4D无标记定量蛋白质组学分析流程全解析
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TIMS（Trapped Ion Mobility Spectrometry）：将离子按迁移率分离，提高同分异构体的解析能力；
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PASEF（Parallel Accumulation–Serial Fragmentation）：加速碎裂扫描效率，在不损失灵敏度的情况下，提升扫描速度。
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细胞系、组织、血清、血浆、脑脊液、尿液等
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蛋白提取与定量：采用裂解液（RIPA、8M尿素等）高效提取蛋白，BCA法进行蛋白定量；
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酶解反应：Trypsin/LysC酶切，确保肽段质量；
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肽段净化：C18柱或StageTip进行纯化，减少干扰离子。
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纳流液相系统（nanoLC）连接timsTOF Pro；
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75 µm ID × 25 cm 色谱柱，C18填料，流速常设为300 nL/min；
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DIA模式采集，窗口数可调（常用32/64窗口）；
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PASEF扫描模式下可实现>100Hz碎裂速率；
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自动化校准保证m/z与离子迁移率双重精度。
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Spectronaut：广泛支持DIA数据，整合m/z + RT + IM信息；
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DIA-NN：基于神经网络算法，提升肽段识别率；
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FragPipe + MSFragger：开源方案，适用于高级用户定制流程。
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谱图匹配 → 蛋白鉴定 → 定量标准化 → 差异分析 → 富集分析 → 可视化输出
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Bruker timsTOF Pro 2高端平台，支持百万级光谱级别采集
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标准化前处理流程，支持血液、组织、细胞等多种样本类型
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多种数据分析方案可选，适配不同研究目的（机制研究/临床挖掘）
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严格质控体系与项目管理，确保数据稳定可靠
在生命科学研究与临床转化研究中，定量蛋白质组学已成为揭示分子机制、发现生物标志物、评估药物作用机制的重要工具。常规标记方法虽能提高定量准确性，但存在成本高、样本量受限等问题。4D无标记定量蛋白质组学（4D Label-Free Quantitative Proteomics）通过结合离子迁移率（TIMS）、数据独立采集（DIA）、质谱串联分析（MS/MS）和先进算法，突破了常规技术的灵敏度、深度与通量瓶颈，已广泛应用于肿瘤、神经退行性疾病、免疫调控、药效学评估等研究领域。
一、什么是4D蛋白质组学？理解“第四维度”的奥秘
4D蛋白质组学技术核心在于引入离子迁移率（Ion Mobility）作为“第四维度”，在三维质谱信息（质量数 m/z、保留时间 RT、强度 Intensity）基础上，提升了蛋白鉴定的分辨率和定量的精度。
技术核心：TIMS + PASEF
4D技术通常采用Bruker timsTOF Pro系统，结合：
这种组合极大增强了深度（>7000个蛋白）、重现性（CV<15%）、通量（>100样本/周）。
二、4D无标记定量蛋白质组学分析的完整流程
为了最大化实验数据的准确性与可重复性，一个标准的4D无标记定量蛋白质组学项目应涵盖以下关键步骤：
1、样本制备：从源头保障实验质量
（1）常见样本类型：
（2）标准化流程：
2、LC-MS/MS分析：核心数据获取环节
（1）色谱系统配置：
（2）质谱参数优化：
这种设置可确保在单次进样中获得高覆盖度与低丢失率的蛋白定量数据。
3、数据分析：从“谱图”到“生物学洞察”
数据分析是决定实验价值的核心环节，4D无标记数据通常基于如下软件进行：
（1）数据处理平台：
（2）分析流程概述：
三、4D蛋白质组技术的热门应用方向
1、肿瘤异质性研究
识别不同肿瘤亚型或分期的关键差异蛋白
2、药物作用机制解析
观察药物干预后信号通路激活或抑制情况
3、临床生物标志物挖掘
发现与疾病进展、预后相关的候选蛋白
4、多组学联合分析
与转录组、代谢组结合，提供更全面的分子视图
四、百泰派克生物科技的优势与服务亮点
作为国内领先的蛋白质组学服务提供商，百泰派克生物科技致力于打造高标准、高通量的蛋白质组解决方案。我们在4D无标记定量领域具备如下优势：
无论是探索基础机制还是开发临床标志物，百泰派克生物科技始终以科研思维服务科研实践。
4D无标记定量蛋白质组学不仅是一项技术突破，更是推动生命科学研究走向高通量、精准化的里程碑工具。它的高深度、高重复性和高效率，正不断刷新我们对生物系统的认知。如果你正计划开展复杂样本的蛋白表达差异分析，或寻求更具临床转化价值的标志物挖掘方案，欢迎联系百泰派克生物科技，开启一段高分辨率的蛋白组探索之旅。
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