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Jan 28, 2024

Bruker bringt das Massenspektrometer timsTOF Ultra mit transformativer Empfindlichkeit auf den Markt

Von Heather Hall | 8. Juni 2023 Beim 71. ASMS-Treffen, Bruker Corporation

Von Heather Hall | 8. Juni 2023

Auf dem 71. ASMS-Treffen kündigte die Bruker Corporation mit der Einführung der neuen 4D-Proteomics timsTOF-Plattform transformative Sensibilität antimsTOF Ultra-Massenspektrometer . Es umfasst eine neue Captive Spray Ionization (CSI) Ultra-Ionenquelle mit größerer Kapillare und optimiertem Wirbelgasfluss, eine neuartige TIMS (Trapped Ion Mobility Separation) XR-Zelle der 4. Generation und einen 14-Bit-Digitalisierer. DertimsTOF Ultra kann über 55.000 Peptide identifizieren, die auf Einzelzellebene mit einer Proteinbeladung von 0,125 ng und 1 % FDR in 5.000 Proteingruppen abgebildet werden, und über 4.800 Proteingruppen, die bei CVs von <20 % quantifiziert werden. Diese bahnbrechende Empfindlichkeit und Quantifizierungsleistung unterhalb der Proteinbeladungsgrenze von 1 ng setzt neue Maßstäbe. Die beispiellose Empfindlichkeit mit der bewährten Robustheit der timsTOF-Plattform und dem PASEF-Arbeitszyklus von jetzt bis zu 300 Hz für MS/MS bietet erhebliche weitere Leistungsverbesserungen für extrem geringe Probenmengen, einschließlich unvoreingenommener Einzelzell-Proteomik und Einzelzell-Lipidomik , unvoreingenommene räumliche Proteomik, Immunpeptidomik, Phosphoproteomik, PTM-Analyse und Protein-Protein-Interaktionsstudien (PPI).

„Der Einzelzell-Sensitivitäts-Dia-PASEF-Workflow auf dem timsTOF Ultra hat unsere Gewebeproteomikforschung mit geringem Aufwand auf ein neues Niveau gebracht. Verwendung eines 20-minütigen Nanoflow-LC-Gradienten in Kombination mit Brukers optimierter Dia-PASEF-Methode (3×8 Fenster). „Wir können jetzt reproduzierbar 1.500 – 2.000 Proteine ​​aus lasermikroseziertem FFPE-Gewebe der Mäuseleber von nur 1.500 µm2 quantifizieren, Regionen, die etwa 1-2 Hepatozyten entsprechen“, sagte Dr. Fabian Coscia, Gruppenleiter für Spatial Proteomics am Max-Delbrück-Zentrum , Berlin.

Diese timsTOF Ultra-Fortschritte wurden erreicht, ohne die hervorragende Robustheit für Hochdurchsatz-Proteomik, beispielsweise bei 50 Proben pro Tag (SPD) oder sogar bis zu 398 SPD, noch die höchste Identifizierungssicherheit von <1 % Peptid und <1 zu beeinträchtigen % Protein-FDRs (falsche Entdeckungsraten), wodurch die Kreuzreaktivität vermieden wird, die bei gezielten Immunerkennungsmethoden auftritt.

„Um zelluläre Mechanismen und Krankheiten wirklich zu verstehen, ist es von entscheidender Bedeutung, zwischen den verschiedenen Zelltypen zu unterscheiden. Während die Einzelzellanalyse bahnbrechend war, stehen wir bei der Maximierung ihres Potenzials für Durchsatz und Proteingruppen, die analysiert werden können, vor Hindernissen. Das würde helfen biologischen Sinn, um 6000 oder mehr Proteine ​​in einem Einzelzellexperiment nachzuweisen. Der timsTOF Ultra hat diese Barrieren überwunden und ermöglicht es uns, das Proteom einzelner Zellen schnell und mit beispielloser Empfindlichkeit zu untersuchen. Dank des timsTOF Ultra ist die Einzelzellanalyse angekommen Wir erreichen neue Höhen und ich bin gespannt, wohin uns dieser Durchbruch als nächstes führen wird“, sagte Professor Dr. Karl Mechtler, Proteomics-Leiter am Innovation Hub des Forschungsinstituts für Molekulare Pathologie (IMP), Gregor-Mendel-Institut (GMI). und das Institut für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (IMBA).

Bruker stellt auch vorVistaScan Software zur Synchronisierung der TIMS-Rampe mit dem Quadrupol-Scan, um weiter von Informationen zur Ionenmobilität im großen Maßstab zu profitieren. Diese raffinierte, dynamisch verbundene Rampe unterstützt den RomanMedien-PASEFModus, eingeführt von Stefan Tenzer.

„Unser Labor konzentriert sich auf Methoden für die quantitative Proteomik, die höchste Empfindlichkeit und höchste Informationsextraktion erfordern. Gemeinsam mit Bruker haben wir den neuartigen PASEF-Scanning-Erfassungsmodus „Maximum Information Dia (Midi)“ entwickelt, der eine Empfindlichkeit der datenunabhängigen Erfassung (Dia) bietet. Dabei werden Daten in datenabhängige Erfassungsspektren (dda) umgewandelt. Das Potenzial von Midia-PASEF für die Immunopeptidomik und Phosphoproteomik ist besonders spannend“, sagte Dr. Stefan Tenzer, Professor für Quantitative Proteomik und Leiter der MS Core Facility an der Johannes Gutenberg-Universität Mainz .

Bruker hat exklusiv lizenziertMedien-PASEFvon der Johannes Gutenberg-Universität Mainz und plant eine VeröffentlichungMedien-PASEFals Produkt im Jahr 2023. Der timsTOF Ultra ist mit den erforderlichen Voraussetzungen ausgestattetVistaScanAkquisitionsmöglichkeiten.

Darüber hinaus verfügt das timsTOF Ultra über einen weiter verbesserten dda-PASEF-Erfassungsmodus, der die Geschwindigkeit auf 300 Hz für bis zu 18.000 Kollisionsquerschnitts-(CCS)-fähige MS/MS-Spektren pro Minute erhöht, um detaillierte 4D-Proteomics und zu ermöglichen 4D-Lipidomics / 4D-Metabolomics mit sehr kurzen LC-Gradienten von nur wenigen Minuten.