Thermo Scientific Orbitrap Fusion Tribrid Mass Spectrometer

Význam tématu

V oblasti proteomiky, strukturální biologie a farmaceutické analýzy je klíčové dosáhnout vysoké citlivosti, rozlišení a rychlosti hromadění dat. Pokročilé hmotnostní spektrometry umožňují identifikovat nízkoabundantní proteiny, kvantifikovat vzorky s vysokou složitostí a detailně zkoumat struktury biomolekul, což zásadně urychluje výzkum bioterapeutik, diagnostiku a analýzu metabolitů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem textu je představit revoluční architekturu Tribrid hmotnostního spektrometru Thermo Scientific Orbitrap Fusion, demonstrovat její přínos v šíři aplikací a ukázat, jak díky kombinaci analyzátorů a inteligentního řízení měření dosahuje bezkonkurenční výkon.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda staví na unikátní Tribrid architektuře spojující:

• kvadrupólový filtr pro selekci prekurzorů
• Orbitrap vysokého pole s rozlišením nad 500 000
• lineární iontový past
• iontově-řídicí multipól s aktivním vedením iontů
• elektrodynamickou trychtýřovou čočku S-Lens
• volitelné zdroje EASY-ETD pro ETD disociaci a EASY-IC pro interní kalibraci

Fragmentace probíhá v libovolné kombinaci technik CID, HCD, ETD či EThcD řízených Dynamic Scan Management. Kvantifikace založená na izobarických značkách využívá Synchronous Precursor Selection MS3, zvýrazňující přesnost při použití TMT nebo iTRAQ značek.

Hlavní výsledky a diskuse

Orbitrap Fusion dosahuje simultánní paralelizace měření v Orbitrapu a iontovém pastu, což přináší skokové navýšení počtu analyzovaných spekter a datové bohatosti. Klíčové výstupy:

• One-hour yeast proteome: identifikováno přes 34 000 peptidů a téměř 4 000 proteinových skupin v jedné 60min LC/MS analýze
• Kvantifikace 32 linii karcinomu prsu: více než 9 100 proteinů za 4,5hodinový běh na vzorek
• Rozlišení izobarických látek (např. D-glukóza vs paraxanthin) při rozlišení >500 000
• Detailní top-down analýza intact IgG s pokrytím fragmen­tů až 77 procent vazeb a přesností hmotnosti pod 1 ppm
• ETD analýza glykoproteomiky s lokalizací glykozylací díky zachování vedlejších řetězců

Přínosy a praktické využití metody

Orbitrap Fusion umožňuje laboratorím:

• identifikovat více nízkoabundantních proteinů v komplexních vzorcích
• dosahovat vyšší kvantitativní přesnosti při víceplexní analýze pomocí izobarických značek
• elucidovat struktury proteinů, peptidů a metabolitů rychleji díky variabilní fragmentaci a vysokému rozlišení
• snížit čas metody díky Universal Method automatizaci optimalizující na přítomnou složitost spektra

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj směřuje k plně automatizovaným, datově řízeným experimentům s AI-poháněnou selekcí prekurzorů a adaptivním měřením v reálném čase. Očekává se rozšíření do single-cell proteomiky, hluboké multi-omické integrace a klinických aplikací pro personalizovanou medicínu.

Závěr

Thermo Scientific Orbitrap Fusion představuje špičku ve výkonu hmotnostních spektrometrů. Kombinace kvadrupólu, vysokofrekvenčního Orbitrapu a iontového pasti spolu s inteligentním řízením měření přináší rekordní citlivost, rychlost a rozlišení pro proteomiku, metabolomiku i analýzu bioterapeutik. Uživatelé tak mohou více času věnovat vědeckým otázkám a méně optimalizaci metod.

Reference

• Mol Cell Proteomics Jan 2014 13(1) 339–347
• Nature 2003 16 737–7341