Cost-efficient and scalable end-to-end workflow on the Opentrons OT-2 for neat plasma utilizing Evotip Pure
Aplikace | 2024 | EvosepInstrumentace
Proteomika plazmy představuje klíčový nástroj v biomedicínském výzkumu, umožňující sledovat projevy onemocnění a identifikovat biomarkery v minimálně invazivních vzorcích. Rychlý rozvoj LC-MS technologií zvyšuje nároky na automatizovanou, škálovatelnou a cenově efektivní předúpravu vzorků.
Cílem je předvést kompletně automatizovaný end-to-end workflow od surové lidské plazmy až po ready-to-analyze Evotip Pure, provozovaný na robotu Opentrons OT-2. Workflow podporuje současnou přípravu až 192 vzorků během osmi hodin a nabízí intuitivní HTML-form interface pro návrh a standardizaci experimentů v rámci i napříč laboratořemi.
Workflow začíná pipetováním 1 µl plazmy do 96-jamkové destičky na OT-2, následovanou jednorázovým redukčně-alkylačním krokem (1 % SDS, 5 mM TCEP, 10 mM CAA v 50 mM TEAB). Proteiny jsou zachyceny pomocí acetronitrilem aktivovaných hydrofobních magnetických kuliček (MagReSyn Hydroxyl) a tráveny in-situ s 10 ng LysC a 40 ng trypsinu po dobu 4 hodin při pokojové teplotě. Po jednom praní s acetonitrilem se 40 % z digestu naloží přímo na Evotip Pure. Analýza probíhá na přístrojích Evosep One (metody 100 SPD a 200 SPD, kolony EV1109/EV1107) v kombinaci s hmotnostním spektrometrem Bruker timsTOF HT v režimu dia-PASEF. Data jsou vyhodnocena softwarem DIA-NN (v.1.8.1) v režimu bez knihovny proti Uniprot-u.
Digestoční účinnost dosahuje ~65 % plně štěpených peptidů, z čehož je identifikováno ~400 proteogroup při CV mediánu 13,4 %. Metoda pokrývá čtyři dekády dynamického rozsahu, včetně FDA schválených biomarkerů. Příprava celé 96-jamkové destičky odhalila ~300 proteinů na vzorek a ~250 proteinů ve více než 95 % analýz. PCA ukázala absenci pozicového zkreslení během pipetace, což potvrzuje vysokou reprodukovatelnost.
Integrace pokročilých modulů pro QC a modifikační analýzy, možnost přenosu workflow na jiné robotické platformy pro zvýšení throughputu, vylepšení trávení řízenou teplotou, plná integrace s cloudovými datovými toky a rozšíření o online desalting během naložení peptidů.
Navržené řešení na Opentrons OT-2 ve spojení s Evotip Pure nabízí robustní, cenově i časově úspornou automatizaci přípravy plazmových vzorků. S minimálním vzorkem, vysokou reprodukovatelností a snadnou rozšiřitelností představuje pevný základ pro další inovace v protějšcích high-throughput proteomických aplikací.
1. Batth TS., Tollenaere M., Rüther P., Gonzalez-Franquesa A., Prabhakar BS., Bekker-Jensen S., Deshmukh AS., Olsen JV. Protein Aggregation Capture on Microparticles Enables Multipurpose Proteomics Sample Preparation. Mol Cell Proteomics. 2019; mcp.TIR118.001270.
Příprava vzorků, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF
ZaměřeníProteomika
VýrobceEvosep, Bruker
Souhrn
Význam tématu
Proteomika plazmy představuje klíčový nástroj v biomedicínském výzkumu, umožňující sledovat projevy onemocnění a identifikovat biomarkery v minimálně invazivních vzorcích. Rychlý rozvoj LC-MS technologií zvyšuje nároky na automatizovanou, škálovatelnou a cenově efektivní předúpravu vzorků.
Cíle a přehled studie
Cílem je předvést kompletně automatizovaný end-to-end workflow od surové lidské plazmy až po ready-to-analyze Evotip Pure, provozovaný na robotu Opentrons OT-2. Workflow podporuje současnou přípravu až 192 vzorků během osmi hodin a nabízí intuitivní HTML-form interface pro návrh a standardizaci experimentů v rámci i napříč laboratořemi.
Použitá metodika a instrumentace
Workflow začíná pipetováním 1 µl plazmy do 96-jamkové destičky na OT-2, následovanou jednorázovým redukčně-alkylačním krokem (1 % SDS, 5 mM TCEP, 10 mM CAA v 50 mM TEAB). Proteiny jsou zachyceny pomocí acetronitrilem aktivovaných hydrofobních magnetických kuliček (MagReSyn Hydroxyl) a tráveny in-situ s 10 ng LysC a 40 ng trypsinu po dobu 4 hodin při pokojové teplotě. Po jednom praní s acetonitrilem se 40 % z digestu naloží přímo na Evotip Pure. Analýza probíhá na přístrojích Evosep One (metody 100 SPD a 200 SPD, kolony EV1109/EV1107) v kombinaci s hmotnostním spektrometrem Bruker timsTOF HT v režimu dia-PASEF. Data jsou vyhodnocena softwarem DIA-NN (v.1.8.1) v režimu bez knihovny proti Uniprot-u.
Hlavní výsledky a diskuse
Digestoční účinnost dosahuje ~65 % plně štěpených peptidů, z čehož je identifikováno ~400 proteogroup při CV mediánu 13,4 %. Metoda pokrývá čtyři dekády dynamického rozsahu, včetně FDA schválených biomarkerů. Příprava celé 96-jamkové destičky odhalila ~300 proteinů na vzorek a ~250 proteinů ve více než 95 % analýz. PCA ukázala absenci pozicového zkreslení během pipetace, což potvrzuje vysokou reprodukovatelnost.
Přínosy a praktické využití metody
- Minimální objem vzorku (1 µl plazmy).
- Automatizace kroku redukce, alkylace, čištění a trávení.
- Škálovatelnost až na 192 vzorků/8 h.
- Výrazná úspora enzymů a snížení manuálních úkonů.
- Spolehlivá identifikace a kvantifikace klíčových biomarkerů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Integrace pokročilých modulů pro QC a modifikační analýzy, možnost přenosu workflow na jiné robotické platformy pro zvýšení throughputu, vylepšení trávení řízenou teplotou, plná integrace s cloudovými datovými toky a rozšíření o online desalting během naložení peptidů.
Závěr
Navržené řešení na Opentrons OT-2 ve spojení s Evotip Pure nabízí robustní, cenově i časově úspornou automatizaci přípravy plazmových vzorků. S minimálním vzorkem, vysokou reprodukovatelností a snadnou rozšiřitelností představuje pevný základ pro další inovace v protějšcích high-throughput proteomických aplikací.
Reference
1. Batth TS., Tollenaere M., Rüther P., Gonzalez-Franquesa A., Prabhakar BS., Bekker-Jensen S., Deshmukh AS., Olsen JV. Protein Aggregation Capture on Microparticles Enables Multipurpose Proteomics Sample Preparation. Mol Cell Proteomics. 2019; mcp.TIR118.001270.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Unlocking the plasma proteome with Evotip Pure based, standardized and scalable workflows
2024|Evosep|Aplikace
Application Note Highlights Unlocking the plasma proteome with Evotip Pure based, standardized and scalable workflows Fully automated, end-to-end workflow for neat and deep plasma profiling Standardized and cost-efficient strategy to monitor disease at scale 1. Introduction Plasma stands out as…
Klíčová slova
neat, neatmagnet, magnetcancer, cancerplasma, plasmafda, fdamtpn, mtpnmarkers, markersrank, ranklung, lungbiomarker, biomarkerevotips, evotipsprotein, proteinevotip, evotipdescending, descendingmedian
Scalability for high-throughput proteomics - Evotip Pure integration with the Biomek i5 liquid handler
2024|Evosep|Aplikace
Application Note Highlights Scalability for high-throughput proteomics Evotip Pure integration with the Biomek i5 liquid handler Fully automated sample preparation of up to 576 samples in parallel An end-to-end solution solving the sample preparation bottleneck 1. Scalable sample preparation With…
Klíčová slova
mag, magplasma, plasmanet, netneat, neatdigestion, digestionhela, helapac, pacevotip, evotiphandler, handlersample, samplebiomek, biomekprotein, proteincvs, cvsworkflow, workflowstacked
A complete and automated end-to-end sample preparation strategy for high-throughput and standardized proteomics with high sensitivity
2023|Evosep|Postery
A complete and automated end-to-end sample preparation strategy for high-throughput and standardized proteomics with high sensitivity Magnus Huusfeldt , Joel Vej-Nielsen¹, Dorte B. Bekker-Jensen¹, Lasse Falkenby¹, Jesper V. Olsen², Nicolai Bache¹ 1 A fast and efficient, fully automated end-to-end workflow…
Klíčová slova
precursors, precursorsdigestion, digestionprotein, proteinevotips, evotipsgroups, groupshtml, htmlpeptide, peptidelow, lowstandardized, standardizedhigh, highsample, sampledigested, digestedhours, hourstowards, towardsstrategy
Efficient proteomics with an automated sample preparation strategy leveraged by Evotip Pure and the AssayMAP Bravo
2024|Bruker|Aplikace
Application Note Highlights Efficient proteomics with an automated sample preparation strategy leveraged by Evotip Pure and the AssayMAP Bravo A sustainable and cost-efficient strategy leveraged by the Evotip Pure Robust and easy-to-use digestion workflow for up to 96 samples at…
Klíčová slova
evotip, evotipdigestion, digestionassaymap, assaymapbravo, bravopure, puretimstof, timstofproteomics, proteomicsevotips, evotipsleveraged, leveragedpac, paccleavages, cleavagesend, endprotein, proteinshaker, shakergroups