賽默飛Orbitrap Exploris 480質(zhì)譜儀的技術(shù)特點(diǎn)與應(yīng)用綜述

賽默飛Orbitrap Exploris 480質(zhì)譜儀是賽默飛世爾科技(Thermo Fisher Scientific)推出的革命性全新一代組合型超高分辨質(zhì)譜系統(tǒng)，代表了當(dāng)前質(zhì)譜技術(shù)的前沿水平。該儀器結(jié)合了成熟的技術(shù)、先進(jìn)的功能和智能驅(qū)動(dòng)分析框架，為研究科學(xué)家提供了更廣泛應(yīng)用的質(zhì)譜分析平臺(tái)，特別適合高通量的蛋白質(zhì)鑒定、定量和結(jié)構(gòu)表征。以下將從技術(shù)特點(diǎn)、性能優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用領(lǐng)域三個(gè)方面對(duì)該儀器進(jìn)行全面介紹。

技術(shù)特點(diǎn)與設(shè)計(jì)創(chuàng)新

Orbitrap Exploris 480質(zhì)譜儀采用了多項(xiàng)突破性設(shè)計(jì)，在保持高性能的同時(shí)顯著縮小了儀器體積。其體積僅為前代Q Exactive型號(hào)的一半，主要通過(guò)優(yōu)化泵體積和離子傳輸部分實(shí)現(xiàn)這一改進(jìn)。儀器采用了新一代通用硬件和軟件架構(gòu)，以極限性能和易用性為指導(dǎo)原則，使用戶(hù)能夠輕松獲取數(shù)據(jù)中的價(jià)值。

該儀器的離子光學(xué)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)全面升級(jí)，包括分段式四極桿設(shè)計(jì)并增加了全新的rod switching功能來(lái)提高抗污染能力，增強(qiáng)了儀器的耐久性。在C-trap之后，采用了類(lèi)似于Fusion系列儀器上的多極離子通道(Ion Routing Multipole)，使離子累積和碎裂效果更佳。主動(dòng)離子傳輸組件也有較大改動(dòng)，提高了抗污染能力，適配縮小了的儀器體積。

儀器可選配多種模塊擴(kuò)展功能，包括FAIMS Pro Duo接口(新一代離子遷移技術(shù))、EASY-IC內(nèi)標(biāo)校正以及Biopharma選項(xiàng)。特別是Biopharma選項(xiàng)可將質(zhì)量范圍擴(kuò)展至m/z 8,000 Da，滿(mǎn)足大分子藥物(如抗體、ADC)的結(jié)構(gòu)異質(zhì)性分析需求。

性能參數(shù)

Orbitrap Exploris 480質(zhì)譜儀在分辨率、靈敏度、掃描速度和定量能力等方面設(shè)定了新標(biāo)準(zhǔn)。其搭載的超高場(chǎng)Orbitrap質(zhì)量分析器分辨率最高可達(dá)480,000@m/z 200(低速掃描模式下)，質(zhì)量精度<1ppm(外標(biāo)校正)或<3ppm(內(nèi)標(biāo)校正)。掃描速度方面，在m/z 200分辨率設(shè)置為7,500時(shí)可達(dá)40Hz，在Orbitrap模式下MS/MS掃描速率為12Hz，在離子阱模式下更可達(dá)20Hz。

靈敏度表現(xiàn)尤為突出，以HeLa細(xì)胞裂解液為例，1ng樣品1小時(shí)LC-MS/MS分析可鑒定>1,000種蛋白質(zhì)，低至50amol(飛摩爾級(jí))的肽段仍可高置信度檢測(cè)(S/N>10)。動(dòng)態(tài)范圍超過(guò)5個(gè)數(shù)量級(jí)，適用于血漿、組織等復(fù)雜樣本的高深度覆蓋分析。

在定量性能方面，儀器支持TurboTMT 11-plex標(biāo)記和Label-free非標(biāo)記定量技術(shù)，動(dòng)態(tài)范圍超5000:1。全新的SureQuant IS靶向蛋白質(zhì)定量工作流程是一種數(shù)據(jù)感知型定量掃描模式，利用內(nèi)標(biāo)動(dòng)態(tài)調(diào)整掃描參數(shù)，自動(dòng)、實(shí)時(shí)地最大限度提高靶向蛋白組分析的數(shù)據(jù)質(zhì)量。BoxCar方法包則進(jìn)一步改善了肽檢測(cè)的動(dòng)態(tài)范圍。

廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域

Orbitrap Exploris 480質(zhì)譜儀憑借其性能，在多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)出強(qiáng)大應(yīng)用價(jià)值。在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中，單次實(shí)驗(yàn)可鑒定超過(guò)10,000種蛋白質(zhì)，支持低豐度靶標(biāo)(檢測(cè)限低至amol級(jí))的精準(zhǔn)定性定量。對(duì)于翻譯后修飾研究，可對(duì)磷酸化、泛素化等關(guān)鍵修飾位點(diǎn)進(jìn)行高靈敏度定位，揭示蛋白質(zhì)功能調(diào)控機(jī)制。

在生物制藥領(lǐng)域，該儀器能夠分析抗體、ADC藥物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性及修飾異質(zhì)性，為藥物開(kāi)發(fā)提供質(zhì)控支持。在臨床轉(zhuǎn)化應(yīng)用中，可從血液、組織等樣本中挖掘痕量生物標(biāo)志物，推動(dòng)疾病機(jī)制研究與精準(zhǔn)醫(yī)療發(fā)展。

此外，該儀器在環(huán)境與食品安全檢測(cè)領(lǐng)域也有廣泛應(yīng)用，能夠檢測(cè)環(huán)境污染物、農(nóng)藥殘留、食品添加劑等，憑借高靈敏度和選擇性準(zhǔn)確測(cè)定樣品中微量化合物。

智能化與用戶(hù)體驗(yàn)

Orbitrap Exploris 480質(zhì)譜儀強(qiáng)調(diào)智能化操作與用戶(hù)體驗(yàn)優(yōu)化。通過(guò)大量的預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)?zāi)０?如糖基化、代謝物、肽ID、肽定量、PTM、高級(jí)TMT、SureQuant方法等)，用戶(hù)可通過(guò)簡(jiǎn)單的拖放操作進(jìn)行定制。通用方法編輯器結(jié)合了儀器控制和數(shù)據(jù)采集參數(shù)，使方法開(kāi)發(fā)更為直觀(guān)。

儀器可通過(guò)賽默飛Almanac基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序集成到實(shí)驗(yàn)室日常工作流程中，允許用戶(hù)實(shí)時(shí)查看儀器操作和數(shù)據(jù)采集，接收運(yùn)行狀態(tài)通知，提高實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)使用的可視性。

綜上所述，賽默飛Orbitrap Exploris 480質(zhì)譜儀憑借其緊湊設(shè)計(jì)、性能、智能化操作和廣泛適用性，為現(xiàn)代科學(xué)研究提供了強(qiáng)有力的分析工具，特別是在蛋白質(zhì)組學(xué)和生物制藥表征領(lǐng)域樹(shù)立了新的標(biāo)準(zhǔn)。其創(chuàng)新的技術(shù)特點(diǎn)和用戶(hù)友好的設(shè)計(jì)理念，將助力科學(xué)家在各個(gè)研究領(lǐng)域獲得更深入、更可靠的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。