timsTOF Pro 2

由平行累積連續(xù)碎裂技術(shù)（ PASEF? ）驅(qū)動(dòng)，使得 4D-蛋白質(zhì)組學(xué)和 4D-脂質(zhì)組學(xué)為無(wú)偏向性細(xì)胞和血漿蛋白質(zhì)組學(xué)、液體活檢多組生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)，以及整合基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和表觀蛋白質(zhì)組學(xué)拓寬了道路。

4D-組學(xué)時(shí)代 —— 解鎖第四維度的價(jià)值

4D-組學(xué)的重大突破

速度：PASEF 技術(shù)實(shí)現(xiàn)了在不影響分辨率情況下達(dá)到超過(guò) 120 Hz 掃描速度。

深度：額外一維離子淌度提高了數(shù)據(jù)完整性。

高通量：超快數(shù)據(jù)采集速度使其可以使用短梯度實(shí)現(xiàn)生物樣本的高通量分析。

耐用性：獨(dú)特的儀器設(shè)計(jì)使得其可以連續(xù)分析數(shù)千個(gè)樣品，儀器保持穩(wěn)定的性能而無(wú)需清潔。

4D-Proteomics? 的新標(biāo)準(zhǔn)：更快速度實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)組全覆蓋

基于質(zhì)譜（ MS ）的蛋白質(zhì)組學(xué)一次可實(shí)現(xiàn)樣本里成千上萬(wàn)蛋白的定性和定量。然而，受到目前質(zhì)譜儀的掃描速度、靈敏度和分辨率的影響，實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)組的全覆蓋仍然具有挑戰(zhàn)性。timsTOF Pro 2 使用平行累積連續(xù)碎列（ PASEF? ）的技術(shù)可實(shí)現(xiàn)極高的掃描速度和靈敏度，只需要少量樣本就可以達(dá)到蛋白質(zhì)組學(xué)鑒定新深度。

雙 TIMS 和 CCS 的分析

捕集離子淌度譜（ TIMS ）首先是一項(xiàng)重要的氣相分離技術(shù)，它是在高效液相色譜（ HPLC ）和質(zhì)譜分離的基礎(chǔ)上，帶來(lái)額外一個(gè)維度的分離，可大大降低樣品分析復(fù)雜度，極大提高峰容量和分析物鑒定可靠性。

同樣重要的是，TIMS 離子淌度管能對(duì)離子實(shí)現(xiàn)時(shí)間和空間上的聚焦，從而獨(dú)特地提高靈敏度和掃描速度。

雙 TIMS 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)近乎 100% 的離子利用率，離子在前一根淌度管內(nèi)累積，在后一根淌度管內(nèi)根據(jù)離子淌度值分批釋放。這種平行累積連續(xù)碎裂（ PASEF? ）的過(guò)程能夠?qū)崿F(xiàn)碰撞橫截面（ CCS ）的分析。

CCS 額外一個(gè)維度信息能夠提供很多進(jìn)一步的分析可能性，可以從復(fù)雜數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)化合物的高可信度庫(kù)匹配以及更低的錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)率（ FDRs ）。

優(yōu)化的硬件性能

timsTOF Pro 2 質(zhì)譜儀整合了新一代 TIMS 分析儀和一個(gè)完全重制的不銹鋼堆疊環(huán)形離子向?qū)В?SRIG ）。新的設(shè)計(jì)能夠提供三倍高的離子容量。一種新的離子冷卻多極桿和改進(jìn)的離子注入四極桿設(shè)計(jì)，以及進(jìn)一步簡(jiǎn)化的離子光學(xué)大大提高了離子從TIMS 模塊到 TOF 飛行管的傳輸效率，進(jìn)一步最大限度地提高 MS 和 PASEF MS/MS 中的離子傳輸和靈敏度。TIMS 模塊獨(dú)特設(shè)計(jì)意味離子在前一根淌度管內(nèi)累積，在后一根淌度管內(nèi)根據(jù)離子淌度值分批釋放，可以實(shí)現(xiàn)近乎100%的離子利用率，幾乎不造成離子的損失。

PASEF?

重新設(shè)計(jì)的 MS/MS 技術(shù)，以滿足蛋白組學(xué)的速度要求。肽段離子通過(guò)捕集離子淌度譜（ TIMS ） 分離，洗脫（ ~ 100 ms ），并在四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜（ QTOF ）上進(jìn)行檢測(cè)，生成 TIMS MS 熱圖。在 PASEF? 方法中，相同的 TIMS 分離后的離子又通過(guò)四極桿對(duì)特定離子進(jìn)行逐一隔離。母離子和碎片離子譜圖按離子淌度值進(jìn)行對(duì)齊。平行積累連續(xù)碎裂（ PASEF? ）技術(shù)實(shí)現(xiàn)了 > 120 Hz 的掃描速度， 使用 PASEF? 可以實(shí)現(xiàn)多次選擇低豐度肽段離子來(lái)提高低豐度肽的二級(jí)譜圖質(zhì)量。

PASEF? ：鳥(niǎo)槍法蛋白質(zhì)組學(xué)的完美選擇

由 PASEF? 驅(qū)動(dòng)的 timsTOF Pro 2 可以實(shí)現(xiàn)超過(guò) 120 Hz 的掃描速度，而不會(huì)損失靈敏度和分辨率。這是通過(guò)離子在淌度管內(nèi)的的累積、分離和四極桿隔離能同步進(jìn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

極高的穩(wěn)定性和通量

無(wú)需清洗

許多用于蛋白質(zhì)組學(xué)應(yīng)用的 MS 儀器需要每月清潔一次，在大樣本組中每天 24 小時(shí)運(yùn)行。儀器性能下降即使在較短的時(shí)間段內(nèi)也是顯而易見(jiàn)的。timsTOF Pro 2 卓越穩(wěn)定性意味著儀器可以全天運(yùn)行很多周，而沒(méi)有明顯的信號(hào)和其它性能下降。

“ 自 2019 年 2 月我們開(kāi)始使用 timsTOF Pro 的 26 個(gè)月以來(lái)，我們已運(yùn)行了 25,000 多個(gè) LC/MS 樣本，其中約 5,000 個(gè)樣本是不去高豐度的血漿樣本。到目前為止，我們的停機(jī)時(shí)間幾乎為零?！?/p>

PaSER Run & Done —— 加快4D-蛋白質(zhì)組學(xué)的鑒定速度

PaSER（ 實(shí)時(shí)平行搜索引擎 ）是一個(gè)結(jié)合硬件和軟件的解決方案，能夠?qū)崿F(xiàn)基于樣本序列管理的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)搜索引擎。

PaSER 以很快的速度就能提供結(jié)果，包括 PTM 搜索。通過(guò)使用基于 GPU 的搜索，PaSER 在實(shí)時(shí)或離線模式下可以提供相同的結(jié)果，而無(wú)需使用簡(jiǎn)化的算法或中間步驟。PaSER 極快的搜索速度使得在數(shù)據(jù)采集結(jié)束后數(shù)秒就能同步拿到搜庫(kù)結(jié)果，真正實(shí)現(xiàn)運(yùn)行并完成！ PaSER 有效地打破了大隊(duì)列樣本數(shù)據(jù)分析通量壁壘。

此外，實(shí)時(shí)蛋白組學(xué)的非標(biāo)記定量也可以跨越 PaSER 獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果集，使其瞬間能過(guò)渡到定量蛋白質(zhì)組學(xué)。通過(guò) TIMS Viz 使得淌度偏移質(zhì)量對(duì)齊（ MOMA ）變得可視化 ，從而用戶可以鑒定和識(shí)別只有 4D-Omics 才能看到的共洗脫多肽。    

dia-PASEF 增加鑒定可信度

dia-PASEF比傳統(tǒng)的 DIA 方法有更高靈敏度和選擇性，是因?yàn)樗鼘?PASEF 原理也應(yīng)用進(jìn)來(lái)，結(jié)合了 DIA 的優(yōu)點(diǎn)和 PASEF 離子利用率高的優(yōu)勢(shì)。

TIMS 分離提高了選擇性，而且可以將單電荷母離子排除掉，從而降低本底噪音干擾。

利用分子量和碰撞橫截面 CCS 值的相關(guān)性，dia-PASEF 能夠?qū)崿F(xiàn)高可信度化合物鑒定。在 LC-MS/MS分析中， dia-PASEF 能夠采集包含 m/z，離子淌度值（ CCS ），保留時(shí)間和離子強(qiáng)度的 4D 數(shù)據(jù)。

前所未有的蛋白質(zhì)覆蓋深度

憑借強(qiáng)大的 SRIG（ 不銹鋼堆疊環(huán)形離子向?qū)?）裝置和新優(yōu)化的 dda-PASEF 方法 ，timsTOF Pro 2 單針能夠達(dá)到前所未有的蛋白組學(xué)覆蓋深度。使用自制 HEK 酶切樣本， 上樣 200 ng，使用 Aurora - 25cm 色譜柱，在 60 分鐘梯度下能夠鑒定 超過(guò) 7,000個(gè) 蛋白和 60,000 條多肽。

因此 timsTOF Pro 2 可以通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)搜索和運(yùn)行之間的匹配，無(wú)需任何譜圖庫(kù)，在一些日常細(xì)胞系蛋白組定量實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)很高的蛋白覆蓋深度。

超高靈敏度的高通量靶向蛋白質(zhì)組學(xué)

和常規(guī)的靶向蛋白組學(xué)分析技術(shù)（ SRM 和 PRM ）相比，prm-PASEF 在單針中可極大提高監(jiān)測(cè)多肽數(shù)目，同時(shí)不影響儀器選擇性或靈敏度。

靶向質(zhì)譜（ MS ）技術(shù)是蛋白質(zhì)組學(xué)實(shí)驗(yàn)中一種強(qiáng)大的技術(shù)，用來(lái)驗(yàn)證大隊(duì)列樣本中的候選生物標(biāo)志物。與數(shù)據(jù)依賴采集（ DDA ）和數(shù)據(jù)非依賴采集（ DIA ）相比，這可以增加檢測(cè)靈敏度?？墒窃摷夹g(shù)受到在單針中監(jiān)測(cè)離子數(shù)目和液相分離出峰時(shí)長(zhǎng)以及整體靈敏度間的折中限制。只有通過(guò)更長(zhǎng)的色譜分離時(shí)長(zhǎng)或降低質(zhì)譜的靈敏度和選擇性，才能獲得大量目標(biāo)肽的完整數(shù)據(jù)。

prm-PASEF 可以極大地提高單針中靶向監(jiān)測(cè)的多肽數(shù)目，這得益于布魯克 timsTOF Pro 2 的第四維分離可以極大提高選擇性和靈敏度， PASEF 技術(shù)帶來(lái)的速度可以增加靶向分析離子數(shù)量。

超高靈敏度應(yīng)對(duì)最困難的分析挑戰(zhàn)

隨著某些特定細(xì)胞、少量細(xì)胞群或生物穿刺樣本的生物研究越來(lái)越重要，低樣本量蛋白組定量變得至關(guān)重要。而如此低的樣本量對(duì)于質(zhì)譜靈敏度提出了很高要求。使用高靈敏度的質(zhì)譜儀對(duì)如此低的樣本量進(jìn)行原型定量至關(guān)重要。timsTOF Pro 2 上樣 200 ng HeLa 樣本，使用 Aurora - 25cm 色譜柱，在 30 分鐘梯度下使用 PaSER 能夠鑒定超過(guò) 74,200 個(gè)蛋白和接近 30,000 條多肽。

dia-PASEF —— 高通量定量蛋白質(zhì)組學(xué)中實(shí)現(xiàn)無(wú)與倫比的數(shù)據(jù)完整性和分析深度

使用標(biāo)準(zhǔn) dia-PASEF 方法多針測(cè)試結(jié)果有著很高重復(fù)性。三種不同的 dia-PASEF 窗口設(shè)置下使用 Aurora-25cm 柱在 60 分鐘梯度下可實(shí)現(xiàn)接近 8,000 個(gè)蛋白定量和超過(guò) 70,000 條多肽，而且有極高的定量準(zhǔn)確性。

高靈敏度磷酸化蛋白組學(xué)分析和同分異構(gòu)體分離

支持 CCS 的近鄰位磷酸化位點(diǎn)定量

dia-PASEF 在 timsTOF Pro 2 上的高靈敏度、掃描速度和重現(xiàn)性甚至可以實(shí)現(xiàn)低樣本量的磷酸化蛋白質(zhì)組學(xué)分析。例如可以實(shí)現(xiàn)小鼠腦樣本起始總蛋白僅為 25 μg 的磷酸化蛋白質(zhì)組的非標(biāo)記定量。使用 Evosep 每天 30 個(gè)樣本的分析方法，三次重復(fù)可鑒定出多達(dá) 4,473 個(gè) unique 磷酸化多肽。這些結(jié)果為針刺活檢的應(yīng)用帶來(lái)了希望，可以用信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)的信息補(bǔ)充癌癥蛋白質(zhì)基因組學(xué)數(shù)據(jù)。這些結(jié)果為針刺活檢的應(yīng)用帶來(lái)了希望。此研究結(jié)果由 Stefan Tenzer 教授提供。

分析樣本量有限時(shí)的細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)
當(dāng)肽段在色譜上發(fā)生共洗脫時(shí)，由于等重性和信號(hào)重合，不能測(cè)量 CCS 值的傳統(tǒng)蛋白質(zhì)組學(xué)是不能實(shí)現(xiàn)磷酸化肽異構(gòu)體的定量的。PASEF 技術(shù)使得基于 TiO2 富集時(shí)，使用 150 ug 蛋白富集起始量就能夠鑒定 27,768 個(gè)磷酸化肽，展現(xiàn)了淌度偏離質(zhì)量對(duì)齊（ MOMA ）的優(yōu)點(diǎn)。1,946 條鑒定的共洗脫異構(gòu)體中，20% 的異構(gòu)體可以被TIMS 完全分離，這可以使得我們可以更好地理解鄰位蛋白磷酸化位點(diǎn)信息。

" 除了高靈敏度之外，timsTOF Pro 質(zhì)譜儀的另一獨(dú)特之處在于其基于氣相的位置異構(gòu)磷酸化多肽分離能力，從而為理解信號(hào)傳導(dǎo)通路提供更詳細(xì)的信息。"

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注：該產(chǎn)品未在中華人民共和國(guó)食品藥品監(jiān)督管理部門申請(qǐng)醫(yī)療器械注冊(cè)和備案，不可用于臨床診斷或治療等相關(guān)用途。