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Jul 11, 2023

Bruker bringt timsTOF Ultra-Massenspektrometer mit transformativer Empfindlichkeit, 300-Hz-PASEF-MS/MS und VistaScan™ für erweiterten Durchmesser auf den Markt

Veröffentlicht: 5. Juni 2023 timsTOF Ultra Weitere Fortschritte

Veröffentlicht: 5. Juni 2023

timsTOF Ultra treibt die quantitative räumliche und einzelzellige 4D-Proteomik und 4D-Lipidomik™, Immunopeptidomik, PTM und Protein-Protein-Interaktionsanalyse weiter voran – mit Geschwindigkeit und Robustheit

HOUSTON--(BUSINESS WIRE)--Auf der 71. ASMS-Tagung kündigte die Bruker Corporation (Nasdaq: BRKR) mit der Einführung des neuen timsTOF Ultra-Massenspektrometers eine transformative Sensitivität auf der 4D-Proteomics-timsTOF-Plattform an. 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. Der timsTOF 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).

Diese Pressemitteilung enthält Multimedia. Die vollständige Pressemitteilung finden Sie hier: https://www.businesswire.com/news/home/20230605005326/en/

timsTOF Ultra-Massenspektrometer (Foto: Business Wire)

Dr. Fabian Coscia, Gruppenleiter für räumliche Proteomik am Max-Delbrück-Centrum in Berlin, Deutschland, sagte: „Der Einzelzellsensitivitäts-dia-PASEF-Workflow auf dem timsTOF Ultra hat unsere Gewebeproteomikforschung mit geringem Aufwand auf ein neues Niveau gebracht.“ Unter Verwendung eines 20-minütigen Nanoflow-LC-Gradienten in Kombination mit der optimierten Dia-PASEF-Methode (3x8 Fenster) von Bruker können wir jetzt reproduzierbar 1.500 – 2.000 Proteine ​​aus lasermikroseziertem FFPE-Gewebe der Mausleber von nur 1.500 µm2 quantifizieren, Regionen, die etwa 1 2 Hepatozyten.“

Diese timsTOF Ultra-Fortschritte wurden erreicht, ohne die hervorragende Robustheit für Hochdurchsatz-Proteomik, z. B. 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.

Professor Dr. Karl Mechtler, Proteomics-Leiter am Innovation Hub des Forschungsinstituts für Molekulare Pathologie (IMP), des Gregor-Mendel-Instituts (GMI) und des Instituts für Molekulare Biotechnologie der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (IMBA), fügte hinzu: „Zu Um zelluläre Mechanismen und Krankheiten wirklich zu verstehen, ist es von entscheidender Bedeutung, zwischen den verschiedenen Zelltypen zu unterscheiden. Während die Einzelzellanalyse bahnbrechend war, stoßen wir bei der Maximierung ihres Potenzials hinsichtlich Durchsatz und Proteingruppen, die analysiert werden können, auf Hindernisse. Dies wäre biologisch sinnvoll 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 hat die Einzelzellanalyse neue Höhen erreicht , und ich bin gespannt, wohin uns dieser Durchbruch als nächstes führen wird.“

Bruker stellt außerdem die VistaScan-Software zur Synchronisierung der TIMS-Rampe mit dem Quadrupol-Scan vor, um noch mehr von den Ionenmobilitätsinformationen im großen Maßstab zu profitieren. Diese hochentwickelte dynamische Linked-Ramp unterstützt den neuartigen Midia-PASEF-Modus, der von Stefan Tenzer (doi.org/10.1101/2023.01.30.526204) eingeführt wurde.

Dr. Stefan Tenzer, Professor für Quantitative Proteomics und Leiter der MS Core Facility, Johannes Gutenberg-Universität Mainz, kommentierte: „Unser Labor konzentriert sich auf Methoden zur quantitativen Proteomik, die höchste Sensitivität und höchste Informationsextraktion erfordern. Gemeinsam mit Bruker haben wir den Roman entwickelt.“ Maximum Information Dia (Midi) PASEF-Scanning-Erfassungsmodus, der eine Empfindlichkeit der datenunabhängigen Erfassung (Dia) bietet und gleichzeitig Daten in datenabhängige Erfassung (dda)-ähnliche Spektren umwandelt. Das Midia-PASEF-Potenzial für Immunpeptidomik und Phosphoproteomik ist besonders spannend. "

Bruker hat midia-PASEF exklusiv von der Johannes Gutenberg-Universität Mainz lizenziert und plant, midia-PASEF im Jahr 2023 als Produkt auf den Markt zu bringen. Der timsTOF Ultra ist mit den erforderlichen VistaScan-Erfassungsfunktionen ausgestattet.

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.

Captive Spray Ionization (CSI) Ultra

Brukers CSI Ultra-Ionenquelle, die für höchste Nanoströmungsempfindlichkeit von entscheidender Bedeutung ist, wurde für den timsTOF Ultra weiter optimiert, indem das Wirbelgas an der Nanospray-Spitze fokussiert wird, um die Ionenübertragung zu verbessern. Der Wirbel gewährleistet die Ionisierung über Gradienten hinweg für Flussraten von 50–5000 nL/min.

Dr. Christof Lenz, Leiter der Core Facility Proteomics an der Universitätsmedizin Göttingen, kommentierte: „Die Installation der neuen CSI-Quelle ist noch einfacher geworden, und wir können jetzt buchstäblich innerhalb einer Minute Säulen und Emitter austauschen, bei gleicher oder besserer Leistung.“ Darüber hinaus ermöglicht das neuartige Schraubdesign die Positionierung und Ausrichtung des Emitters, ohne dass eine manuelle Einstellung erforderlich ist. Mir gefällt es, und was noch wichtiger ist, den Technikern in meinem Labor gefällt es!“

microFlow-Emitter für High-Flow-4D-Proteomik

Brukers erfolgreiche VIP-HESI-Ionenquelle ist jetzt mit neuen microFlow-Emitterfunktionen ausgestattet. Dies ermöglicht eine effiziente Ionisierung bei Mikroströmungs- und analytischen LC-Durchflussraten und nutzt dabei die ultrahohe Empfindlichkeit, Robustheit und Geschwindigkeit der timsTOF-Plattform.

Dr. Johanna Tüshaus vom Küster-Labor an der Technischen Universität München sagte: „Um ein groß angelegtes Projekt zur Hirnproteomik zu planen, brauchten wir einen schnellen, empfindlichen und robusten LC-MS/MS-Aufbau. In Verbindung mit unserer bewährten Mikrofluss-LC-Technologie.“ über die VIP-HESI-Quelle zum timsTOF HT erwies sich als leistungsstarke Kombination. Sie ermöglicht eine tiefe Proteomabdeckung mit kurzen Gradienten und verbindet so Geschwindigkeit mit Empfindlichkeit. Die Entwicklung des 50 µm ESI-Emitters war der Schlüssel zur Steigerung der Empfindlichkeit unseres Mikros -flow LC timsTOF-Setup.“

Dr. Mukul Midha, Ph.D., Forschungswissenschaftler am Moritz Lab, Institut für Systembiologie, Seattle, fügte hinzu: „Um quantitative Proteomik in großem Maßstab durchzuführen, sind hochstabile Elektrospray-Bedingungen unerlässlich. Der Bruker VIP-HESI.“ Die Quelle liefert die Reproduzierbarkeit für komplexe Plasmaproben. Die Quellenanschlüsse sind einfach, die Parameter leicht zu optimieren und die Sprühstabilität ist hervorragend. Diese Verbesserungen erhöhen den Probendurchsatz, erreichen eine 100-prozentige Betriebszeit und eine stabile, präzise Proteinquantifizierung.“

Echtzeit-QC-Funktion in der Bruker ProteoScape-Software mit dem Biognosys iRT-Kit

Bruker stellt die 4D-Proteomics ProteoScape-Software für GPU-gestützte Echtzeitanalysen mit neuen Funktionen zur Qualitätskontrolle (QC) mithilfe des Biognosys iRT-Kits vor. Das Kit enthält elf nicht natürlich vorkommende synthetische Peptide, die auf Stabilität, Empfindlichkeit, Retentionszeitabstand und CCS-Aktivierung ausgelegt sind, um eine optimale Überwachung der Systemleistung in Echtzeit zu gewährleisten.

Dr. Eduardo Chicano-Gálvez, Leiter der IMIBIC-Abteilung für Massenspektrometrie und molekulare Bildgebung, Krankenhaus Reina Sofia, Universität Cordoba, Spanien, sagte: „Das Qualitätskontrollmodul (QC) überwacht in Echtzeit und stellt sicher, dass unsere Plattform reibungslos läuft. und wertvolle klinische Proben gehen nicht verloren. Wir sind jetzt in der Lage, in kurzer Zeit von der Probe zu Ergebnissen bei klinischen Proteomikprojekten mit großer Kohorte zu gelangen und dabei Empfindlichkeit, Robustheit, Rückverfolgbarkeit und analytische Qualität aufrechtzuerhalten.“

Die Bruker ProteoScape-Software integriert auch Tools von Drittanbietern, einschließlich des BPS Novor-Pakets für eine schnelle, präzise und genaue De-novo-Sequenzierung für Immunpeptidomik und Metaproteomik, bei denen typische spezifische Informationen zur enzymatischen Spaltung nicht verfügbar sind. Allen bestehenden Nutzern der Bruker PaSER-Software werden Upgrades auf Bruker ProteoScape angeboten.

SCiLS Lab integriert MetaboScape® Annotation für Multiomics Spatial Biology

SCiLS Lab 2024 umfasst jetzt die Annotation von Metaboliten und Lipiden mithilfe der MetaboScape-Annotation sowie Verbesserungen bei der CCS-fähigen 4D-Merkmalssuche, um die räumliche Gewebebiologie von Multiomics zu beschleunigen. SCiLS Lab 2024 bietet einen integrierten Multiomics-Workflow, der die MALDI HiPLEX-IHC-Proteinanalyse mit der Lipid-, Metabolit- und Glykananalyse aus demselben Gewebe kombiniert, einschließlich automatischer Segmentierung und statistischer Profilerstellung.

Dr. Erin H. Seeley, Ph.D., Leiterin der Mass Spectrometry Imaging Facility, Department of Chemistry, University of Texas at Austin, sagte: „Die neuartige 4D-Merkmalsfindung im SCiLS Lab konzentriert sich auf die relevanten Informationen in unserem CCS-fähigen MALDI Bildgebende Studien. Dies beschleunigt unsere MS-Bildgebungsabläufe erheblich und ermöglicht die effiziente Auswertung von Gewebeproben. Die Integration in SCiLS Lab macht es einfacher denn je, das Beste aus unserem timsTOF fleX herauszuholen.“

MetaboScape 2024 unterstützt jetzt auch semiquantitative Analysen unter Verwendung stabiler isotopenmarkierter Lipidstandards und die Integration der Mass Spec Query Language (MassQL), einer domänenspezifischen Sprache, die von der Metabolomics-Community vorangetrieben wird.

Die OligoQuest™ 2.0-Software bietet die Möglichkeit für benutzerdefinierte Oligonukleotid-Modifikationen

Die neue Version von OligoQuest 2.0 bietet eine verbesserte RNA- und Oligonukleotidcharakterisierung und ermöglicht die Sequenzbestätigung von Volllängenprodukten (FLP) sowie Nebenprodukten durch intakte Massen- und MS/MS-Analyse. Darüber hinaus bestätigt die OligoQuest-Lösung veränderte RNA-Sequenzen und Basenaustausche in isomeren Oligonukleotiden. Kunden können ihr Oligonukleotid-„Alphabet“ anpassen, um Standard- oder kundenspezifische Modifikationen zu kennzeichnen.

Dr. Fritz Schweikart, Pharmazeutische Entwicklung/AstraZeneca, Göteborg, kommentierte: „Mit OligoQuest haben wir endlich ein lang ersehntes Auswertungstool in die Hände bekommen, das uns die detaillierte Analyse von MS/MS-Daten aus unserem Arzneimittel enorm vereinfacht, wenn nicht sogar ermöglicht.“ Antisense-Oligonukleotide (ASOs). Der chemische Abbau kann jetzt problemlos analysiert werden und die manuelle Untersuchung von MS/MS-Daten gehört der Vergangenheit an. Die Benutzerinteraktion mit der getesteten Beta-Version ist angesichts der komplexen Massenabgleichsalgorithmen, die im Hintergrund ablaufen, bemerkenswert einfach und unkompliziert ."

Über Bruker Corporation (Nasdaq: BRKR)

Bruker ermöglicht es Wissenschaftlern, bahnbrechende Entdeckungen zu machen und neue Anwendungen zu entwickeln, die die Lebensqualität des Menschen verbessern. Die leistungsstarken wissenschaftlichen Instrumente und hochwertigen Analyse- und Diagnoselösungen von Bruker ermöglichen es Wissenschaftlern, Leben und Materialien auf molekularer, zellulärer und mikroskopischer Ebene zu erforschen. In enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden ermöglicht Bruker Innovation, verbesserte Produktivität und Kundenerfolg in der biowissenschaftlichen molekularen und zellbiologischen Forschung, in angewandten und pharmazeutischen Anwendungen, in der Mikroskopie und Nanoanalyse sowie in industriellen Anwendungen. Bruker bietet differenzierte, hochwertige Life-Science- und Diagnostiksysteme und -lösungen in der präklinischen Bildgebung, der klinischen Phänomenforschung, der Proteomik und Multiomik, der Raum- und Einzelzellbiologie, der funktionellen Struktur- und Kondensatbiologie sowie der klinischen Mikrobiologie und Molekulardiagnostik. Bitte besuchen Sie www.bruker.com.

Quellversion auf businesswire.com ansehen: https://www.businesswire.com/news/home/20230605005326/en/

Medienkontakt Petra SchefferBruker Daltonics Marketing CommunicationsT: +49 (421) 2205-2843E: [email protected]

Investor Relations-Kontakt Justin WardSr. Director Investor Relations & Corp DevelopmentT: +1 (978) 313-5800E: [email protected]

Quelle: Bruker Corporation

timsTOF Ultra-Massenspektrometer (Foto: Business Wire)

Captive Spray Ionization (CSI) Ultra (Foto: Business Wire)

ProteoScape-Software mit Biognosys iRT-Kit (Grafik: Business Wire)

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