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timsTOF Pro 2高分辨率质谱仪

tel: 400-6699-117 2005

布鲁克液质联用仪, 高速、高灵敏度、4D 蛋白质组学的标准......

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技术特点
【技术特点】-- timsTOF Pro 2高分辨率质谱仪

高速、高灵敏度、4D 蛋白质组学的标准

timsTOF Pro 2

timsTOF Pro 2 由最新的并行累积串行碎裂 (PASEF®) 技术提供支持,通过无偏细胞和血浆蛋白质组学和液体活检多组学生物标志物发现,将基因组学与蛋白质组学和表观蛋白质组学相结合,为 4D 蛋白质组学和 4D 脂质组学铺平了道路。

4D-Omics 时代

解锁第四维的价值

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亮点

飞行时间

4D-Omics 的巨大飞跃

速度

PASEF 技术可在不影响分辨率的情况下实现 >100 Hz 的采集速度。

深度

额外的离子淌度维度提高了数据完整性。

高吞吐量

极高的数据采集速度允许使用短梯度来加速生物实验的通量。

稳健性

独特的仪器设计可在无需清洁的情况下实现对数千个样品的稳健性能和日常操作。


特征

4D-Proteomics™ 的新标准:更快速的鉴定以实现全面的蛋白质组覆盖

基于质谱 (MS) 的蛋白质组学是鉴定和定量数千种蛋白质的首选方法。然而,由于当前质谱仪的速度、灵敏度和分辨率有限,蛋白质组的完整覆盖仍然具有挑战性。

timsTOF Pro 2 使用并行累积串行碎裂 (PASEF ® ) 采集方法提供极高的速度和灵敏度,只需极少的样品量即可达到蛋白质组学的新深度。

双 TIMS 和启用 CCS 的分析

捕集离子淌度 (TIMS) 首先是一种气相分离技术。除了高效液相色谱 (HPLC) 和质谱之外,这还通过增加分离维度解决了样品复杂性,提高了峰容量和化合物表征的可信度。

同样重要的是,TIMS 设备还可以积累和富集给定质量和淌度的离子,从而实现灵敏度和速度的独特提高。

使用双 TIMS 技术可以实现接近 100% 的占空比,促进前部的累积,而后部的离子则根据其迁移率顺序释放。并行串行积累碎片的过程(PASEF®) 启用碰撞横截面 (CCS) 分析。

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启用 CCS 的分析开辟了许多进一步的分析可能性,从化合物鉴定的更大确定性到可靠的库匹配和大型数据集中的较低错误发现率 (FDR)。

优化的硬件性能

介绍 timsTOF Pro 2 质谱仪,配备我们最新一代的 TIMS 分析仪和完全重新加工的不锈钢堆叠环形离子导向器 (SRIG)。新设计的离子容量提高了 3 倍。用于离子预处理和改进的离子注入四极杆的新型离子冷却多极杆以及进一步简化的离子光学器件,可实现从 TIMS 池到 TOF 分析仪的更有效离子传输,进一步最大限度地提高 MS 和 PASEF MS 中的离子传输和灵敏度/小姐。

TIMS 单元的独特设计意味着离子会根据其淌度从 TIMS 分析仪的第二部分释放,而更多进入的离子可以在 TIMS 分析仪的第一部分并行累积。
这种并行累积技术实现了接近 100% 的占空比,从而几乎没有离子损失。

PASEF®

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重新设计了 MS/MS 技术以满足蛋白质组学的速度要求。肽离子使用捕集离子淌度进行分离、洗脱 (~ 100 ms) 并在四极杆飞行时间 (QTOF) 中检测,生成 TIMS MS 热图。在并行累积串行碎裂 (PASEF ® ) 方法中,使用相同的 TIMS 分离:四极杆在洗脱过程中分离特定离子种类并立即转移到下一个前体。母谱和碎片谱按迁移率值对齐。

PASEF ®技术可以实现 >100 Hz 的测序速度,并且可以通过多次选择低丰度肽段来提高 MS/MS 谱图质量。

PASEF ®:完美适用于鸟枪法蛋白质组学
由 PASEF ®驱动的 timsTOF Pro 2提供 >100 Hz 的测序速度,而不会降低灵敏度或分辨率。这是通过将四极杆分离质量窗口与来自 TIMS 漏斗的特定肽包的洗脱时间同步来实现的。
 

好处

极高的稳健性和吞吐量 

无需清洁
许多用于蛋白质组学应用的 MS 仪器在每天 24 小时对大量样品组运行时都需要每月清洁一次。性能下降即使在较短的时间内也很明显。timsTOF Pro 2 的卓越稳健性意味着该仪器可以在数周内 24/7 全天候运行,而不会明显降低灵敏度或其他性能指标。


证言

“自从我们在 26 个月前于 2019 年 2 月开始使用 TimsTOF Pro 以来,我们已经运行了超过 25000 个 LCMS 样品,其中大约 5000 个是未去高峰度蛋白(Non-depleted)的血浆样本。到目前为止,我们的停机时间几乎为零。” 

罗曼·费舍尔博士,英国牛津大学靶标发现研究所临床蛋白质组学副教授

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PaSER Run & Done – 加速 4D 蛋白质组学的 ID

PaSER(实时并行搜索引擎)是一种硬件和软件相结合的解决方案,可实现完全集成的实时数据库搜索和基于结果的样本队列管理。 

PaSER 以毫不妥协的速度提供结果,包括 PTM 搜索。通过利用基于 GPU 的搜索,PaSER 在实时或离线模式下提供相同的结果,而无需使用简化的算法或中间体。PaSER 无与伦比的搜索速度使您可以在采集结束后几秒钟内获得结果,Run & Done!PaSER 有效地消除了由大样本队列和更高吞吐量引入的数据分析瓶颈。

此外,还可以在 PaSER 采集的数据集上进行实时 LFQ(无标记)定量,从而瞬间转变为定量蛋白质组学。使用 TIMS Viz 对淌度偏移质量对齐 (MOMA) 特征的可视化允许用户立即识别和表征只有 4D-Omics 可见和可识别的同量异位肽和近同量异位肽。

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dia-PASEF 为您的身份证明增添信心

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dia-PASEF 比传统的 DIA 方法更灵敏和更具选择性,因为它将 PASEF 原理应用于数据独立采集,将 DIA 的优势与 PASEF 的固有离子效率相结合。

TIMS 分离提高了选择性,从碎片中排除了单电荷前体,并通过从噪声中集中信号来净化样品。

利用来自双 TIMS 漏斗的分子量和 CCS 编码信息的相关性,dia-PASEF 能够实现最可靠的化合物识别。在整个 LC-MS/MS dia-PASEF 运行过程中,创建了一个完美的数据长方体,其中包含 m/z、离子淌度 (CCS)、保留时间和强度。


应用

前所未有的蛋白质组学深度

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凭借强大的 SRIG(堆叠环离子导向器)配置和新的优化标准 dda-PASEF 方法,timsTOF Pro 2 在单次蛋白质组学中提供了前所未有的蛋白质组覆盖深度。使用 Aurora-25 cm 色谱柱在 60 分钟梯度内 200 ng 的内部 HEK 胰蛋白酶消化物,鉴定了超过 7000 个蛋白质组和 60,000 个肽。

因此,timsTOF Pro 2 通过数据库搜索和运行之间的匹配直接为日常细胞系蛋白质组定量实验提供深入的蛋白质组覆盖,无需任何光谱库。不同的数据库搜索策略产生了非常可比的结果。PaSER 可实现实时蛋白质鉴定,而 MaxQuant 可在蛋白质和肽水平上产生相似的 ID 编号。

以前所未有的灵敏度实现高通量靶向蛋白质组学

与选择反应监测SRM和平行反应监测PRM相比,prm-PASEF 增加了单一采集方法中可靶向的肽段数量,而不会影响选择性或灵敏度。

靶向质谱 (MS) 是一种强大的技术,可用于蛋白质组学实验——例如,验证大样本队列中的候选生物标志物。与数据相关采集 (DDA) 和数据独立采集 (DIA) 相比,这提高了灵敏度。该技术受限于单次运行中测量的目标数量、液相色谱分离阶段的持续时间和整体灵敏度之间的必要折衷。只有通过运行更长的色谱分离时间或牺牲 MS 灵敏度和选择性,才能获得大量目标肽的完整数据。

prm-PASEF 通过使用布鲁克的 timsTOF Pro 2 的第 4 维分离来提高选择性和灵敏度,增加了单次采集中可以靶向的肽的数量,增加了 PASEF 的速度以增加前体目标的数量。

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应对最困难的分析挑战的高灵敏度

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使用少量样本进行蛋白质组定量对于越来越多的生物学应用至关重要,例如特化细胞、稀有细胞群或细针抽吸肿瘤活检。使用灵敏的质谱仪对如此低的样品量进行蛋白质组定量至关重要。从在 Aurora-25 cm 色谱柱上以 30 分钟梯度测量的 20 ng HeLa (Pierce) 肽段中,PaSER(实时搜索引擎)可识别 4200 多个蛋白质组和接近 30,000 个肽段。

dia-PASEF -
高通量定量蛋白质组学无与伦比的数据完整性和分析深度

使用标准 dia-PASEF 方法进行的数据独立采集可在多次运行中提供可重现的鉴定结果。三种不同的 dia-PASEF 窗口方案允许使用 Aurora-25cm 色谱柱在 60 分钟梯度中对近 8000 个蛋白质组和超过 70,000 个肽序列进行定量,同时证明定量精度。

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CCS使近端磷酸化位点的定量化成为可能

dia-PASEF在timsTOF-pro2上的高灵敏度、测序速度和重复性甚至可以对有限的样本量进行定量磷酸化蛋白质组学分析。磷酸化蛋白质组的无标记定量是可行的,只要从小鼠脑样本中获得25 μg总蛋白。使用30 SPD(每天进样数,samples per day)的Evosep方法对富集的磷酸肽进行dia-PASEF分析,结果在三次富集重复中鉴定出多达4473个独特的磷酸肽。这些结果为针穿刺活检的应用提供了进一步的希望,为癌症蛋白质基因组学数据提供了信号转导方面的信息。结果由Stefan Tenzer教授提供。


样品量有限
的情况下分析细胞信号 在色谱共洗脱时,由于同量异位素的性质和信号重叠,在没有 CCS 信息的传统蛋白质组学方法中,磷酸肽(p-肽)异构体的定量是不可能的。PASEF 分析来自标准的 150 μg TiO2 富集工作流程,确定了 27,768 种磷酸肽,如右图所示,并揭示了使用 Mobility Offset Mass Aligned (MOMA) 进行离子迁移分离的好处。从 1946 年确定的共流出异构体开始,TIMS 可以完全分离 20%,从而更好地了解近端蛋白质磷酸化位点。

在样本量有限的情况下分析细胞信号

在色谱共洗脱时,由于同量异位素的性质和信号重叠,在没有CCS信息的传统蛋白质组学方法中,磷酸肽(p-肽)异构体的定量是不可能的。使用标准的 150 μg TiO2 富集工作流程,PASEF分析,鉴定了27,768个磷酸肽,如下图所示,并揭示了Mobility Offset Mass Aligned (MOMA,淌度偏移质量对齐) 进行离子淌度分离的优点。在1946个已确定的共洗脱异构体中,20%可以完全用TIMS分离,使研究者更好地了解近端蛋白磷酸化位点。

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证言

“除了高灵敏度之外,timsTOF Pro 仪器的一个独特之处在于它能够解析气相中的位置化磷酸化异构体,从而帮助我们更详细地了解信号通路。”

德国美因茨约翰内斯-古腾堡大学医学中心免疫学研究所Stefan Tenzer 教授

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【技术特点对用户带来的好处】-- timsTOF Pro 2高分辨率质谱仪


【典型应用举例】-- timsTOF Pro 2高分辨率质谱仪


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