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賽默飛全新一代—Orbitrap Exploris 480

發布:賽默飛世爾科技(中國)有限公司
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ASMS 2019,賽默飛重磅推出全新一代的Q Exactive系列旗艦機——Thermo Scientific? Orbitrap Exploris? 480質譜儀,勢必將蛋白質組學,尤其是臨床蛋白質組學研究推向新的高度。

在2019年的ASMS會議上,賽默飛推出了兩款超高分辨質譜儀,分別是:

Orbitrap Exploris? 480質譜儀

Orbitrap Eclipse? 三合一質譜儀

 

作為賽默飛超高分辨質譜產線重要組成部分之一的Q Exactive系列質譜儀代表了掃描速度、高分辨率、質量精度、譜圖質量和靈敏度的完美結合,包含多款大家熟知的儀器型號,如Q Exactive Focus、Q Exactive、Q Exactive Plus、Q Exactive HF和Q Exactive HF-X,圖1展示了Q Exactive系列Orbitrap質譜儀的不斷創新的進化史。

圖1. Q Exactive系列Orbitrap質譜儀的不斷創新的進化史

 

而這次新品Orbitrap Exploris? 480質譜儀的推出是為了適應下一代的蛋白質組學和精準醫學研究,將儀器性能、穩定性、耐久性和易用性推向了一個新的高度,進一步提高實驗室的產能的同時,更是將體積減到最小,非凡至簡,天才不“繁”。

Orbitrap? Exploris? 480

組合型高分辨質譜儀

 

非凡至簡,天才不“繁”

 

設計宗旨

隨著蛋白質組學,尤其是臨床大隊列蛋白質組學研究的進一步發展,科研工作者對儀器性能的訴求有了進一步的提升,即儀器必須穩定高效的產出高質量的數據。Orbitrap Exploris? 480質譜儀在設計之初,就將以下四點列為了最重要的考量因素。

1.超高性能

Orbitrap Exploris? 480是Q Exactive HF-X的升級機型,其絕對性能都是在HF-X的基礎上進行優化,例如靈敏度,分辨率和掃描速度等,其蛋白鑒定數量也在不斷的打破記錄。

2.穩定性和耐久性

為了提升儀器的穩定性和耐久性,Orbitrap Exploris? 480的離子傳輸系統經歷了大幅度的改造,并且配合全新的四極桿Rod Switching功能,使得儀器的抗污染能力大幅度提升。從測試結果看持續進樣高達2000ug,全細胞蛋白質酶解產物并未出現明顯的蛋白質鑒定數量的降低(圖2)。

圖2.Orbitrap Exploris? 480的長期性能測試

 

3.易用性

在易用性方面,Orbitrap Exploris? 480主要體現在兩個層面:

  • 操作軟件的易用性

該儀器采用了Thermo Fisher TNG (The Next Generation)的軟件界面風格,在數據采集軟件Xcalibur?中預置了豐富的針對具體應用的方法模板,對于大多數用戶來說直接調用模板即可實現高效的數據采集(圖3),這一點和Fusion, Fusion Lumos以及Orbitrap ID-X一致。

圖3. Orbitrap Exploris? 480的方法編輯界面和預設方法模板

 

  • 硬件維護的簡易性

由于整機的離子傳輸和真空系統進行了全新的工業設計,客戶可以很方便的拆裝四極桿以及前端的離子傳輸組件(圖4),從而在經過培訓的前提下自行清洗和維護離子傳輸組件。并且賽默飛提供了儀器維護套裝,使得客戶可以更為輕松和規范的進行儀器的清洗和維護操作

圖4. Orbitrap Exploris? 480四極桿拆卸流程圖

4.可拓展性

Orbitrap Exploris? 480由于采用了TNG式樣的離子源(同Fusion和Fusion Lumos型號),因此可以兼容FAIMS Pro作為在線分級手段進一步提升定性和定量能力。和Fusion以及Fusion Lumos一樣,Exploris? 480也可以在ion funnel和injection filter之間選配熒蒽離子源,從而產生熒蒽正離子用于實時質量校正。

 

 

全新的硬件平臺

更小尺寸,更大升級

 

為了實現兼容高性能、穩定性和耐久性,Exploris 480進行了全新的設計,其中最明顯的差別就是Exploris 480的體積有了明顯的縮小(圖5)。

圖5. Q Exactive HF-X和Orbitrap Exploris? 480的體積對比

 

對應于更小的體積,Orbitrap Exploris? 480的離子傳輸和真空系統也進行了全新的設計升級

Orbitrap Exploris? 480的離子傳輸系統如圖6所示,其離子源采用了TNG(The Next Generation)式樣,可兼容FAIMS Pro, 其儀器控制軟件也改成了TNG式樣,從而使得儀器間的方法轉移更為順暢

圖6. Orbitrap Exploris? 480的離子傳輸組件

 

全新設計的離子傳輸系統

  • 方形開口傳輸管(High Capacity Transfer Tube)

后端配合使用電動離子漏斗(Electrodynamic Ion Funnel),高容量離子傳輸,提高靈敏度。

  • 主動離子傳輸組件(Advanced Active Beam Guide)

改為雙彎曲四極桿,一來提高抗污染能力,二來適配縮小了的儀器體積。

  • 全新的分段四極桿

進一步提升了靈敏度和選擇性,最小的隔離窗口可為0.4u;全新的Rod Switching功能提高抗污染能力,增強儀器的耐久性。

  • 多級離子通道(Ion Routing Multipole)

位于C-trap之后,使得離子累積和碎裂的效果更佳。

  • Orbitrap質量分析器

經改良后,最高分辨率為480,000,最高掃描速度為40Hz,并且搭載了全新的Turbo-TMT選項,提升在進行TMT10標和11標時的掃描速度。

全新平臺的Orbitrap Exploris? 480在生產階段經歷了極為嚴苛的質控(圖7),從而確保儀器在高性能,穩定性和耐久性上毫不妥協。

圖7. 全新的設計和嚴格的質控使得Exploris 480兼顧高性能和耐久性

本期內容我們簡單的介紹了Orbitrap Exploris? 480的設計思路和硬件性能,在下期中我們會著重介紹Orbitrap Exploris? 480強悍的儀器性能,豐富的拓展設備以及一些全新的軟件特性所帶來的定性定量蛋白質組學的體驗。敬請期待

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2019-06-18 15:03:21
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