Highly Sensitive Targeted Method for Single Cell Lipidomics on Stellar MS – A Hybrid Nominal Mass Instrument
Postery | 2025 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Lipidomics na úrovni jedné buňky přináší zásadní vhled do heterogenity buněčných populací. Tradiční analýza na úrovni celkových vzorků vyhlazuje rozdíly mezi jednotlivými buňkami a neumožňuje odhalit vzácné buňky či subpopulace s odlišným lipidovým profilem. Aplikace citlivých metod pro jednocelkovou lipidomiku je proto klíčová pro pochopení vývojových procesů, buněčné diferenciace, patofyziologie nádorů nebo metabolismu v různých typech buněk.
Cílem studie bylo vyvinout a ověřit vysoce citlivou a cílenou metodu pro jednocelkovou lipidomiku za pomoci hmotnostního spektrometru Stellar MS. Autoři sledovali zvýšení specifity, citlivosti a propustnosti analýzy lipidu v buňkách linie RK13 a Vero. Pro komplexní charakterizaci lipidů bylo dosaženo kombinace bezcílového sběru dat (DDA) na Orbitrap Ascend Tribrid MS a cílené analýzy na nominálním hmotnostním přístroji Stellar MS.
Tato cílená metoda umožňuje cenově dostupnější a rychlejší analýzu lipidů na úrovni jediné buňky bez nutnosti vysoce vybaveného Orbitrap zařízení. Zvýšená citlivost a specifičnost přináší přesné kvantifikace i vzácných lipidů, což je zásadní pro klinické a translační studie. Metodu lze aplikovat v onkologii, neurobiologii, vývoji nových léčiv nebo při sledování buněčného metabolismu v reálném čase.
Očekává se další rozvoj nano‐UHPLC technik pro zvýšení propustnosti, integrace AI‐řízených nástrojů pro automatizovanou anotaci lipidů a rozšíření metod pro multiplexní analýzu proteinů a metabolit v jedné buňce. Kombinace single cell lipidomics s prostorovou metabolomikou otevře nové možnosti mapování biochemických drah v rámci tkání a orgánů.
Studie úspěšně demonstrovala, že kombinace cílené nanoLC‐MS analýzy na Stellar MS a bezcílového sběru dat na Orbitrap Ascend přináší vysoce citlivou, spolehlivou a efektivní platformu pro jednovou buňkovou lipidomiku. Přístup umožňuje odhalit buněčnou heterogenitu a poskytuje hodnotné poznatky pro biomedicínský výzkum.
LC/Orbitrap, LC/HRMS, LC/MS/MS, LC/MS
ZaměřeníLipidomika
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Lipidomics na úrovni jedné buňky přináší zásadní vhled do heterogenity buněčných populací. Tradiční analýza na úrovni celkových vzorků vyhlazuje rozdíly mezi jednotlivými buňkami a neumožňuje odhalit vzácné buňky či subpopulace s odlišným lipidovým profilem. Aplikace citlivých metod pro jednocelkovou lipidomiku je proto klíčová pro pochopení vývojových procesů, buněčné diferenciace, patofyziologie nádorů nebo metabolismu v různých typech buněk.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout a ověřit vysoce citlivou a cílenou metodu pro jednocelkovou lipidomiku za pomoci hmotnostního spektrometru Stellar MS. Autoři sledovali zvýšení specifity, citlivosti a propustnosti analýzy lipidu v buňkách linie RK13 a Vero. Pro komplexní charakterizaci lipidů bylo dosaženo kombinace bezcílového sběru dat (DDA) na Orbitrap Ascend Tribrid MS a cílené analýzy na nominálním hmotnostním přístroji Stellar MS.
Použitá metodika a instrumentace
- Extrahce lipidů z hromadných vzorků a z jednotlivých buněk RK13 a Vero pomocí standardních protokolů.
- Separace lipidů pomocí UHPLC systému Vanquish Neo s kolonkou EASY‐Spray PepMap Neo C18 (75 µm × 150 mm, 2 µm).
- Untargeted DDA analýza na Orbitrap Ascend Tribrid MS k vytvoření seznamu kandidátních lipidů.
- Cílená nanoLC‐MS analýza na Stellar MS s využitím nominální hmotnostní detekce a multi‐stupňové fragmentace (MSn).
- Zpracování dat v softwaru Thermo Scientific Compound Discoverer 3.4, LipidSearch 5.2 a Skyline pro anotaci, kvantifikaci a validaci lipidových signatur.
Hlavní výsledky a diskuse
- Na základě dat z hromadné extrakce byl sestaven cílený seznam 864 lipidů s vysokou jistotou anotace.
- V jednocelkových extraktech bylo identifikováno 258 lipidů, přičemž se prokázaly výrazné rozdíly mezi buňkami RK13 a Vero.
- PCA analýza kvantitativních dat ukázala jasné oddělení dvou typů buněk podle lipidového profilu.
- Využití MSn fragmentace pomohlo rozlišit koelutující izomery a zvýšit důvěryhodnost anotací.
Přínosy a praktické využití metody
Tato cílená metoda umožňuje cenově dostupnější a rychlejší analýzu lipidů na úrovni jediné buňky bez nutnosti vysoce vybaveného Orbitrap zařízení. Zvýšená citlivost a specifičnost přináší přesné kvantifikace i vzácných lipidů, což je zásadní pro klinické a translační studie. Metodu lze aplikovat v onkologii, neurobiologii, vývoji nových léčiv nebo při sledování buněčného metabolismu v reálném čase.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj nano‐UHPLC technik pro zvýšení propustnosti, integrace AI‐řízených nástrojů pro automatizovanou anotaci lipidů a rozšíření metod pro multiplexní analýzu proteinů a metabolit v jedné buňce. Kombinace single cell lipidomics s prostorovou metabolomikou otevře nové možnosti mapování biochemických drah v rámci tkání a orgánů.
Závěr
Studie úspěšně demonstrovala, že kombinace cílené nanoLC‐MS analýzy na Stellar MS a bezcílového sběru dat na Orbitrap Ascend přináší vysoce citlivou, spolehlivou a efektivní platformu pro jednovou buňkovou lipidomiku. Přístup umožňuje odhalit buněčnou heterogenitu a poskytuje hodnotné poznatky pro biomedicínský výzkum.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Software Utilizing Positive and Negative Ion MS2/MS3 HCD and CID Spectra for Improved MSn Lipid Identification
2018|Thermo Fisher Scientific|Postery
2 3 MS /MS Software Utilizing Positive and Negative Ion n MS HCD and CID Spectra for Improved Lipid Identification David A Peake1, Reiko Kiyonami1, Daniel Gachotte2, Gavin E Reid3, Yasuto Yokoi4, and Andreas Hühmer1 1Thermo Fisher Scientific, San Jose,…
Klíčová slova
lipid, lipidthreshold, thresholdartificial, artificialpool, pooladded, addedhcd, hcdnatural, naturalannotations, annotationscid, cidquan, quanfilter, filterlarvae, larvaemsn, msnannotation, annotationquantitation
General workflow for untargeted plasma lipidomics on Orbitrap mass spectrometers
2023|Thermo Fisher Scientific|Technické články
Technical note | 002661 Metabolomics General workflow for untargeted plasma lipidomics on Orbitrap mass spectrometers Authors Introduction to lipidomics Rahul Deshpande, Ciara Myer, Susan Bird Lipids play a key role in cell, tissue, and organ physiology as key components of…
Klíčová slova
orbitrap, orbitrapmass, masstribrid, tribridspectrometer, spectrometerlipidomics, lipidomicsfragmentation, fragmentationlipid, lipidannotation, annotationexploris, explorisacquirex, acquirexworkflow, workflownegative, negativeexclusion, exclusionabundance, abundanceconfident
High-Throughput and Highly Selective Quantitative Lipidomics with the Stellar Mass Spectrometer – A Novel Hybrid Nominal Mass Instrument
2025|Thermo Fisher Scientific|Postery
High-Throughput and Highly Selective Quantitative Lipidomics with the Stellar Mass Spectrometer – A Novel Hybrid Nominal Mass Instrument Scott Peterman1, Brittany Lee1, Joao Mokochinski2, Cristina C. Jacob1, Rahul Deshpande1, Susan Bird1, Hector Gallart-Ayala3, and Julijana Ivanisevic3 1Thermo Fisher Scientific, San…
Klíčová slova
stellar, stellarlipidomics, lipidomicslipid, lipidlipidcreator, lipidcreatorultimatesplash, ultimatesplashtransitions, transitionssphingomyelins, sphingomyelinslimitations, limitationssrm, srmclinical, clinicalprm, prmleveraging, leveragingthermo, thermohcd, hcdbiorxiv
Grant application resource: Thermo Scientific Orbitrap ID-X Tribrid mass spectrometer for metabolomics, lipidomics and structural elucidation
2018|Thermo Fisher Scientific|Technické články
WHITE PAPER 65364 Grant application resource: Thermo Scientific Orbitrap ID-X Tribrid mass spectrometer for metabolomics, lipidomics and structural elucidation Author Goal Thermo Fisher Scientific This document is intended to provide conclusive reasons to justify upgrading from a Thermo Scientific™ Q…
Klíčová slova
orbitrap, orbitrapacquirex, acquirexmsn, msntribrid, tribridmass, massdda, ddainclusion, inclusionexactive, exactivehcd, hcdannotation, annotationexclusion, exclusionlist, listspectrometer, spectrometermetabolomics, metabolomicsion