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赛默飞世尔科技(中国)有限公司>>公司动态>>赛默飞全新一代—Orbitrap Exploris 480

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赛默飞全新一代—Orbitrap Exploris 480

阅读:186        发布时间:2019/6/18

ASMS 2019,赛默飞重磅推出全新一代的Q Exactive系列旗舰机——Thermo Scientific™ Orbitrap Exploris™ 480质谱仪,势必将蛋白质组学,尤其是临床蛋白质组学研究推向新的高度。

在2019年的ASMS会议上,赛默飞推出了两款超高分辨质谱仪,分别是:

Orbitrap Exploris™ 480质谱仪

Orbitrap Eclipse™ 三合一质谱仪

 

作为赛默飞超高分辨质谱产线重要组成部分之一的Q Exactive系列质谱仪代表了扫描速度、高分辨率、质量精度、谱图质量和灵敏度的完美结合,包含多款大家熟知的仪器型号,如Q Exactive Focus、Q Exactive、Q Exactive Plus、Q Exactive HF和Q Exactive HF-X,图1展示了Q Exactive系列Orbitrap质谱仪的不断创新的进化史。

图1. Q Exactive系列Orbitrap质谱仪的不断创新的进化史

 

而这次新品Orbitrap Exploris™ 480质谱仪的推出是为了适应下一代的蛋白质组学和精准医学研究,将仪器性能、稳定性、耐久性和易用性推向了一个新的高度,进一步提高实验室的产能的同时,更是将体积减到较小,非凡至简,天才不“繁”。

Orbitrap™ Exploris™ 480

组合型高分辨质谱仪

 

非凡至简,天才不“繁”

 

设计宗旨

随着蛋白质组学,尤其是临床大队列蛋白质组学研究的进一步发展,科研工作者对仪器性能的诉求有了进一步的提升,即仪器必须稳定高效的产出高质量的数据。Orbitrap Exploris™ 480质谱仪在设计之初,就将以下四点列为了重要的考量因素。

1.超高性能

Orbitrap Exploris™ 480是Q Exactive HF-X的升级机型,其绝对性能都是在HF-X的基础上进行优化,例如灵敏度,分辨率和扫描速度等,其蛋白鉴定数量也在不断的打破记录。

2.稳定性和耐久性

为了提升仪器的稳定性和耐久性,Orbitrap Exploris™ 480的离子传输系统经历了大幅度的改造,并且配合全新的四极杆Rod Switching功能,使得仪器的抗污染能力大幅度提升。从测试结果看持续进样高达2000ug,全细胞蛋白质酶解产物并未出现明显的蛋白质鉴定数量的降低(图2)。

图2.Orbitrap Exploris™ 480的长期性能测试

 

3.易用性

在易用性方面,Orbitrap Exploris™ 480主要体现在两个层面:

  • 操作软件的易用性

该仪器采用了Thermo Fisher TNG (The Next Generation)的软件界面风格,在数据采集软件Xcalibur™中预置了丰富的针对具体应用的方法模板,对于大多数用户来说直接调用模板即可实现高效的数据采集(图3),这一点和Fusion, Fusion Lumos以及Orbitrap ID-X一致。

图3. Orbitrap Exploris™ 480的方法编辑界面和预设方法模板

 

  • 硬件维护的简易性

由于整机的离子传输和真空系统进行了全新的工业设计,客户可以很方便的拆装四极杆以及前端的离子传输组件(图4),从而在经过培训的前提下自行清洗和维护离子传输组件。并且赛默飞提供了仪器维护套装,使得客户可以更为轻松和规范的进行仪器的清洗和维护操作

图4. Orbitrap Exploris™ 480四极杆拆卸流程图

4.可拓展性

Orbitrap Exploris™ 480由于采用了TNG式样的离子源(同Fusion和Fusion Lumos型号),因此可以兼容FAIMS Pro作为在线分级手段进一步提升定性和定量能力。和Fusion以及Fusion Lumos一样,Exploris™ 480也可以在ion funnel和injection filter之间选配荧蒽离子源,从而产生荧蒽正离子用于实时质量校正。

 

 

全新的硬件平台

更小尺寸,更大升级

 

为了实现兼容高性能、稳定性和耐久性,Exploris 480进行了全新的设计,其中明显的差别就是Exploris 480的体积有了明显的缩小(图5)。

图5. Q Exactive HF-X和Orbitrap Exploris™ 480的体积对比

 

对应于更小的体积,Orbitrap Exploris™ 480的离子传输和真空系统也进行了全新的设计升级

Orbitrap Exploris™ 480的离子传输系统如图6所示,其离子源采用了TNG(The Next Generation)式样,可兼容FAIMS Pro, 其仪器控制软件也改成了TNG式样,从而使得仪器间的方法转移更为顺畅

图6. Orbitrap Exploris™ 480的离子传输组件

 

全新设计的离子传输系统

  • 方形开口传输管(High Capacity Transfer Tube)

后端配合使用电动离子漏斗(Electrodynamic Ion Funnel),高容量离子传输,提高灵敏度。

  • 主动离子传输组件(Advanced Active Beam Guide)

改为双弯曲四极杆,一来提高抗污染能力,二来适配缩小了的仪器体积。

  • 全新的分段四极杆

进一步提升了灵敏度和选择性,隔离窗口可为0.4u;全新的Rod Switching功能提高抗污染能力,增强仪器的耐久性。

  • 多级离子通道(Ion Routing Multipole)

位于C-trap之后,使得离子累积和碎裂的效果更佳。

  • Orbitrap质量分析器

经改良后,分辨率为480,000,扫描速度为40Hz,并且搭载了全新的Turbo-TMT选项,提升在进行TMT10标和11标时的扫描速度。

全新平台的Orbitrap Exploris™ 480在生产阶段经历了极为严苛的质控(图7),从而确保仪器在高性能,稳定性和耐久性上毫不妥协。

图7. 全新的设计和严格的质控使得Exploris 480兼顾高性能和耐久性

本期内容我们简单的介绍了Orbitrap Exploris™ 480的设计思路和硬件性能,在下期中我们会着重介绍Orbitrap Exploris™ 480强悍的仪器性能,丰富的拓展设备以及一些全新的软件特性所带来的定性定量蛋白质组学的体验。敬请期待

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