【2024 HUPO】Orbitrap Astral荣获2024年科学和技术奖

【2024 HUPO】Orbitrap Astral荣获2024年科学和技术奖

原创 飞飞 赛默飞色谱与质谱中国

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HUPO Awards是国际人类蛋白质组组织（‌Human Proteome Organization, HUPO）‌颁发的奖项，‌旨在表彰在蛋白质组学领域做出杰出贡献的科学家。这些奖项包括蛋白质组学杰出成就奖、‌蛋白质组学临床和转化奖、‌蛋白质组科学发现奖、‌科学和技术奖四大类别。奖项并将在2024年HUPO大会上于德国德累斯顿当地时间10月23日 (星期三) 16:45的颁奖典礼和闭幕会议上颁发。

颠覆认知，重塑可能

赛默飞全新设计的Orbitrap Astral高分辨质谱仪，荣获2024年HUPO科学和技术奖

HUPO组委会给予Astral获奖理由：

Orbitrap™ Astral™质谱仪是成熟的Orbitrap技术与新颖的非对称轨道无损（Astral）质量分析器的独特结合。Astral质量分析器因其独特的设计，提供了多维离子聚焦，使得在多反射路径上的离子传输率达到90%。相比于目前的qToF和Orbitrap质量分析器，Astral质量分析器极大地改善了离子传输效率（提高了10倍）。Astral分析器在MS/MS采集速率、离子灵敏度和分辨率方面也展现了数量级的改进。同时，高度并行化的仪器设计，使得Orbitrap分析器有足够的时间进行非常长时间、高质量的全景full-MS采集，从而实现更高的采集速率和离子灵敏度，而不会影响质量准确性或分辨率。

同时，我们也祝贺与Astral同时获得科学和技术奖的科学家们，他们分别为：Dmitry Grinfeld, Christian Hock, Alexander Makarov, Hamish Stewart

突破想象：真正的 'Game Changer'

Orbitrap Astral高分辨质谱仪在短短一年内就取得了令人瞩目的成就。它不仅发表了超过44篇SCI论文，这一数字超过了以往质谱产品发布的10倍，而且在全球范围内引起了广泛的关注和讨论。许多组学研究工作者都对该仪器表现出极高的兴趣和青睐。行业内的专家纷纷惊叹，称其为一款能够改变研究领域的产品。在质谱产品发展如此多年的历史中，Orbitrap Astral的成就实属罕见。

当然我们也梳理了发表文章研究领域，我们也惊奇的发现Astral不仅在传统组学领域，包括疾病研究，翻译后修饰研究，单细胞研究，空间蛋白质组学研究，疫苗开发，溶酶体研究，母乳研究等都有所突破。“想之前所不敢想，做之前所不敢做”，真正突破研究壁垒。文末领取Astral发表文章列表。

重温经典：传承与创新

经过近二十年的不断研发，Orbitrap Astral高分辨质谱仪终于在2023年ASMS大会上全新亮相，再次为赛默飞的产品里程碑增添一笔辉煌的篇章。Astral 是一个组合词， 英文名称为Asymmetric Track Lossless (Astral)  analyzer，代表着非对称、轨道、无损。Astral 质量分析器是 15 年研发的结晶，设计了每一个细节——从硬件本身到端到端的工作流程，每个组件都经过优化，性能更是达到前所未有的水平。

Orbitrap Astral 质谱仪内部结构图

（点击查看大图）

Astral结合了Orbitrap的静电场，时间和空间离子聚焦功能，高达30米的离子传输轨道；自动增益控制AGC累积离子，高动态范围的双模检测器；以及超快的扫描速度，纳秒级脉冲离子检测等功能于一体，这款分析器不是离子阱，也不是飞行时间质谱，是一款全新发明的质量分析器。相信可以如Orbitrap一样，Astral可以成为另外一款划时代的质量分析器。

Orbitrap 质量分析器的内部结构图

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离子在双压离子处理器（Ion Processor），以高达200 Hz 的速度捕获和碎裂离子，之后通过AGC控制离子有序的进入注入光学器件 （Injection Optics）中，注入光学器件是具有时间相关电位的能量控制电极组合，可以精确对齐离子束以减少能量扩散，提高灵敏度。离子经过加速后进入由非对称离子镜（Asymmetric Ion Mirror）和离子箔 (Ion Foil) 围成的静电场区域内，离子沿着非对称离子镜的方向进行震荡，并折返回到高动态范围的双模检测器（High Dynamic Range Detector）中进行检测。非对称离子镜及离子箔可以在时间和空间上将离子在震荡过程中能量分散降到最低，更好的聚焦离子，从而近乎无损的传输离子以提高分辨率和灵敏度。

Astral 质量分析器的内部结构图

（点击查看大图）

目前DIA技术已成为蛋白质组学领域最火的技术之一。众所周知，隔离窗口宽度直接影响了选择性和检测的动态范围，因此在实际的应用中，需要平衡隔离窗口，扫描速度，定性的选择性，以及定量准确性之间的关系。科学家们曾经设想，有朝一日如果以DDA的技术实现DIA的分析，那么蛋白质组学的分析将更上一层楼。今天这个设想将可以在Orbitrap Astral上实现。Orbitrap Astral 的一级扫描采用Orbitrap，通常以24万的分辨率来进行，鉴于Astral 质量分析器200HZ的扫描速度，DIA的分析隔离窗口可以窄到2 Da，从而提高选择性，提升定性定量的准确度。

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奖项来源：https://hupo.org/HUPO-Awards-2024-Recipients

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