ~22 000 peptidů.
- Gradient 3,5 min (260 SPD): ~4 000 proteinů, ~16 000 peptidů.
- Medián CV na úrovni proteinů < 5 %, peptidů < 10 % ve všech režimech.
- Kvantitativní poměry tří-proteomového mixu odpovídaly očekávaným (1:1, 4:1, 0,5:1) s úzkým rozptylem.
- Mezilaboratorní test (Belgium, Švýcarsko, Německo) potvrdil reprodukovatelnost s RSD 5–7 %.
- Robustnost: více než 1 000 po sobě jdoucích injekcí (100 SPD) bez úbytku identifikací (RSD ~1,4 %).
Přínosy a praktické využití metody
Workflow kombinuje vysokou produktivitu (až 260 SPD) s hlubokou proteomickou pokrývkou a nízkou variabilitou. Je ideální pro klinické a longitudinální studie, kde je třeba zpracovat stovky až tisíce vzorků s konstantním výkonem a spolehlivými kvantitativními výsledky.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další zkracování analytických časů při zachování kvality dat, rozšíření DIA režimů s optimalizací oken a zdokonalené algoritmy pro analýzu dat bez nutnosti spektrálních knihoven. Integrace do plně automatizovaných platforem a aplikace strojového učení pro rychlejší biologické interpretace otevřou nové možnosti v personalizované medicíně.
Závěr
Popsaný workflow na bázi Orbitrap Exploris 240 a µPAC Neo kolony nabízí vynikající kompromis mezi rychlostí a hloubkou analýzy. Metoda je robustní, reprodukovatelná napříč laboratořemi a poskytuje vysokou kvantitativní přesnost, což ji činí vhodnou pro rozsáhlé proteomické studie.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow for accurate label-free quantitation
2023|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | 001251 Proteomics proteomics Quantitative High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow for accurate label-free quantitation Authors Goal Julia Kraegenbring , Tabiwang Arrey , To assess qualitative and quantitative performance of label-free quantitation (LFQ) Jeff Op de Beeck 2, Maciej…
Klíčová slova
neo, neodia, diaquantitation, quantitationproteome, proteomeprotein, proteindata, datavanquish, vanquishproteins, proteinsworkflow, workflowμpac, μpacgroups, groupslabel, labelyeast, yeastuhplc, uhplcsample
High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Ascend Tribrid mass spectrometer for accurate label-free quantitation
2024|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | 002616 Omics High-throughput high-resolution data-independent acquisition workflow on an Orbitrap Ascend Tribrid mass spectrometer for accurate label-free quantitation Goal Authors Kevin Yang , Julia Kraegenbring , To develop and assess qualitative and quantitative performance of label-free Julian…
Klíčová slova
faims, faimsproteome, proteomeascend, ascenddia, diaorbitrap, orbitraptribrid, tribridneo, neolfq, lfqequilibration, equilibrationchimerys, chimeryswindow, windowworkflow, workflowhela, helaspectronaut, spectronautprotein
Unleashing the power of HT-DIA acquisition on Orbitrap Exploris 240 MS – Precise and accurate quantitation at 260 SPD
2024|Thermo Fisher Scientific|Postery
Unleashing the power of HT-DIA acquisition on Orbitrap Exploris 240 MS – Precise and accurate quantitation at 260 SPD Dominic G. Hoch1, Riccardo Stucchi1, Jeff op de Beeck2, Julia Krägenbring3, Ece Aydin4, Maciej Bromirski5 1Thermo Fisher Scientific, Reinach, Switzerland; 2Thermo…
Klíčová slova
dia, diaids, idsthroughput, throughputworkflow, workflowfasta, fastaproteomes, proteomesperformance, performanceprotein, proteinnormalization, normalizationneo, neorobustness, robustnessdata, dataproteome, proteomehigh, highproperty
Unleashing the power of HT-DIA acquisition on Orbitrap Exploris 240 MS – Precise and accurate quantitation at 260 SPD 
2024|Thermo Fisher Scientific|Postery
Unleashing the power of HT-DIA acquisition on Orbitrap Exploris 240 MS – Precise and accurate quantitation at 260 SPD Dominic G. Hoch1, Riccardo Stucchi1, Jeff op de Beeck2, Julia Krägenbring3, Ece Aydin4 1Thermo Fisher Scientific, Reinach, Switzerland; 2Thermo Fisher Scientific,…
Klíčová slova
dia, diaids, idsprotein, proteinworkflow, workflowproteomes, proteomesthroughput, throughputnormalization, normalizationperformance, performanceproteome, proteomereinach, reinachdata, dataunleashing, unleashinggermering, germeringprecision, precisiontodays