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# DIA

大規(guī)模臨床樣本隊(duì)列研究是實(shí)現(xiàn)疾病分子分型、標(biāo)志物篩選等精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究?jī)?nèi)容的必要前提。大批量樣本的檢測(cè)會(huì)帶來(lái)諸多技術(shù)問(wèn)題，長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)分析過(guò)程中數(shù)據(jù)穩(wěn)定性是首當(dāng)其chong的技術(shù)難題。因此，擁有一個(gè)更高效穩(wěn)定的分析平臺(tái)對(duì)于隊(duì)列研究尤為重要。DIA（Data-Independent Acquisition，數(shù)據(jù)非依賴(lài)性采集）技術(shù)可無(wú)偏向性采集質(zhì)譜掃描范圍內(nèi)的所有信號(hào)，具有更好的重現(xiàn)性及準(zhǔn)確性。因此，DIA是隊(duì)列研究的優(yōu)選方法。

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領(lǐng)jun人物隊(duì)列研究新思路

矩陣隊(duì)列

2020年蛋白質(zhì)組學(xué)領(lǐng)jun人物Matthias Mann教授發(fā)表了基于DIA方法的阿爾茲海默癥標(biāo)志物篩選的研究成果，提出了隊(duì)列研究的矩陣隊(duì)列策略^[1]。即采用不同來(lái)源（瑞士、柏林、馬格德堡）的三個(gè)獨(dú)立隊(duì)列共197例人群的腦脊液樣本，同步進(jìn)行樣本制備和蛋白質(zhì)組學(xué)分析，然后整合數(shù)據(jù)，尋找具有共性的差異表達(dá)蛋白，完成標(biāo)志物的篩選與驗(yàn)證。

基于矩陣策略的臨床隊(duì)列研究技術(shù)路線(xiàn)

每個(gè)腦脊液樣本平均檢測(cè)蛋白數(shù)量為1233個(gè)，約1000種蛋白的定量波動(dòng)性低于20%。表明該實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)具有高度重復(fù)性和定量穩(wěn)定性。此外，三個(gè)矩陣隊(duì)列的數(shù)據(jù)雖有地域差異，但AD與non-AD差異蛋白的一致性較好。最終，研究者發(fā)現(xiàn)40種蛋白特征分子可以有效診斷阿爾茲海默病疾病，并通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)的方法對(duì)該疾病進(jìn)行類(lèi)別劃分。基于Orbitrap的質(zhì)譜分析平臺(tái)為該矩陣隊(duì)列研究提供了高重復(fù)性和高穩(wěn)定性的技術(shù)和數(shù)據(jù)。

按照上述思路，針對(duì)同一種疾病，不同國(guó)家地區(qū)、不同實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行矩陣隊(duì)列聯(lián)合分析，是實(shí)現(xiàn)疾病精準(zhǔn)診療的有效方法。這對(duì)分析平臺(tái)長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行的穩(wěn)定性、不同實(shí)驗(yàn)室分析平臺(tái)之間數(shù)據(jù)的重復(fù)性提出了極大挑戰(zhàn)。

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賽默飛前瞻性

多中心矩陣隊(duì)列測(cè)試

早在2017年，賽默飛就為多中心隊(duì)列矩陣分析的穩(wěn)定性和重復(fù)性開(kāi)展了一項(xiàng)極ju挑戰(zhàn)的測(cè)試。高級(jí)產(chǎn)品經(jīng)理軒玥博士聯(lián)合全球9個(gè)國(guó)家的11個(gè)實(shí)驗(yàn)室，采用DIA非標(biāo)記定量蛋白質(zhì)組方法，建立了高通量、簡(jiǎn)化的HRMS1-DIA工作流程。該工作流程在11個(gè)實(shí)驗(yàn)室中連續(xù)7天測(cè)試，最后數(shù)據(jù)統(tǒng)一上傳至Thermo Cloud云平臺(tái)，采用Spectronaut™軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理^[2]。

HRMS1-DIA實(shí)驗(yàn)流程

本研究開(kāi)發(fā)了一套質(zhì)量控制（QC）系統(tǒng)，以監(jiān)視整個(gè)工作流程的性能，即時(shí)發(fā)現(xiàn)儀器性能的變化，并在必要時(shí)指導(dǎo)故障排除，確保維持較高水平的數(shù)據(jù)質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)大型臨床隊(duì)列研究所需的通量。在整個(gè)研究過(guò)程中，每個(gè)實(shí)驗(yàn)室都使用一套完善的非標(biāo)記定量樣品對(duì)定量性能進(jìn)行評(píng)估，從而可以進(jìn)行分布式和縱向數(shù)據(jù)分析，并可以在大數(shù)據(jù)分析時(shí)進(jìn)行比較和標(biāo)準(zhǔn)化。

QC質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)

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賽默飛全新質(zhì)譜平臺(tái)

使DIA隊(duì)列分析進(jìn)入快車(chē)道

2019年，賽默飛推出了全新靜電場(chǎng)軌道阱超高分辨質(zhì)譜儀平臺(tái)Orbitrap Exploris 480，具備更佳的性能和更高的穩(wěn)定性，并且兼容FAIMS Pro接口，可進(jìn)一步提高檢測(cè)靈敏度和抗污染能力。為了實(shí)現(xiàn)隊(duì)列分析中大量樣本快速高效檢測(cè)，技術(shù)人員對(duì)5min (80 SPD)、15min (52 SPD)和30min (34 SPD) 進(jìn)行短梯度高通量蛋白組學(xué)分析。在15分鐘短梯度中即可定量超過(guò)4650個(gè)Hela蛋白，滿(mǎn)足大規(guī)模臨床樣本研究的高強(qiáng)度檢測(cè)需求。其中，CV小于20%的蛋白占97.5%，CV小于20%的肽段占96.3%，medium CV 分別為3.4%（蛋白）和4.9%（肽段）。Oribtrap在短梯度DIA快速分析中仍然展示出極其優(yōu)秀的穩(wěn)定性和重復(fù)性。

采用DIA分析方式，Hela細(xì)胞在不同梯度中的蛋白和肽段鑒定數(shù)目

賽默飛通過(guò)產(chǎn)品升級(jí)、方法優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)等多維度推動(dòng)力，為大隊(duì)列分析提供了卓yue的DIA整體解決方案。快速、穩(wěn)定、高通量，讓精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)實(shí)現(xiàn)真正精準(zhǔn)。

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Exploris 480質(zhì)譜儀短梯度DIA的全部方法設(shè)置和數(shù)據(jù)結(jié)果