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临床蛋白组学大队列痛点破解

更新时间:2026-10-27浏览:10次

核心实验结果:自动化显著提升数据重复性

研究设置对照:由3位经验丰富技术员手工处理同一份血清混合标准品。

PCA结果清晰看到:手工样本会按照操作人员明显分群,人为引入巨大变异。

在临床蛋白质组学研究中,上千例患者大队列样本越来越常见。现在LC‑MS质谱检测速度已经压缩到20分钟以内,但样本前处理,反而成为整个实验最大瓶颈。

手工处理血清样本,不仅耗时长、人力成本高,更头疼的是:不同实验人员操作带来明显批次效应、数据波动大,直接影响生物标志物筛选结果的可靠性。

来自德国科隆大学CECAD蛋白组平台与Hamilton的联合应用方案,基于Microlab® STAR™自动化工作站,把「样本裂解‑SP3磁珠酶解‑Evotip捕获柱上样」完整打通,给高通量临床血清蛋白组提供标准化解决方案。

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完整自动化工作流程

整套流程分为三大子实验:样本裂解、SP3磁珠酶解、Evotip上样,全部基于9孔板体系,适配大批量临床样本。

1. 自动化样本裂解

血清样本自动稀释,完成蛋白还原(TCEP)、烷基化(CAA)反应;处理完成可密封冻存,便于批量队列样本分批处理。

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2.自动化SP3磁珠酶解

采用经典SP3方案:

蛋白在乙腈环境结合羧基磁珠,有机溶剂多步洗涤去除杂质;磁珠上37℃胰蛋白酶酶解5h;磁珠磁吸分离,收集肽段上清,甲酸酸化后短期4℃或长期‑80℃保存待用。

96个样本整套SP3酶解耗时约6‑6.5h,单日可处理8‑10块板。

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3. 两种Evotip上样模式可选

方案A:全自动化[MPE]²模块上样

无需离心,工作站自动完成树脂活化、缓冲液分层、样本叠加、肽段结合、洗涤储存,无人干预。

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方案B:半自动化离心上样

液体处理自动完成,配合台式离心机800g短时离心实现肽段过柱,实验室现有设备即可落地。

经过Evotip捕获柱制备完成的样本,直接对接Evosep One液相,搭配Orbitrap Exploris 480质谱开展DIA检测。

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核心实验结果:自动化显著提升数据重复性

研究设置对照:由3位经验丰富技术员手工处理同一份血清混合标准品。

PCA结果清晰看到:手工样本会按照操作人员明显分群,人为引入巨大变异。

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而Microlab STAR自动化体系下:

  • 无论是[MPE]²全自动模式,还是离心半自动化模式,标准品和临床样本聚类清晰,两种上样方式数据高度重叠;

  • 对比200个血清蛋白的变异系数CV:自动化相比手工,组内&组间变异下降接近50%,人工操作时间减少70%以上。


关键点:质谱仪器速度越来越快,如果前处理跟不上,昂贵的质谱就会闲置。自动化前处理可以让样本制备通量匹配质谱分析产能,消除“质谱等样本"的尴尬局面。

平台硬件配置要点

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整套方案基于Hamilton Microlab STAR工作站,核心组件包含:

・[MPE]²模块(实现Evotip无离心全自动上样)

・加热制冷模块、加热振荡模块、96孔超级磁板

・搭配Evosep One液相系统、Orbitrap系列高分辨质谱

・Evotip Pure捕获柱、Sera‑Mag羧基磁珠等耗材

提示:本方案仅用于科研用途,不用于临床体外诊断。

适合哪些实验室?

- 蛋白组学核心平台,承接大量临床血清/体液大队列项目

- 希望降低手工操作、消除批次效应,提高定量数据稳定性

- 使用Evosep液相+Evotip工作流程,想要扩展样本处理规模

过去SP3方法效果好,但对操作手法要求;现在把整套流程交给自动化工作站,让珍贵的临床样本拿到更稳定可靠的组学数据。









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核心实验结果:自动化显著提升数据重复性

研究设置对照:由3位经验丰富技术员手工处理同一份血清混合标准品。

PCA结果清晰看到:手工样本会按照操作人员明显分群,人为引入巨大变异。

 

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