Thermo Scientific™ Orbitrap Exploris™ 240 mass spectrometer - Sensitivity–leading level sensitivity for the analysis of limited and precious samples

Význam tématu

Proteomika vyžaduje extrémní citlivost pro analýzu vzorků s omezeným množstvím bílkovin nebo s nízkou expresí specifických proteinů.
Vysoká citlivost je klíčová pro detekci, identifikaci i kvantifikaci proteinů s biologickým významem.

Cíle a přehled studie

Studie demonstruje výkon hmotnostního spektrometru Orbitrap Exploris 240 s rozhraním FAIMS Pro při analýze minimálních vzorků HeLa digestu od 10 ng do 200 ng.
Cílem je ukázat vysokou citlivost, selektivitu a reprodukovatelnost identifikace peptidů a proteinů.

Použitá metodika a instrumentace

• Hmotnostní spektrometr Orbitrap Exploris 240 s vysokým rozlišením a přesnou hmotností
• FAIMS Pro rozhraní pro selekci iontů při kompenzačních napětích -50 V a -70 V
• EASY-nLC 1200 UHPLC systém s IonOpticks Aurora column (250 mm × 75 µm, 1.6 µm)
• Nanospray Flex ion source
• Sonation Column Oven při 40 °C
• Data-dependent acquisition (DDA)
• Software Proteome Discoverer 2.4 s 1 % PSM FDR

Optimalizované LC gradienty po 90 minutách s mobilními fázemi vody s 0.1 % FA a 80 % ACN s 0.1 % FA.

Hlavní výsledky a diskuse

• Při 10 ng vstupního digestu identifikováno v průměru 5300 peptidových skupin a 1600 skupin proteinů
• Růst počtu identifikací s nárůstem vzorku až do 200 ng
• Vysoká reprodukovatelnost identifikace nízkopoměrných prekurzorů napříč pětinásobnými injekcemi 10 ng
• Úspěšná detekce a identifikace spikovaných standardních peptidů při 10 fmol

Kombinace vysokého rozlišení, selekce pomocí FAIMS a citlivého nLC-MS vede k robustnímu a opakovatelnému výkonu.

Přínosy a praktické využití metody

• Analýza vzácných a omezených vzorků v biomedicíně a farmakologii
• Možnost studie jednotlivých buněk a cirkulujících nádorových buněk
• Zvýšení důvěryhodnosti kvantitativních studií s nízkou úrovní vzorku

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další zlepšení citlivosti a selekce iontů pro ultranízké vzorky.
Integrace s pokročilými metodami separace a automatizací vzorkování pro vysoko propustné aplikace.
Rozšíření využití v klinické proteomice, personalizované medicíně a výzkumu vzácných buněk.

Závěr

Orbitrap Exploris 240 s FAIMS Pro prokázal vedoucí úroveň citlivosti, selektivity a reprodukovatelnosti při analýze mikrovzorků proteomických digestů.
Metoda otevírá nové možnosti pro důležité aplikace v základním výzkumu i v klinických laboratorních postupech.

Reference

Yongzheng Cong et al. Anal. Chem. 2020 92 (3), 2665-2671.