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那么Astral質(zhì)譜儀的原理到底是什么？Orbitrap與Astral的結(jié)合能解決哪些痛點(diǎn)？Orbitrap Astral高分辨質(zhì)譜儀最適合的應(yīng)用場(chǎng)景有哪些？本文將為你一一解答。

在對(duì)生命體的認(rèn)識(shí)中，作為生命活動(dòng)的最終執(zhí)行者，蛋白質(zhì)的重要??性不言而喻。蛋白質(zhì)組學(xué)所能觸及的領(lǐng)域橫跨多個(gè)維度，包括研究發(fā)現(xiàn)、轉(zhuǎn)化研究、藥物臨床研究、診斷應(yīng)用等，并能將藥物有機(jī)串聯(lián)起來。蛋白質(zhì)組學(xué)的市場(chǎng)到底有多大？每個(gè)研究機(jī)構(gòu)都有自己的觀點(diǎn)，而其中的玩家則是春暖花開時(shí)，最先知道水到渠成的。Olink認(rèn)為，這是一個(gè)很大的市場(chǎng)，研究領(lǐng)域190億美元，診斷領(lǐng)域160億美元，合計(jì)350億美元。Somalogic則認(rèn)為，蛋白質(zhì)組學(xué)的市場(chǎng)規(guī)模可能高達(dá)900億美元。

作為蛋白質(zhì)分析的金標(biāo)準(zhǔn)——質(zhì)譜技術(shù)，各大質(zhì)譜龍頭廠商都在孵化自己的“特長”，并不斷完善升級(jí)。由于蛋白質(zhì)分析的復(fù)雜性貝語網(wǎng)校，質(zhì)譜技術(shù)在蛋白質(zhì)組學(xué)分析中的應(yīng)用也有三個(gè)明確的提升方向：更高的檢測(cè)通量（將檢測(cè)能力提升到數(shù)萬個(gè)樣本的大樣本量級(jí)）、更高的蛋白質(zhì)組覆蓋率（每次檢測(cè)都能獲得被分析樣本更高的蛋白質(zhì)鑒定深度，從而鑒定和定量更多的目的蛋白）、更高的靈敏度（能夠在單細(xì)胞樣本等極低體積的樣本中獲得最大的蛋白質(zhì)組覆蓋率）。

賽默飛世爾科技推出的Orbitrap Astral高分辨質(zhì)譜儀正是為解決上述蛋白質(zhì)組學(xué)分析瓶頸而推出的創(chuàng)新產(chǎn)品，其最適合的應(yīng)用場(chǎng)景是：1.利用Astral非對(duì)稱軌道無損質(zhì)譜儀進(jìn)行高靈敏度檢測(cè)和低樣品量，包括單細(xì)胞實(shí)驗(yàn)；2.非標(biāo)記定量（LFQ）和串聯(lián)質(zhì)譜標(biāo)簽（TMT）的精準(zhǔn)定量分析；3.在更寬的動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)對(duì)天然蛋白質(zhì)復(fù)合物進(jìn)行全面分析新品發(fā)布會(huì) 的英文，可用于生物藥物的選擇。

Orbitrap Astral高分辨質(zhì)譜儀首次亮相中國展會(huì)

誰是 Astral？

Astral是賽默飛世爾科技推出的一款全新非對(duì)稱徑跡無損質(zhì)量分析儀，其英文??名稱為Asymmetric Track Lossless（Astral）分析儀，作為單詞的組合，代表著不對(duì)稱、徑跡、無損。Astral集Orbitrap的靜電場(chǎng)、時(shí)間和空間離子聚焦功能、30米近乎無損的離子傳輸徑跡；自動(dòng)增益控制AGC累積離子、高動(dòng)態(tài)范圍雙模檢測(cè)器；以及200Hz掃描速度、納秒脈沖離子檢測(cè)等功能于一體，質(zhì)量分辨率高達(dá)80000（m/z=524），m/z=130也能達(dá)到50000以上的分辨率。

Astral非對(duì)稱軌道無損質(zhì)量分析器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

離子在雙壓離子處理器中以高達(dá)200Hz的速度被捕獲并碎裂，然后由AGC控制離子有序進(jìn)入注入光學(xué)器件。注入光學(xué)器件是具有時(shí)間相關(guān)電位的能量控制電極的組合，可以精確對(duì)準(zhǔn)離子束以減少能量擴(kuò)散，提高靈敏度。加速后，離子進(jìn)入非對(duì)稱離子鏡和離子箔包圍的靜電場(chǎng)區(qū)域。離子沿著非對(duì)稱離子鏡方向振蕩并返回高動(dòng)態(tài)范圍雙模探測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。非對(duì)稱離子鏡和離子箔可以最大限度地減少離子在時(shí)間和空間上振蕩過程中的能量彌散，更好地聚焦離子，從而幾乎無損地傳輸離子，提高分辨率和靈敏度。

目前DIA技術(shù)已經(jīng)成為蛋白質(zhì)組學(xué)領(lǐng)域最熱門的技術(shù)之一。眾所周知，隔離窗口的寬度直接影響檢測(cè)的選擇性和動(dòng)態(tài)范圍，因此實(shí)際應(yīng)用中需要平衡隔離窗口、掃描速度、定性選擇性和定量準(zhǔn)確性之間的關(guān)系。科學(xué)家曾經(jīng)設(shè)想，如果有一天利用DDA技術(shù)實(shí)現(xiàn)DIA分析，那么蛋白質(zhì)組學(xué)分析將邁上一個(gè)更高的臺(tái)階。這一設(shè)想如今在Orbitrap Astral高分辨質(zhì)譜儀上得以實(shí)現(xiàn)。Orbitrap Astral高分辨質(zhì)譜儀的一級(jí)掃描采用Orbitrap，通常分辨率為24萬。考慮到Astral非對(duì)稱軌道無損質(zhì)譜儀200HZ的掃描速度，DIA分析隔離窗口可以窄至2Da，從而提高選擇性，增強(qiáng)定性和定量的準(zhǔn)確性。

賽默飛世爾 Orbitrap Astral 高分辨率質(zhì)譜儀創(chuàng)新技術(shù)的靈感源自對(duì)藥物發(fā)現(xiàn)和轉(zhuǎn)化研究可能性的重新定義，更高通量、更深覆蓋度、更高靈敏度的精準(zhǔn)定量分析將進(jìn)一步推動(dòng)蛋白質(zhì)組學(xué)在藥物發(fā)現(xiàn)和轉(zhuǎn)化研究中的作用。

解決蛋白質(zhì)組學(xué)應(yīng)用中的多重痛點(diǎn)

Orbitrap靜電場(chǎng)軌道阱質(zhì)量分析器、四極桿質(zhì)量分析器和Astral非對(duì)稱軌道非破壞質(zhì)量分析器的組合，為組學(xué)數(shù)據(jù)深度挖掘提供了顛覆性的解決方案，將之前深度覆蓋12000個(gè)蛋白質(zhì)需要30多個(gè)小時(shí)的工作，變成了一次進(jìn)樣僅需1小時(shí)的分析即可完成。同時(shí)，在單細(xì)胞、血液分析等領(lǐng)域取得了令國內(nèi)外專家震驚的數(shù)據(jù)規(guī)模，極大地突破了當(dāng)前蛋白質(zhì)組學(xué)分析的瓶頸，為物種蛋白質(zhì)組的全覆蓋做了堅(jiān)實(shí)準(zhǔn)備。

1.高通量快速檢測(cè)：Orbitrap Astral高分辨質(zhì)譜儀單日可分析180個(gè)樣本，每個(gè)樣本可定量超過8000個(gè)蛋白質(zhì)組。單日可定量分析超過140萬個(gè)蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)點(diǎn)，高通量進(jìn)樣周期僅需8分鐘。（目前該質(zhì)譜儀每日最大檢測(cè)通量為48個(gè)樣本）

2. 蛋白質(zhì)組覆蓋范圍廣：Orbitrap Astral高分辨率質(zhì)譜儀采用自下而上的蛋白質(zhì)組學(xué)方法分析人類細(xì)胞裂解物。單次進(jìn)樣，一小時(shí)內(nèi)可定量分析12,000個(gè)蛋白質(zhì)；多次進(jìn)樣，4.5小時(shí)內(nèi)可定量分析15,000個(gè)蛋白質(zhì)。這些方法可以覆蓋幾乎整個(gè)蛋白質(zhì)組，降低遺漏重要目標(biāo)蛋白的可能性。

3. 更高的靈敏度：生物學(xué)的復(fù)雜性和異質(zhì)性要求對(duì)較少數(shù)量的細(xì)胞群或單個(gè)細(xì)胞進(jìn)行定量分析。蛋白質(zhì)組的動(dòng)態(tài)范圍非常廣，可以定量非常低拷貝數(shù)的蛋白質(zhì)。Orbitrap Astral 高分辨率質(zhì)譜儀可以定量等量單細(xì)胞樣本中的 5,000 多種蛋白質(zhì)，對(duì)于大量樣本，只需要數(shù)百個(gè)拷貝數(shù)即可準(zhǔn)確定量蛋白質(zhì)。

中國首款 Astral 現(xiàn)已在諾禾致源上市

在6月10日的新品發(fā)布會(huì)上，諾禾致源成為全球首家、國內(nèi)首家成功推出Orbitrap Astral高分辨率質(zhì)譜儀的公司。

目前新品發(fā)布會(huì) 的英文，諾禾致源質(zhì)譜平臺(tái)已積累了多種樣本類型的檢測(cè)服務(wù)和生物信息學(xué)分析經(jīng)驗(yàn)，未來希望引領(lǐng)蛋白質(zhì)組學(xué)新潮流，力爭盡快在DIA、Label-free、TMT等多種蛋白定量技術(shù)上實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)組學(xué)檢測(cè)深度、檢測(cè)靈敏度、檢測(cè)通量的突破。

Orbitrap Astral高分辨率質(zhì)譜儀有著諸多優(yōu)異的特性，讓我們期待它能給蛋白質(zhì)組學(xué)帶來更多驚喜。