WhisperTM Zoom drives scalable workflows for high-sensitivity applications through standardization and ease-of-use

Význam tématu

High-sensitivity proteomika představuje klíčový nástroj pro odhalování detailních informací o proteinových profilech v biomedicínském výzkumu. Optimalizace LC-MS metod umožňuje hlubší analýzu malých množství vzorků, včetně jednotlivých buněk, a podporuje vývoj nových diagnostických i terapeutických přístupů.

Cíle a přehled studie

Cílem application note je představit metody Whisper Zoom, které nabíz�í škálovatelný a robustní pracovní postup pro analýzu vysoce citlivých proteomických vzorků. Studie ukazuje, jak čtyři režimy (120, 80, 40 a 20 SPD – samples per day) kombinující optimalizovaný průtok, zkrácené gradienty a minimalizaci ztrát vzorku zv�yšují hloubku analýzy a propustnost až 120 vzorků za den.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky HeLa digests byly naloženy na jednorázové Evotipy a analyzovány v quadruplicatech s každým Whisper Zoom režimem. Detailní parametry:

• Kolony: Aurora Rapid75 (50 °C) pro 120 a 80 SPD, Aurora Elite (50 °C) pro 40 a 20 SPD (IonOpticks).
• HPLC systém: Evosep One s Evotip Pure trap kolonkou.
• MS: timsTOF Pro 2 (Bruker), režim dia-PASEF; rozsah m/z 400–1000, iontová mobilita 0,64–1,37 1/K0, 8×25 Da oken, 3 TIMS rampy, akumulační a rampové časy 100 ms, cyklus 0,95 s.
• Zpracování dat: DIA-NN v režimu library-free proti reviewed human proteome (UniProt, říjen 2020), MBR aktivován.

Hlavní výsledky a diskuse

Whisper Zoom metody dosahují velmi úzkých a symetrických chromatografických pěků (FWHM 1,6 s pro 120 SPD, ~2,1 s pro 40 SPD), což zvyšuje citlivost. Při série 0,125 pg–200 ng HeLa peptidů:

• 120 SPD dosahuje saturace precizorů již při 10 ng.
• 80 a 40 SPD metody saturují při 50 ng, 20 SPD při ≥200 ng.
• Při nanogramových až subnanogramových úrovních (250 pg) poskytuje 40 SPD nejvyšší počet identifikovaných prekurzorů.

Robustnost testovaná 340 běhy 120 SPD metody ukázala konstantní tlakové profily a retence pěti monitorovaných peptidů s odchylkou ±2 s. Mezilaboratorní testy na pěti interních a třech externích přístrojích potvrdily vysokou reprodukovatelnost mezi systémy (inter-instrument SD <16 s).

Přínosy a praktické využití metody

Metody Whisper Zoom přinášejí:

• Časovou úsporu a zvýšenou propustnost až 120 vzorků/den.
• Vysokou citlivost vhodnou pro single-cell proteomiku i hlubokou fosfoproteomiku.
• Minimální carry-over díky jednorázovým Evotip kolonkám.
• Jednoduché ovládání pro uživatele bez pokročlých zkušeností s LC-MS.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj ještě rychlejších gradientů a optimalizovaných trap systémů umožní dále zkracovat dobu analýzy bez ztráty hloubky. Integrace s automatizovanými přípravami vzorků a AI-řízenou analýzou dat posune aplikace směrem k vysokopropustným screeningovým platformám a time-course experimentům na úrovni single-cell.

Závěr

Whisper Zoom metody na platformě Evosep One a timsTOF Pro 2 představují vysoce citlivé, robustní a uživatelsky přívětivé řešení pro proteomické workflowy se škálovatelnou propustností. Podporují jak rutinní analýzy, tak špičkový výzkum v oblasti single-cell proteomiky.