如何選擇Orbitrap與FT-ICR進行Bottom-Up質(zhì)譜分析？檢測技術(shù)服務(wù)詳情介紹

在Bottom-Updànbáizhì組學(xué)中，高分辨質(zhì)譜（HRMS）是解析復(fù)雜肽段混合物的關(guān)鍵工具。兩大主流平臺——Orbitrap和FT-ICR（傅里葉變換離子回旋共振）質(zhì)譜——常被用于實現(xiàn)高分辨率和高質(zhì)量數(shù)據(jù)采集。但面對不同實驗需求和預(yù)算約束，如何在二者之間做出科學(xué)選擇？

一、Orbitrap 與 FT?ICR 的原理與技術(shù)差異

在Bottom?Updànbáizhì組學(xué)分析中，高分辨、高質(zhì)量精度以及高通量是質(zhì)量分析儀（MS）所追求的核心指標(biāo)。Orbitrap與FT?ICR作為兩類主流高分辨率質(zhì)譜平臺，盡管都能實現(xiàn)優(yōu)異的性能，但其底層原理和實際應(yīng)用場景存在明顯差異。

1、核心測量原理

Orbitrap：基于離子振蕩頻率的電勢井測量

Orbitrap 儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用同軸雙電極構(gòu)成，中間形成一個電勢“陷阱"。帶電肽段離子在電勢井中被捕獲后，會圍繞軸心發(fā)生振蕩。通過檢測振蕩頻率并進行傅里葉變換，即可反推出其質(zhì)量電荷比（m/z）信息。關(guān)鍵特點包括：

（1）離子穩(wěn)態(tài)振蕩：Orbitrap 中的離子振蕩頻率隨著 m/z 的變化而變化，該頻率極其穩(wěn)定。

（2）傅里葉變換處理：振蕩信號被快速傅里葉變換（FT）解碼，還原出 m/z 譜圖。

（3）儀器簡潔度：無需超導(dǎo)磁體，結(jié)構(gòu)相對緊湊，易于維護。

FT?ICR：基于離子回旋頻率的超高分辨率測量

FT?ICR 質(zhì)譜以精密的超導(dǎo)磁體為核心，離子在jígāo強度磁場作用下發(fā)生回旋運動。其關(guān)鍵原理為：

（1）離子回旋運動：當(dāng)帶電粒子進入強磁場，會以其 m/z 決定的回旋頻率在圓形軌道運行。

（2）超導(dǎo)磁體穩(wěn)定磁場：通常使用 7–12 特斯拉級別磁體，保證磁場高且穩(wěn)定。

（3）高精度 FT 采樣：同樣通過采集時間信號并進行傅里葉變換，分析 m/z 分布，但分辨率可達(dá) 10^6–10^7 級。

2、分辨率與質(zhì)量精度對比

Orbitrap以其平衡性能，在多數(shù)蛋白組學(xué)、修飾分析、肽段定量中已成為主流。FT?ICR則代表質(zhì)譜技術(shù)的極限，適用于解析極復(fù)雜同位素峰型以及高復(fù)雜度樣品。

3、樣品適用范圍與環(huán)境要求

Orbitrap

（1）應(yīng)對 Bottom?Up 肽段復(fù)雜樣本表現(xiàn)良好，尤其在 DDA、DIA、TMT 等定量策略下，高通量是其優(yōu)勢。

（2）樣品投入要求精細(xì)，但前處理較常規(guī)，無需額外環(huán)境控制。

（3）維護頻率低，適合制程繁忙的實驗室環(huán)境。

FT?ICR

（1）借助jígāo分辨率，可拆解多個相近 m/z 峰，提高同位素準(zhǔn)確度，適合代謝物分析、天然產(chǎn)物化學(xué)研究。

（2）對環(huán)境要求高：磁屏蔽、電力穩(wěn)定、液氮冷卻等。

（3）操作復(fù)雜，需要zhuānyè技術(shù)支持和維護團隊。

4、成本與實驗室投入比較

5、數(shù)據(jù)處理與分析生態(tài)

（1）Orbitrap 平臺配套成熟，主流 PEAKS、MaxQuant、Proteome Discoverer 等軟件均適配，支持底層 DIA、PTM 搜索等流程。

（2）FT?ICR 數(shù)據(jù)集因精度高，對同分異構(gòu)體、同位素峰型復(fù)雜樣本也有專用解析算法（如 ICR?2LS、Composer）。

（3）數(shù)據(jù)體量方面，Orbitrap 更適合大規(guī)模 cohort 建立；FT?ICR 數(shù)據(jù)處理要求較高，適合專案型研究。

二、如何基于研究目標(biāo)選擇質(zhì)譜平臺

選擇合適質(zhì)譜平臺的關(guān)鍵在于“用研需求和預(yù)算匹配"。以下結(jié)合不同科研場景，提供決策參考。

1、大規(guī)模dànbáizhì定量研究（如 TMT/LFQ/DIA）

核心需求：高通量、重現(xiàn)性、成本效率、可擴展樣本處理能力。

推薦平臺：Orbitrap（如 Exploris 480 或 Astral）

原因解析：

* 掃描速度快，支持短梯度 LC 和 DDA/DIA 流程。

• 分辨率與質(zhì)量精度足以處理磷酸化、糖基化等修飾肽段。

• 儀器穩(wěn)定性高，適合長周期數(shù)據(jù)積累。

• 本金預(yù)算相對經(jīng)濟，易于部署多個副機以擴容。

2、細(xì)胞信號通路分析、低豐度PTM搜索

核心需求：高敏感度、突出低豐度修飾、jīngquè質(zhì)量偏差。

推薦平臺：Orbitrap 中g(shù)āoduān型號（如 Orbitrap Eclipse、Odyssey 或 Astral）

原因解析：

* 兼顧靈敏度與精度，支持 PRM/SPS-MS^3 等深度修飾定位流程。

• 數(shù)據(jù)處理兼容性高，可與 PTM 專用軟件（比如 ptmRS）結(jié)合。

3、同位素示蹤、代謝流（Metabolic Flux）研究

核心需求：高準(zhǔn)確度同位素精度、良好譜圖線性度與分辨率。

推薦平臺：FT?ICR（尤其 7–12 T 系統(tǒng)）

原因解析：

* 可解析極細(xì)同位素質(zhì)量差，確保jīngquè測定 13C、15N 分布。

• 對復(fù)雜底物混合物進行代謝路徑定量尤其有優(yōu)勢。

• 長掃描時間和高儀器成本可被特定研究收益抵消。

4、天然產(chǎn)物或脂質(zhì)同分異構(gòu)體解析

核心需求：識別結(jié)構(gòu)相近、化學(xué)性質(zhì)相似的異構(gòu)體。

推薦平臺：FT?ICR+ 高效LC分離系統(tǒng)

原因解析：

* 超高分辨率支持結(jié)構(gòu)推測、同位素模式識別。

• 適配 MS^n 多級碎片定性分析，提升結(jié)構(gòu)解析可靠性。

5、轉(zhuǎn)化研究／生物標(biāo)志物發(fā)現(xiàn)

核心需求：樣本量中等，需敏感定量、特異性識別、可擴展驗證。

推薦平臺：Orbitrap，結(jié)合靈敏PRM工作流程

策略建議：

* 初期進行 Discovery，采用Orbitrap進行全面定性。

• 驗證階段可使用 Targeted (PRM) 提高定量精度。

• 成熟后可考慮將個別標(biāo)志物的檢測轉(zhuǎn)入質(zhì)譜平臺（單點）或其他方法。

6、預(yù)算與運行成本考量

預(yù)算有限：shǒuxuǎn Orbitrap，xìngjiàbǐgāo，維護省人力；

預(yù)算寬裕、設(shè)施扎實：可選 FT?ICR，適用于特定高難度研究；

實驗室環(huán)境：FT?ICR需要良好磁屏蔽和隔離環(huán)境，部署前需評估成本。

總結(jié)對比與選擇建議

選擇哪種質(zhì)譜平臺，不應(yīng)基于對gāoduān技術(shù)的“盲目追新"，而應(yīng)以“研究目的、樣品復(fù)雜度、預(yù)算與實驗室能力"為依據(jù)。Orbitrap在實際dànbáizhì組、PTM定量與轉(zhuǎn)化研究中表現(xiàn)zhuóyuè；而FT?ICR則在同位素解析與結(jié)構(gòu)層面顯示wúkětìdài的精度與可靠性。如果您正處于研究規(guī)劃階段，或已有具體項目需求，歡迎聯(lián)系我們百泰派克生物科技團隊。我們可提供從實驗設(shè)計、樣品方案到平臺選擇與數(shù)據(jù)解讀的全流程支持，助力您獲得更高質(zhì)量、更具影響力的科研成果。

百泰派克生物科技特色項目

一、蛋白測序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質(zhì)譜儀及島津公司埃德曼降解測序系統(tǒng)對dànbáizhì序列進行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測序分析服務(wù)，包括對dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務(wù)。對于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測序法的dànbáizhì從頭測序服務(wù)，對蛋白序列進行分析。

※服務(wù)優(yōu)勢：

1.采用目前世界上先進的質(zhì)譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實現(xiàn)對所測定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測定蛋白N端多達(dá) 70個氨基酸序列;

4.可測定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測;

6.測序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學(xué)

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質(zhì)譜平臺結(jié)合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學(xué)、靶向dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、翻譯后修飾蛋白組學(xué)等多種dànbáizhì組學(xué)分析服務(wù)。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學(xué)服務(wù)，助力微量樣本蛋白組學(xué)、大樣本群醫(yī)學(xué)及高通量修飾組學(xué)等研究工作。

※服務(wù)優(yōu)勢：

1 .高通量定量蛋白分析:多對照組大規(guī)模實驗分析，發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標(biāo)記方法，適用于分析組織、細(xì)胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高，實驗結(jié)果重復(fù)度高;

4.可檢測較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學(xué)分析，分析更系統(tǒng)準(zhǔn)確。

三、單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質(zhì)譜流式系統(tǒng)進行單細(xì)胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析，采用金屬元素標(biāo)記物（通常是金屬元素標(biāo)記的特異抗體）標(biāo)記細(xì)胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細(xì)胞原理分離單個細(xì)胞，再用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析單個細(xì)胞的原子質(zhì)量譜，zuì后將原子質(zhì)量譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細(xì)胞表面和內(nèi)部的信號分子表達(dá)量。

※服務(wù)優(yōu)勢：

1.技術(shù)先進，填補技術(shù)空白

采用金屬標(biāo)記抗體技術(shù)，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問題?？稍趩渭?xì)胞層面上對多種指標(biāo)同時進行表征，百泰派克生物科技可做到同時檢測51個目標(biāo)蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

單細(xì)胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細(xì)胞匯總的分析數(shù)目一般在2x10^4個左右，而流式質(zhì)譜技術(shù)一次（單樣本）就可分析至少10^5的細(xì)胞，實現(xiàn)了數(shù)量級的提高，且成本不高于單細(xì)胞RNAseq。

3.應(yīng)用前景大

①流式質(zhì)譜結(jié)果可以給出細(xì)胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標(biāo)簽技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合會有新應(yīng)用方向。除常規(guī)蛋白外，質(zhì)譜流式細(xì)胞技術(shù)還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測細(xì)胞存活率、細(xì)胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達(dá)量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)

百泰派克生物科技的基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學(xué)分析及新抗原發(fā)現(xiàn)一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實現(xiàn)10,000個以上I型多肽和10,000個以上II型多肽的鑒定和識別。通過我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學(xué)分析平臺進行免疫肽組學(xué)分析，可從zuì小的樣品材料中進行可重復(fù)的識別和定量。該服務(wù)可以應(yīng)用于大規(guī)模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標(biāo)。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，MALDI TOF，高效色譜分離技術(shù)，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級結(jié)構(gòu)分析，到產(chǎn)品變異性和純度分析。旨在提供優(yōu)質(zhì)生物藥物分析服務(wù)，幫助生物醫(yī)藥生產(chǎn)商提高生物藥物品質(zhì)。

百泰派克生物科技七大檢測平臺

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質(zhì)譜多組學(xué)優(yōu)質(zhì)服務(wù)商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫(yī)療器械行業(yè)提供質(zhì)量控制檢測和項目驗證等zhuānyè服務(wù)。公司實驗室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導(dǎo)原則，通過CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認(rèn)證，建立了完備的質(zhì)量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設(shè)備定期計量/期間核查，軟件審計追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術(shù)服務(wù)，支持新藥研發(fā)、藥物申報注冊和生產(chǎn)放行。

1.公司采用ISO9001質(zhì)量控制體系，zhuānyè提供以質(zhì)譜為基礎(chǔ)的CRO檢測分析服務(wù)；

2.獲國家CNAS實驗室認(rèn)可，為客戶提供符合全球藥政法規(guī)的藥物質(zhì)量研究服務(wù)；

3.業(yè)務(wù)范圍覆蓋dànbáizhì組學(xué)、多肽組學(xué)、代謝組學(xué)、生物藥物表征、單細(xì)胞分析、單細(xì)胞質(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學(xué)生物質(zhì)譜整合分析等；

4.七大質(zhì)量控制檢測平臺，滿足您一站式服務(wù)需求；

5.服務(wù)3000+企業(yè)，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)譜分析服務(wù)!

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