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ASMS布鲁克总裁专访:timsTOF Ultra 开启蛋白质组学新篇章

2023.6.30
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柔荑含莲

听君一席话,胜读十年书

【导读】 以每6个月进行一代创新的速度,布鲁克自推出timsTOF以来,不断刷新多组学研究的记录,并毫无意外地在每年ASMS上,为广大的粉丝和用户们奉上新的力作。在今年第71届ASMS大会上,布鲁克宣布推出新的timsTOF Ultra质谱仪,再一次刷新蛋白质组学的灵敏度、覆盖率和深度。分析测试百科网采访了布鲁克生命科学质谱总裁 Rohan Thakur博士,他将带我们一览新产品的特点,和timsTOF系列已取得的应用创新,希望对多组学和质谱的专家和用户有帮助。

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布鲁克生命科学质谱总裁 Rohan Thakur博士(左一),布鲁克生命科学质谱全球市场营销总监 Petra Scheffer博士(左二),布鲁克生命科学质谱大中华区商务经理何磊(右一),分析测试百科网总经理卞利萍(右二)

timsTOF Ultra开启单细胞蛋白质组学新篇章


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布鲁克timsTOF Ultra

谈及本届展会的主打新品timsTOF Ultra,Rohan博士介绍道:“我认为它是当今灵敏度最高的质谱,因其具有革命性的SCP(单细胞蛋白质组)组件。timsTOF Ultra能够在单细胞灵敏度(0.125ng)下鉴定 >5,000个蛋白质和 >55,000条多肽,且拥有高置信度(FDR<1%)。其特点在单细胞蛋白质组学和免疫肽组学上更起作用,并且直接在肿瘤学研究中可以看到低水平的肽。这是我们在今年展会上最值得骄傲的产品。”

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超低上样量下的超高灵敏度。在结合 nanoElute® 2 的 timsTOF Ultra 平台上,采用 IonOpticks Aurora 625px 色谱柱在 22分钟色谱梯度,只需 125pg 细胞消化液,即可鉴定超过 5528 种蛋白和 55000 条肽段,展示其对珍贵样本具有无与伦比的鉴定深度和灵敏度。

timsTOF Ultra的硬件创新包括:新的具有更大口径毛细管和优化涡流气流的捕获喷雾离子源(CaptiveSpray Ultra )、第4代TIMS(捕集离子淌度)XR淌度池和14位数模转换器。timsTOF Ultra可以在0.125ng进样量的单细胞水平上鉴定超过55000条肽段,对应超过5000种蛋白质鉴定(FDR<1%),低于1ng蛋白进样量的突破性灵敏度和定量性能为蛋白质组学研究建立了一个新标准。timsTOF Ultra拥有无与伦比的灵敏度,加上timsTOF平台的稳定性,以及高达300Hz的PASEF® MS/MS扫描速度,为超低样品量的应用提供了显著的性能改进,包括无偏的单细胞蛋白质组学和单细胞脂质组学、无偏的空间蛋白质组学、免疫肽组学、磷酸化蛋白质组学、PTM分析和蛋白质相互作用(PPI)研究。

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CaptiveSpray 电离技术:在 Taylor 锥周围形成漩涡,无需调整喷针位置并通过聚焦集中雾化气,涡旋气流完美包围喷雾锥,更大限度提高离子传输效率,获得纳升流速下更高灵敏度。在整个液相梯度中保持稳定喷雾,确保结果稳定性和可靠性。

Rohan表示,在用户会上,很多免疫肽组学的研究者给与了积极的反馈,由于timsTOF Ultra的高灵敏度,使得较小的肿瘤样本的存在有了意义,人们不是仅看市场数据,而是通过对肿瘤样本进行真实的分析,感受到了布鲁克单细胞蛋白质组学分析工具的强大。如奥地利维也纳生物中心分子病理学研究所蛋白质组学技术中心主任Karl Mechtler教授说:“ 我清楚地了解异质组织的复杂性。为了真正理解细胞机制和疾病,区分不同细胞类型至关重要。尽管单细胞分析已经改变了游戏规则,我们在最大限度地解决其潜在通量和可分析的蛋白质方面面临挑战。在单细胞实验中检测 6000 种或者更多的蛋白质是有生物学意义的。timsTOF Ultra 克服了这些挑战,使我们能够以无与伦比的速度和灵敏度探索单个细胞的蛋白质组。得益于 timsTOF Ultra,单细胞分析达到了新的高度,我很高兴看到这一突破将我们带向下一步的探索。”

推动多组学研究方法革新


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布鲁克timsTOF HT

谈及去年发布的新产品的情况,Rohan博士介绍道:“自2016年推出业界最高淌度分辨的timsTOF质谱后,从蛋白质组学拓展到代谢组学、再到单细胞组学领域,布鲁克不断优化创新。timsTOF HT扩展了仪器性能,具有更高通量,支持更大体积的上样,可以鉴定出更多的蛋白。timsTOF fleX装配MALDI源,开创了空间蛋白质组学的新领域,可以看到空间中蛋白质及单细胞的变化,布鲁克是极少数能做到这一点的公司。今年发布的timsTOF Ultra树立了单细胞蛋白质组学的新标杆:更高灵敏度、更高覆盖率、鉴定更多的蛋白和多肽。Sierra SPR®-32 Pro专门用于高通量药物靶标筛查,布鲁克在欧洲、美洲、亚洲,在各行各业已有广泛的用户群体。

timsTOF HT代表性的一个客户是Enveda,Enveda聚焦在天然产物分析领域,建立数据为导向的方法,筛选、验证和开发高潜力的天然化合物。天然产物类似于中国的中药,他们正在使用timsTOF HT 发展先进的方法,筛选数百万种化合物,看看它如何影响不同的表型。我们非常期待能够从Enveda的工作中学到有用的知识,并在未来能够应用到中国的传统中药行业。”

构建完整的生态系统


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布鲁克timsTOF fleX MALDI-2

        谈及市场应对策略和活动,Rohan博士说:“我们聚焦的行业如生物技术和癌症研究,包括学术界肿瘤学研究,药物界的肿瘤学研究,生物技术的肿瘤学研究等,这些领域都需要高灵敏度的支持才能开展深入研究。布鲁克是一家质谱公司,我们所做的就是让客户更成功,为此我们正在构建一个完整的生态系统。布鲁克投资样品前处理领域,比如现在和一家叫做PreOmics的公司合作,推出组织处理、样品净化等解决方案。当前样品数量在增加,但样品的体积在减小,这需要更好的前处理能力。客户们需要样品预处理系统、分离系统、检测系统、数据分析软件等,过去布鲁克只提供质谱,现在向客户提供所有精密的仪器和完整解决方案,帮助他们能够从仪器中获取最大收益,这是非常成功的,今年可以看到布鲁克展台上有各式各样的配件,这是去年所没有的,这些绝佳的配件使整套分析系统的工作更流畅、更简单。”

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PreOmics的BeatBox 以简单、快速且易于使用的形式提供组织均质化,并且可以在 10 分钟内从 1-5 mg 组织中处理多达 96 个组织样本,而不会产生交叉污染

布鲁克去年收购的Pepsep,专注于纳升流色谱柱、专用喷雾针和相关配件以优化纳升流蛋白质组学工作流程,其技术具有特殊的Frit模块,使用户更换柱子的时候不需要移动纳流喷雾针尖,在高度复杂的实验中极其好用,非常适用于CRO实验室和大学的中心实验室。任何人都可以更换柱子,并且不影响纳升喷雾的性能。

布鲁克未来还将推出基于人工智能AI的算法软件,TIMScore™ 现在用将机器学习用于支持CCS的算法,使搜索引擎能够提供更大范围的肽和蛋白质识别,同时控制严格的错误率(FDR)。数十万个实验数据点被用于训练ML算法,该算法可以准确预测胰蛋白酶和磷酸化肽的CCS值。此外,中国的中国科学院上海有机化学研究所生物与化学交叉中心的朱正江研究员正在timsTOF上应用机器学习方法构建CCS值的数据库,我们期待他未来做出更杰出的工作。

布鲁克中国


谈到布鲁克中国的发展,Rohan高度评价了何磊总经理带领下的布鲁克中国团队,中国团队展现了卓越的专业素养和出色的执行能力。他们以勤奋、创新和团结的精神,为布鲁克公司在中国的发展取得了巨大的成功,timsTOF在中国的销售提升了3倍。在客户服务方面,中国团队及时将前沿技术传递给客户,提供了及时、专业的响应和支持,能够迅速分析客户遇到的技术问题,提供高效的解决方案。他们不仅解决客户的困难,还主动分享技术经验和最佳实践,提高客户的技术水平,助力客户获得更大的成功。

创新驱动 探索边界


Rohan博士最后说道:“布鲁克公司的策略是每6个月进行一轮创新,创新的速度非常快,并不断探索科学的边界。布鲁克瞄准的是高度创新的仪器,而不是普通常规的设备。科学家们需要最新的产品来满足他们的研究需求,一旦我们推出了突破性的产品,我们希望全球各地的科学家、医生、患者们均能尽早受益。”

关于布鲁克公司(纳斯达克股票代码:BRKR)


布鲁克致力于让科学家能够取得突破性发现,并开发新的应用以提高人类生活质量。布鲁克的高性能科学仪器和高价值的分析和诊断解决方案使科学家能够探索分子、细胞和微观层面的生命和材料。

凭借与客户的密切合作,布鲁克在生命科学分子研究、应用和制药应用以及显微镜、纳米分析和工业应用等领域实现了创新突破和生产力提升,并创造了诸多客户成功案例。近年来,布鲁克也成为细胞生物学、临床前成像、临床影像学和蛋白质组学研究、临床微生物学和分子病理学研究的高性能系统的提供者。

如今,布鲁克分布在全球的 7500 多名员工正在各大洲的 90 多个工作地应对这一长期挑战。布鲁克坚持以其广泛的产品和解决方案以及广泛的安装系统基础在客户中享有盛誉。作为世界领先的分析仪器公司之一,布鲁克致力于进一步充分满足客户需求,并不断为当今的分析研究工作开发先进的技术和创新的解决方案。

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