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布鲁克在ASMS 2025:发布5项最新质谱科技,加速科学研究

2025.6.03
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南州

分析测试行业的搬山工

  2025年6月1日-5日,第73届美国质谱学会年会(ASMS 2025)在美国马里兰州巴尔的摩会议中心隆重召开。作为质谱领域最具影响力的国际盛会,本次会议汇聚了超过6500位全球顶尖科学家、企业代表和行业专家,涵盖质谱及相关领域的多个前沿主题。

  展会上,科学仪器的先进制造商布鲁克发布了一系列先进的仪器新品:timsOmni™质谱仪, timsMetabo™质谱仪, proteoElute™纳流液相色谱系统 和timsUltra AIP质谱仪等,以加速科学研究。

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ASMS 2025新闻发布会现场

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布鲁克技术团队分享最新产品

timsOmni™质谱仪:开启“蛋白质变体组学”研究新纪元

timsOmni™平台里程碑式的创新技术在于其多模态eXd捕获技术,具备精准电子能量控制、离子累积和反应时间可调等特点。该系统同时支持碰撞诱导去折叠(CIU)技术,通过前端获得蛋白变体CCS值信息,再结合多种电子解离(ECD和EID)与碰撞诱导解离(CID)技术,获得丰富的结构信息。timsOmni™平台还可以根据实验需求,自定义组合多种碎裂方式,助力蛋白质组学研究人员和生物制剂科学家获得更丰富的结构信息,兼具高通量与高灵敏度。  

timsOmni™同时具备timsTOF的速度和性能以及新型Omnitrap的功能。以前所未有的深度和速度助力完整蛋白的深度测序和翻译后修饰的精准鉴定与定位,助力突破蛋白质组学限制,解锁蛋白变体世界奥秘,以全新科学视角点亮功能性、治疗性及病理性蛋白质异构体的探索之路。

  A. timsOmni™提供“瑞士军刀”般的灵活性,支持基于电子和碰撞诱导的碎裂技术,为下一代蛋白质变体研究提供更多可能性,推动疾病研究、生物制剂开发与先进的生物工艺质量控制

  B. 基于Omnitrap快速、灵敏和多样的MSn功能进一步丰富了完整蛋白水平研究内容,能够准确识别磷酸化、糖基化等关键的修饰信息,实现蛋白序列的深度覆盖,获得结构信息

  C. 通过精准调控电子捕获和电子诱导解离模式(eXd)的电子能量,以超高的灵敏度实现高达100%的序列覆盖率,准确揭示H3组蛋白乙酰化修饰位点信息

  D. 支持碰撞诱导去折叠(CIU)功能,结合eXd之前TIMS获得的碰撞横截面(CCS)数据,精确捕捉蛋白构象转变过程

  E. OmniScape™蛋白测序分析软件:基于机器学习的先进去卷积和评分系统,实现高置信度的蛋白质变体鉴定、蛋白质从头测序、PTM鉴定定位和复杂糖基化分析

  F. 具备timsTOF平台超快的扫描速度和灵敏度,支持微量样本的bottom-up高灵敏度4D-蛋白质组学

  A. 功能多样化:支持CID与eXd多种碎裂模式和MSn功能,助力蛋白变体及蛋白翻译后修饰精准解析

  timsOmni™ “瑞士军刀”般的灵活性可以实现多种碎裂方式和MSn功能,可精准鉴定异常的低丰度蛋白质变体——这类由基因突变、选择性剪接或翻译后修饰产生的结构变异体,因偏离正常生理形态导致蛋白质功能紊乱、错误折叠或异常聚集,常作为关键致病因素参与癌症、神经退行性疾病、心血管病变及自身免疫疾病的发病进程。

  丹麦Novonesis研发主管Anders Giessing博士表示:“我们在蛋白质产品的开发与生产过程中,依赖完整蛋白质分析来确保其性能、稳定性和一致性。timsOmni 的加入,为我们提供了一个功能多样、灵活高效的质谱工具,在完整蛋白分析和蛋白结构解析中表现出色,真正满足了工业酶研发和生产过程中对分析精准度、速度和可靠性的高要求。”

  timsOmni™独特的高灵敏度、超快扫描速度以及多模态eXd技术,尤其适用于完整蛋白复杂的翻译后修饰(PTM)解析。例如可精准解析组蛋白乙酰化修饰变体(H3:1K14ac),它通过改变染色质结构调控DNA可及性,在基因调控中起关键作用。其他PTMs例如糖基化会严重影响蛋白质折叠、稳定性、转运及细胞信号传导,在体液免疫抗体和治疗性抗体的研发中,在完整蛋白或亚基水平对互补决定区(CDRs)进行深度序列解析,对于癌症、自身免疫疾病和生物药的开发具有重要意义。

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  乌得勒支大学化学与药学教授、荷兰蛋白质组学中心科研主任Albert Heck教授评价道:“借助timsOmni,蛋白质组学终将实现‘以蛋白为中心’的转变。其多模态的eXd技术可得到全面丰富的碎片信息,特别适合用于未知的蛋白从头测序分析和人体血浆抗体的全面解析。同时,精准检测和监控循环抗体水平,对于深入了解疾病进展、及时识别症状延迟出现的患者,以及预测潜在的长期免疫,将起到至关重要的作用。”

  布鲁克公司CEO Frank H. Laukien博士指出:“timsOmni如同功能蛋白质科学领域的一盏明灯,照亮功能性和病理性蛋白质变体研究的道路,推动了细胞与分子生物学、信号传导、癌症、神经退行性疾病等基础研究迈向全新的阶段。此外,timsOmni在生物制药领域同样发挥着重要作用,无论是治疗性抗体的研发,还是抗体偶联药物的质量控制,都离不开它的强大支持。”

  B. 蛋白分析完整解决方案:用户友好的蛋白分析和注释软件OmniScape™可实现快速可靠数据分析

  OmniScape™支持timsOmni™数据解析,它是布鲁克新一代蛋白测序分析软件,其先进的算法可实现复杂谱图去同位素处理、电荷价态自动归属、蛋白质从头测序和序列验证等功能,这些核心特性为蛋白质变体、翻译后修饰及非典型蛋白质的精准鉴定提供无可匹敌的技术优势。OmniScape™将复杂的eXd碎裂谱图转化为具有实际科研价值的生物学信息,助力研究者开启功能性蛋白质组学的新篇章。

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  南丹麦大学蛋白质研究组首席科学家Ole N. Jensen教授指出“timsOmni技术和OmniScape软件彻底改变我们对完整蛋白质和蛋白质变体的分析策略。多模式的MS/MS碎裂和MS3技术实现了超高的序列覆盖度,并精准定位组蛋白中的翻译后修饰位点。”

  C. 高通量高灵敏度:兼具timsTOF Ultra 2的单细胞级别灵敏度,适合微量样本高通量蛋白质组学分析

  timsOmni™配置全新的NEOS纳升静态电喷雾离子源,满足蛋白质复合物研究所需的超低流速进样要求,实现对珍贵样本的长时间深度分析。该离子源兼容带涂层和无涂层的喷针。此外,timsOmni™还兼具timsTOF Ultra 2的超高灵敏度,支持高通量的bottom-up 4D-蛋白质组学研究。

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  timsOmni™开启功能蛋白质组学研究新纪元,为“蛋白质变体组学”研究的重大突破奠定基础。通过对蛋白质变体、体液抗体、多特异性抗体及其他复杂生物分子的深度测序,将揭示蛋白质的功能本质,有效推动蛋白质组学研究新方式的发展。

 timsMetabo™质谱仪:四维破界,代谢革新!

  timsMetabo™新增 “MoRE” 扫描模式,为小分子分析注入超凡灵敏度、分离能力和注释可信度三大核心优势。该仪器可针对每个样本生成专属的 “数字代谢组档案”,通过4D分离技术与可大规模重现的碰撞横截面积(CCS)数据,实现基于TIMS技术的高精度定性与定量分析,显著提升化合物注释的置信度,为4D-代谢组学和4D-脂质组学提供技术驱动力。

·   超高灵敏度:TIMS重新定义小分子分析的灵敏度基准 

·   高通量TIMS分离技术与CCS测量:实现特异性与注释可信度的技术革新 

·   数字代谢组档案库:人工智能与机器学习(AI/ML)规模化应用新范式 

·   MoRE (离子淌度范围增强技术) 扫描模式:扩展质荷比分析范围 

·   QSee™ + TwinScape™:为代谢物和脂质的定性定量分析保驾护航

 ·   高灵敏度蛋白组学研究的性能优于市售同类仪器

  01  MoRE技术 × timsMetabo™

  不止所见,无所不察

  timsMetabo™质谱系统通过捕集离子淌度分离(TIMS)与时间聚焦技术的深度集成,实现分析灵敏度的性能跃升。其独创的离子淌度范围增强(MoRE)采集模式,依托双级TIMS-MX分析器提升离子容量,有效拓宽了质荷比(m/z)与淌度扫描范围。此外,timsMetabo™搭载了新型高精度四极杆与Athena离子加速器(AIP),4D-代谢组学和4D-脂质组学研究的核心工具,为复杂混合物中的小分子分析提供前所未有的数据可信度—— 在灵敏度、特异性与注释可信度三个维度上实现技术跨越。

  timsMetabo™以实时气相分子碰撞横截面积(CCS)分离技术为基础,在常规分析中构建起三重精准屏障:同分异构体分离、同重素剥离、背景净化,实现基于高选择性MS1实现快速高通量定量。

  针对定量限(LOQ)下的高精度检测需求,搭载AIP技术的timsMetabo™能以高达300Hz的扫描频率,为平行反应监测(PRM)靶向定量分析提供更可靠、更低嵌合干扰的MS/MS采集数据。独特的AIP技术能够借助TIMS在每次采集周期中获取的淌度信息,提升MS前体离子与MS/MS碎片离子向TOF质量分析器的传输效率。

  这些创新功能协同作用,可为每个样本生成包含代谢物 “身份” 与定量信息的独有数字代谢组档案,让分析结果更可靠,同时基于大规模高质量数据集的机器学习,推动代谢组学人工智能应用。timsMetabo™具有多场景智能适配功能,支持 HESI(加热电喷雾离子源)和 CSI(CaptiveSpary)两种离子源,同时兼容分析流、微升流及纳升流高效液相色谱。

  阿姆斯特丹大学医学中心代谢组学核心设施(CFM)主任、副教授Frédéric Vaz 博士表示:“timsMetabo以其独特优势,将灵敏度与选择性精妙融合,不仅能够精准测定已知生物标志物,还为先天性代谢缺陷研究中新型代谢特征的探寻提供有力支持。该仪器所展现出的性能多元性,从临床转化研究层面加速了我们对人体代谢的探索进程。助力我们向终极目标稳步迈进,即借助此类前沿技术,深入剖析疾病病理机制,同时为遗传性及获得性疾病创制全新治疗策略。”

  加州大学圣地亚哥分校Skaggs药学与制药科学学院、协作质谱创新中心主任兼代谢组学医学研究所联合主任Pieter Dorrestein 教授表示:“胆汁酸是一类结构多样且具有重要生物学意义的分子,参与营养物质转运和免疫调节过程,其水平会随药物、饮食及疾病状态发生改变。目前,数千种独特的胆汁酸结构,包括新发现的微生物修饰结构正不断被揭示。布鲁克离子淌度技术通过大规模可重复的CCS值,结合色谱与串联质谱(MS/MS)技术联用,正逐步解析这一复杂体系,推动我们在胆汁酸生物学、临床研究和治疗发现方面的认知。布鲁克timsMetabo搭载的技术将帮助我们快速、大规模地分析这类生物多样性分子,这无疑是一项令人振奋的技术组合。” 

  02  布鲁克 QSee™ 来袭

  为系统性能测试保驾护航

  布鲁克同步推出QSee™质量控制(QC)软件以及配套标准品,可通过基于云端的TwinScape™软件实现仪器性能自动化评估与长期监测。布鲁克与Polymer Factory Sweden AB(聚合物标准品领先制造商)达成合作,将SpheriCal®平台扩展至包含全新的 QSee 8-mix 的混标样本,用于色谱与质谱性能综合评估。检测结果均可通过TwinScape™云技术(已在蛋白质组学领域广泛应用)进行归档,实现跨时间维度的对比分析。

  图宾根大学代谢组学核心设施主任Christoph Trautwein 博士表示:“通过将QSee性能测试整合到日常实验工作流程后,我们能够在每次实验前便捷地对LC-TIMS-MS系统性能进行基准测试。这一直观的工作流程使检测操作变得简单高效,确保实验数据的高质量产出,让我们倍感安心。得益于布鲁克这一全面解决方案,我们对分析结果的信心达到了前所未有的高度,这确实是我们代谢组学实验室质控领域的重大革新。此外,TASQ®的实时质控(RealTimeQC)功能已全面升级,新增了液相系统压力等数据可视化功能,实现对数据质量的实时监测,让你的数据尽在掌握。” 

  哥本哈根大学诺和诺德基金会基础代谢研究中心Thomas Moritz 教授表示:“布鲁克通过TASQ RealTimeQC系统,实现了数据质量信息实时可视化的承诺。这一创新的质量监控解决方案能在最关键的研究阶段提供数据保障,使我们在分析过程中能够及时做出明智决策。凭借RealTimeQC技术,布鲁克为实验室代谢组学和脂质组学研究提供了独特而直接的有力支持。”

  布鲁克代谢组学与脂质组学副总裁Matthew Lewis 博士表示:“布鲁克全新的timsMetabo质谱仪标志着4D-代谢组学和4D-脂质组学研究迈入革命性阶段,彰显了我们在这两个应用领域持续创新的坚定承诺。我们始终以客户需求为导向,通过提供独特的数据分析功能、可靠的自动化代谢物注释以及智能化的质量监控方案,持续提升用户操作体验。”

timsUltra AIP 质谱仪:“超感”洞察,解析微量样本奥秘

  新款timsUltra AIP系统,进一步增强了单细胞蛋白质组学、FNA活检免疫肽组学和代谢蛋白质组学的灵敏度。timsUltra AIP采用新的AIP技术进一步提高了灵敏度,该技术允许增强产物离子转移,并优化了正交TOF对MS/MS碎片离子的最优采集。

  Athena离子处理器(AIP)进一步提高了timsTOF Ultra PASEF®方法对关键生物和临床研究问题的突破性的灵敏度,适用于非常少量的样本,可为最高灵敏度蛋白质组学提供肽段鉴别提升超过35%和蛋白质鉴定提升20%。

proteoElute™新一代纳流液相色谱系统:为蛋白质组学提供更灵敏更稳健的解决方案

  proteoElute™纳流液相色谱系统完美适配单细胞蛋白质组学、免疫肽段组学、微生物分析等多种应用场景,即使在处理微量或复杂的生物样本时也能确保可靠性能。 proteoElute™搭载了TwinScape™技术,可实时监控系统状态并运行背景诊断。这种前瞻性维护机制能主动预警潜在问题,让样本量较少的实验过程全程无忧。 为追求极致可靠性,该系统配备生物相容性陶瓷阀、新型多孔金属过滤器及专利捕集柱,协同提升色谱性能。新型进样器与针式清洗系统将残留降低3倍,这对超低样本量分析中规避背景信号干扰至关重要。

PepSep® Advanced色谱柱:实现更完美峰形、更高灵敏度和更优化的肽段及蛋白质鉴定


  新一代PepSep®高级色谱柱,旨在进一步提高色谱分离的分辨率、灵敏度以及蛋白质组学鉴定的质量。该产品以精准、耐用和快速为设计核心,能够提供更尖锐的峰形以及更高的分辨率分离,即便面对复杂生物样本也能实现更深的蛋白质组覆盖和稳定性能。在基准研究中,PepSep® Advanced柱将肽段鉴别提升了大约20%,蛋白鉴定平均提升了10%。

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