PASEF®
见所未见，探索 PASEF® 超高灵敏度和超快采集速度
PASEF®（ 平行累积连续碎裂 ）是一种全新的质谱技术，改变了传统蛋白质组学分析方式，是布鲁克 timsTOF 质谱平台特有的核心技术。结合了正交捕集离子淌度和飞行时间质量分析器分离，使得离子选择性、扫描速度和灵敏度达到前所未有的水平。
PASEF® 应用
PASEF® 技术可广泛应用于多种场景，包括:
全蛋白质组分析：PASEF® 可用于鉴定和定量样品中的低丰度肽段，全面了解蛋白质组，发现疾病中潜在的生物标志物。
翻译后修饰分析：蛋白质的翻译后修饰是一种对蛋白质功能产生影响的化学修饰，PASEF®可用于翻译后修饰样本的鉴定和定量，研究蛋白质翻译后修饰在疾病中的作用，开发新的治疗靶点。
小分子分析：PASEF® 可用于鉴定和定量代谢物、脂质等小分子，研究细胞和组织的代谢过程，确定疾病潜在的生物标志物。
免疫肽组学：PASEF® 扫描模式为研究人员提供高通量情况下深度鉴定低丰度免疫肽的能力。特别的是，PASEF® 扫描模式允许选择框定特定的前体离子区域，而不是单一的基于电荷状态排除单电荷离子。所以在一次分析中可以同时获得单电荷和多电荷的前体离子，并且排除单电荷背景离子的干扰，从而在免疫肽组学研究中获得前所未有的覆盖深度。
什么是 PASEF® ？
PASEF®（ 平行累积连续碎裂 ）扫描方式是一个革命性的质谱技术，改写了蛋白质组分析的游戏规则。它充分利用独特的时间和空间聚焦能力，结合正交捕集离子淌度和飞行时间分离，使得选择性、扫描速度和灵敏度达到前所未有的水平。
与传统蛋白质组学不同的是，PASEF® 利用了不同肽段的结构大小和形状差异，通过离子淌度分离能够获得离子自身固有的碰撞横截面积CCS值，它是每种离子可被测量的 “ 指纹 ” 信息。通过离子淌度的“空间聚焦”作用，即使在高度复杂样本中，也能精确地分离肽段。
同时，“时间聚焦” 使这些分离的离子能够被平行累积，然后快速、连续地碎裂分析。
- 速度：与传统方法相比，PASEF® 缩短了分析时间，加速研究进程。
- 灵敏度：通过减少干扰和提高信噪比，PASEF® 获得以前难以检测到的低丰度肽段信息。
- 选择性：基于碰撞横截面 CCS 的分离和时间聚焦的平行累积连续碎裂技术，极大降低背景噪声。即使在高复杂样本分析中，仍能提供高置信度和可靠度。
因此获得全面的蛋白质组覆盖可以加深对复杂生物系统的理解，帮助科研工作者更快突破研究瓶颈。
PASEF® 不仅仅是一种工具；从肽段到蛋白质，再到脂质和代谢物，它是生物分子研究的规则改变者。如果您需要先进的蛋白质组学解决方案，卓越的扫描速度、灵敏度和选择性， 独享 PASEF® 的 timsTOF 质谱仪是您的不二选择。
dda-PASEF®
dda -PASEF® 是一种数据依赖型采集（ Data-dependent acquisition, DDA ）方法，采用平行累积连续碎裂技术，提高蛋白质组学分析的速度、灵敏度和覆盖度。
DDA 是一种传统的蛋白质组学方法，根据质荷比（m/z）选择前体离子进行碎裂完成定性定量。PASEF® 是一种利用捕集离子淌度 TIMS 分离的 DDA 新方法，根据离子的大小、形状和电荷来分离肽段，得到更高的肽段鉴定深度和更全面的蛋白质组信息。
为什么 dda-PASEF® 脱颖而出：
- 突破性鉴定深度：超越 m/z 限制。dda-PASEF® 利用 TIMS（ 捕集离子淌度分离 ）分离同重肽段，揭示样品中潜在的珍贵信息，丰富的鉴定信息，显著提升蛋白组学鉴定深度。
- 突破二级扫描速度：近乎 100% 的占空比，扫描速度达到 300 Hz。二级谱图数指数型增长，深度鉴定肽段并提供全面的蛋白质组信息。
- 精确 CCS 值测定：通过精确的碰撞横截面积（ CCS ）测定获得对结构和功能更深入的理解，助力生物标志物的发现和分析物的全面表征。
- 实时数据分析：Bruker ProteoScape™ 实时数据分析软件克服工作瓶颈。精简研究流程，最大限度地提高效率，从每一个宝贵的样本中挖掘出最大价值，不必耗时分析拖慢研究进程。
dda-PASEF® 优势特点：
- 破译复杂蛋白质组：完美应对各种挑战性样本，如组织，单细胞以及翻译后修饰样本。
- 增强肽段鉴定可靠性：全方面鉴定更多的低丰度肽段、同重肽段、修饰肽段，提供全面的蛋白质组信息。
- 快速分析脂质组：克服脂质分析的时间限制，以无与伦比的采集速度轻松区分脂质亚型和种类。
- 生物标志物发现：综合利用 MS 和 CCS 数据发掘新的候选生物标志物。
“ 独具一格的 PASEF 扫描方式将具有对应二级谱图脂质前体离子的覆盖率提高到 70% 。这些二级谱图对于脂质的准确鉴定是必不可少的。最重要的是，在保留时间、MS、MS/MS 的基础上增加多一维度 CCS 的信息，显著提高了注释的置信度。”
dia-PASEF®
dia-PASEF® 是一种数据非依赖型采集（Data-independent acquisition, DIA）方法，它使用平行累积连续碎裂（PASEF®）技术来实现速度和灵敏度全面提升的定量蛋白质组学。
以下是 dia-PASEF® 脱颖而出的原因：
- 超高灵敏度：打破局限。与 DDA 不同，dia-PASEF® 无偏向性地碎裂样品中的所有肽段离子。即使是极低表达的蛋白质，仍能被检测，提供真正全面的蛋白质组分析。
- 出色选择性：PASEF® 技术利用捕集离子淌度分离技术TIMS，根据离子大小和形状分离肽段，有效排除同重离子共洗脱干扰。即使对于低丰度蛋白质，依旧可以实现准确可靠定量。
- 强大定量能力：使用 dia-PASEF® 实现高重复性定量。其稳健的设计最大程度消除技术误差影响，确保不同样品或条件之间进行可靠的比较。
- CCS 加持深度视角：通过整合碰撞横截面积 CCS 值分析获得有价值的结构和功能信息，助力全新生物标志物的发现和靶向蛋白质研究。
- 高通量深覆盖：在不影响鉴定深度的情况下，实现更高通量。dia-PASEF® 优化您的工作流程，加速您的研究产出和宝贵样本的效益最大化
dia-PASEF® 应用优势：
- 蛋白质组比较：揭示不同条件、细胞类型、疾病状态的蛋白质表达差异，具有无与伦比的灵敏度、准确性和数据完整性。
- 生物标志物发现：对样本进行高置信度的定性定量，深入挖掘数据，寻找疾病诊断、预后、治疗的新靶点。
- 蛋白质相互作用研究：以极高的灵敏度检测蛋白质相互作用，揭示复杂网络中的细微变化。
- 复杂的翻译后修饰分析：通过精确地鉴定和定量修饰肽段，深入研究蛋白翻译后修饰行为。
如果您希望获得最全面的数据，同时又不牺牲数据的定量专属性，dia-PASEF® 方法是您的不二之选。
“ 组织分析是临床蛋白质组学的一个关键领域，但由于组织切片和活检构成了一个极具异质性的细胞群，因此极具挑战性。timsTOF HT 仪器上的 dia-PASEF 采集模式可在大动态范围内定量蛋白质，即使在众所周知的困难样品（ 如心脏组织 ）中也是如此，而不会牺牲通量或灵敏度。"
diagonal-PASEF®
timsTOF 系统平台创新性的扫描模式 diagonal-PASEF®，包含 midia-PASEF® 和 synchro-PASEF® 两种先进的扫描模式。这些方法充分利用了捕集离子淌度（TIMS）累积释放与四极杆隔离窗口的联动功能，可以显著增强数据采集和分析能力。
- 提高定量准确性与通量：更快的循环时间---平均 0.4 秒，进一步提高定量准确性和整体通量，使您的实验更加高效。
- 增强专属性和灵敏度：捕集离子淌度（TIMS）累积释放与四极杆隔离窗口保持联动，能够更准确、更灵敏地检测母离子及其碎片离子。
- 提高蛋白质鉴定覆盖：全面分析检测母离子，显著提升蛋白覆盖覆盖度，并确保不会遗漏任何关键数据。
- 优化离子利用率：与原有的 dia-PASEF® 相比，具有更出色的占空比，极大提高分析通量和数据质量，进一步提高研究效率。
midia-PASEF®
midia-PASEF® 可以提供类似于 dda 谱图数据，使其成为免疫肽组学和翻译后修饰（PTMs）研究的理想采集模式。该方法由 Stefan Tenzer 教授开发，通过重叠淌度和四极杆隔离窗口在最大限度地采集 DIA 扫描信息，由此获得的 “ MIDIA 指纹图谱 ” 能够高精度地准确预测母离子 m/z 位置，通常小于 2 Th。
- 高质量的去卷积谱图：在 DIA 数据中得到类似 DDA 的谱图，显著提高数据库搜索和从头测序的能力，并为复杂样品分析提供高质量的结果。
synchro-PASEF®
由 Matthias Mann 教授开发的 synchro-PASEF® 通过捕集离子淌度（TIMS）累积释放与四极杆隔离窗口保持联动来增强传统 DIA 数据扫描能力。这种方法显著提高了谱图特异性、采集效率和蛋白质组覆盖率，有利于大规模的高通量蛋白质组学研究。
- 简化设置：只需设置对角线窗口位置，即可轻松简化常规稍复杂的DIA窗口设置，加快工作流程。此外，synchro-PASEF® 数据分析可在市场上大多数软件解决方案上完成，包 括Bruker ProteoScape™ 和 Spectronaut，以确保其可以无缝衔接到现有的工作流程中。
midia-PASEF® 和 synchro-PASEF® 都突显了 timsTOF 系统平台的重大进步，旨在为研究人员提供全面、详细、强大的蛋白质组学分析工具。
prm-PASEF®
prm-PASEF® 是一种结合了平行反应监测（PRM）和平行累积连续碎裂（PASEF®）的靶向蛋白质组学方法。PRM 是一种对样品中目标离子进行鉴定和定量的靶向分析方法，而 PASEF® 是一种提高蛋白质组学分析灵敏度和选择性的革命性扫描模式。
prm-PASEF® 建立靶向蛋白质组学全新标准:
- 精准靶向：直击靶标。prm-PASEF® 可以让您专注于预先设定的蛋白质靶标，即使是对于复杂混合物中的低丰度分析物，无需抗体等亲和富集处理，亦能够高置信度的进行鉴定和准确的定量。
- 高灵敏度：PASEF® 放大分析对象信号，揭示被掩盖靶标的极致细节，不再受限于蛋白质的表达。
- 多靶标设置：摆脱单靶标限制。prm-PASEF® 可在一次运行中同时分析多种蛋白质，节省您的时间和资源，同时最大限度地提高鉴定深度。
- TIMS 驱动： 布鲁克 timsTOF 平台助力 prm-PASEF®。捕集离子淌度分离 TIMS 技术消除了同重离子干扰，保证了可靠的定量和可信的靶标鉴定。
快速推进您的研究：使用更短的色谱梯度而不影响灵敏度和选择性。prm-PASEF® 优化您的工作流程，加快您的研究步伐，将宝贵的样品资源效益最大化。
prm-PASEF® 的优势：
- 生物标志物的发现和验证：精准靶向候选分子，并将其转化为可靠的诊断或治疗靶点。
- 靶向蛋白研究：精确地挖掘感兴趣的蛋白质通路、相互作用、翻译后修饰。
- 临床蛋白质组学：通过准确和可重复的蛋白质分析揭示疾病机制和个性化治疗策略。
- 方法开发和验证：通过 prm-PASEF® 的稳健性能和可靠的定量精简您的工作流程。
如果您正在寻找一种具有更高的灵敏度、选择性、多靶标的靶向蛋白质组学方法，prm-PASEF® 是您的不二之选。
“ 大约一年前，我的实验室开始与布鲁克合作，在 timsTOF Pro 上开发 prm-PASEF 方法。在 prm-PASEF 方法开发过程中，我们发现双淌度池设计将离子累积后再释放，可以得到非常尖锐、高强度的谱峰，与高分辨飞行时间质量分析器结合，是增加信号和增强强度的绝佳方式。此外，仪器的可靠性也给我们留下了非常好的印象。真是棒极了！”
客户开发的全新 PASEF® 扫描方式
了解客户端使用 PASEF® 研究的创新性方法。随着 PASEF® 技术的不断发展，我们期待看到这一强大工具的更多创新应用。
一键解析您的任意样本。
准备好加入 PASEF® 创新之旅了吗？与我们一起共同发掘它的潜力。
dda-PASEF® 延展
- caps-PASEF®：使用阶梯式碰撞能量碎裂前体离子，产生更全面的碎片信息，提高灵敏度，使用 TIMS 的分辨能力解锁交联肽段的高灵敏度分析。1
- thunder-PASEF：提高免疫肽鉴定的灵敏度，根据离子淌度和 m/z 选择性地碎裂免疫肽，包括单电荷的免疫肽和排除单电荷化学噪音干扰，这使其成为免疫肽组学研究的有力工具。2
dia-PASEF® 延展
- slice-PASEF®：在 PASEF® 的高速扫描下，精确选择前体离子提高对复杂样本检测的灵敏度，包括单细胞样本、FFPE 组织样本等，为蛋白质组学分析开启新的可能性。3
- VistaScan（synchro-PASEF）：一种将四极杆隔离与离子淌度同步运行的扫描方法。这允许对前体离子及其碎片离子进行更高特异性和更高灵敏度的检测。4
- plexDIA：允许在一次实验中对多个样品进行多重蛋白质组学分析，提高通量，降低成本，增强数据质量。适用于比较蛋白质组学、临床蛋白质组学和生物标志物的发现。5
类似于 dda 谱图的 dia-PASEF®
- midia-PASEF®：结合 dda-PASEF® 高质量二级谱图与dia更全面肽段覆盖的优势，通过使用淌度特异性微编码的重叠四极杆隔离窗口，在一些免疫肽组学等应用中实现在离子淌度和 m/z 两个维度对离子群的最优覆盖。6
prm-PASEF® 延展
- prm-live：动态调整 PRM 保留时间窗口，每分钟内对靶标离子重复定量 100 次。考虑偶发的色谱保留时间漂移的问题，结合 iRT 肽作为保留时间标准，增加了 prm-PASEF® 对多靶标检测的定量精度和重现性。适合于多靶标的靶向蛋白质组学。7
参考文献
- Steigenberger, Barbara. et al. “Benefits of Collisional Cross Section Assisted Precursor Selection (Caps-PASEF) for Cross-Linking Mass Spectrometry.” Molecular & Cellular Proteomics 19, no. 10 (2020): 1677–87. https://doi.org/10.1074/mcp.ra120.002094
- Gomez-Zepeda D, et. al. "Thunder-DDA-PASEF enables high-coverage immunopeptidomics and identifies HLA class-I presented SarsCov-2 spike protein epitopes” Europe PMC (2023). https://europepmc.org/article/ppr/ppr628333
- Szyrwiel, Lukasz, et al. “Slice-PASEF: Fragmenting All Ions for Maximum Sensitivity in Proteomics.” bioRxiv , 2022. https://doi.org/10.1101/2022.10.31.514544
- Mann, M et. Al (2023). “Synchro-PASEF Allows Precursor-Specific Fragment Ion Extraction and Interference Removal in Data-Independent Acquisition” Molecular & cellular proteomics: MCP, 22(2), 100489. https://doi.org/10.1016/j.mcpro.2022.100489
- Slavov. N et. al. “Increasing the throughput of sensitive proteomics by plexDIA”. Nat Biotechnol 41, 50–59 (2023). https://doi.org/10.1038/s41587-022-01389-w
- Distler, Ute, et al. “MIDIAPASEF maximizes information content in data-independent acquisition proteomics.” bioRxiv, (2023). https://doi.org/10.1101/2023.01.30.526204
- H. Zhu. et al. “PRM-LIVE with Trapped Ion Mobility Spectrometry and Its Application in Selectivity Profiling of Kinase Inhibitors” Analytical Chemistry 2021 93 (41), 13791-13799. https://doi.org/10.1021/acs.analchem.1c02349
PASEF® —— 布鲁克的独家优势
PASEF® 是布鲁克独家提供的革命性质谱技术。它是目前蛋白质组学分析中最先进的技术，结合了正交捕集离子淌度和飞行时间分离的优势，提供了前所未有的选择性、采集速度和灵敏度。这使得 PASEF® 成为从全蛋白质组分析到单细胞分析广泛应用的理想选择。
如果您正在寻找最先进的质谱技术进行蛋白质组学分析，那么 PASEF® 是您的不二之选。了解更多关于 PASEF® 的信息，以及它如何帮助推进您的研究，请联系我们。
*仅供研究使用，不能用于临床诊断程序。