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DIA 技術(shù)在蛋白質(zhì)定量中的優(yōu)勢與局限

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百泰派克生物科技-生物藥物表征,生物質(zhì)譜多組學優(yōu)質(zhì)服務(wù)商

北京百泰派克生物科技有限公司(Beijing Biotech Pack Scientific Co., Ltd. 簡稱BTP)從事以生物質(zhì)譜為依托的生物藥物表征,大分子物質(zhì)(包括蛋白質(zhì)、多肽、代謝物)質(zhì)譜分析以及小分子物質(zhì)檢測服務(wù)。

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

l 獲國家CNAS實驗室認可,為客戶提供符合藥政法規(guī)的藥物質(zhì)量研究服務(wù);

l 業(yè)務(wù)范圍覆蓋蛋白質(zhì)組學、多肽組學、代謝組學、生物藥物表征、單細胞分析、單細胞質(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學生物質(zhì)譜整合分析等;

l 7大質(zhì)量控制檢測平臺,滿足您一站式服務(wù)需求;

l 服務(wù)3000+企業(yè),10000+客戶的選擇;

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






業(yè)務(wù)范圍主要圍繞蛋白和小分子代謝物檢測兩大板塊,從事蛋白質(zhì)和小分子代謝物的理化性質(zhì)分析及結(jié)構(gòu)解析等相關(guān)技術(shù)服務(wù),為客戶提供高性價比、高效率的技術(shù)服務(wù)。

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DIA 技術(shù)在蛋白質(zhì)定量中的優(yōu)勢與局限檢測技術(shù)服務(wù)詳情介紹

dànbáizhì組學的研究深度與廣度不斷拓展,在多樣本、多條件和復雜表型的研究中,數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、覆蓋度和重現(xiàn)性成為dànbáizhì定量分析的核心關(guān)注點。數(shù)據(jù)依賴采集(Data-Dependent Acquisition, DDA)技術(shù)雖然已被廣泛應用于dànbáizhì組學研究,但隨著研究復雜性的提升,DDA逐漸暴露出檢測偏倚、低豐度蛋白易丟失、重復性差等局限。數(shù)據(jù)非依賴采集(Data-Independent Acquisition, DIA)技術(shù)的興起,為高通量、穩(wěn)定性強的dànbáizhì定量分析提供了新的解決方案。本文將系統(tǒng)解析DIA技術(shù)在dànbáizhì定量中的優(yōu)勢、瓶頸與適用性。


一、DIA技術(shù)定量蛋白的核心機制

DIA質(zhì)譜的基本原理是將整個母離子掃描范圍劃分為若干個連續(xù)的窗口,在每個窗口中并行碎裂所有母離子離子,以實現(xiàn)全面、無偏的離子采集。

DIA對比DDA采集:


DIA 技術(shù)在蛋白質(zhì)定量中的優(yōu)勢與局限


表1. DIA對比DDA采集


二、DIA在dànbáizhì定量分析中的關(guān)鍵優(yōu)勢

1、提高蛋白檢測覆蓋度

DDA采集僅碎裂信號zuì強的前N個母離子(Top-N),在樣本復雜或低豐度蛋白較多的情況下,極易出現(xiàn)“信號丟失”。而DIA通過系統(tǒng)地分段采集所有母離子,能顯著提高:

(1)蛋白組檢測的全面性

(2)對低豐度、調(diào)控性蛋白的識別能力

(3)重復樣本之間檢測結(jié)果的一致性

例如,在組織樣本、血漿樣本或FFPE樣本等復雜背景下,DIA常可檢測到6000~8000個蛋白,明顯優(yōu)于同等條件下的DDA策略。


2、提升定量結(jié)果的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性

DIA采用固定的采集窗口和順序,避免了DDA中因樣本間肽段離子強度波動所引發(fā)的“隨機丟失”。這種采集一致性使得DIA具備如下優(yōu)勢:

(1)在生物重復樣本中獲得更小的變異系數(shù)(CV值<15%)

(2)更適合進行多組學整合分析與臨床隊列研究

(3)數(shù)據(jù)結(jié)果適用于高通量自動化分析與AI輔助建模

在百泰派克生物科技的多個大型DIA項目中,我們觀察到在20個以上樣本的定量實驗中,90%以上的蛋白在所有樣本中均被一致識別并定量,滿足科研統(tǒng)計學需求。


3、可進行譜圖庫驅(qū)動或庫自由定量分析

DIA的數(shù)據(jù)分析支持兩種策略:

(1)譜圖庫驅(qū)動型分析(Library-based):通過先驗構(gòu)建的DDA譜圖庫進行數(shù)據(jù)匹配,可獲得更高的定量精度;

(2)庫自由分析(Library-free or DirectDIA):適用于沒有先驗數(shù)據(jù)的物種或樣本類型,依賴優(yōu)良的算法對DIA數(shù)據(jù)直接搜索。

這兩種方式的靈活組合,使得DIA在未知樣本分析、非模式物種研究或?qū)嶒炛貜褪芟薜那闆r下,依然具有廣泛適用性。


4、數(shù)據(jù)具有可重分析性與長期價值

DIA采集過程中記錄的是完整的MS/MS碎片數(shù)據(jù),這意味著研究者可以在未來任意時間點重新對數(shù)據(jù)進行解讀,如:

(1)更新譜圖庫重新搜索未識別肽段

(2)增加新蛋白的定量分析目標

(3)與后續(xù)的轉(zhuǎn)錄組、代謝組數(shù)據(jù)進行整合分析

相比之下,DDA因其數(shù)據(jù)采集具有“實時選擇性”,無法在實驗結(jié)束后彌補丟失數(shù)據(jù),因此DIA的數(shù)據(jù)資產(chǎn)價值更高,適合長期課題與平臺級研究項目。


三、DIAdànbáizhì定量中的局限性分析

盡管DIA在dànbáizhì定量方面具有諸多優(yōu)勢,但仍存在一些技術(shù)瓶頸與挑戰(zhàn),科研人員在實驗設(shè)計與數(shù)據(jù)解讀時需予以注意。

1、譜圖復雜度高,干擾碎片影響肽段識別

由于DIA對每一窗口內(nèi)所有母離子進行同時碎裂,導致其MS2譜圖中包含了來自多個肽段的混合碎片,分析時存在:


  • 碎片峰重疊與干擾,增加了譜圖解卷積的難度;

  • 對識別算法和譜圖庫質(zhì)量要求更高,不如DDA“點對點”式匹配直觀。


應對策略包括:


  • 采用優(yōu)化的分窗策略(如動態(tài)窗口、不等寬窗口)減少碎片共存;

  • 構(gòu)建高質(zhì)量、高覆蓋度的項目專屬譜圖庫;

  • 選用zuì新算法如DIA-NN、Spectronaut、FragPipe等提升解析精度。


2、數(shù)據(jù)處理流程復雜,分析門檻較高

DIA的結(jié)果依賴多步驟處理,包括:


  • 原始數(shù)據(jù)預處理(峰識別、校準)

  • 肽段匹配與定量(光譜解卷積)

  • 蛋白層面的匯總與歸一化

  • 差異分析、統(tǒng)計檢驗、生物學解釋


整個流程比DDA更復雜,對研究者的計算能力與數(shù)據(jù)解讀經(jīng)驗提出更高要求。為解決這一問題,百泰派克提供一站式生信分析交付方案,包括:

* 差異蛋白統(tǒng)計檢驗(t檢驗、ANOVA等)


  • GO/KEGG功能注釋與富集

  • 蛋白互作網(wǎng)絡(luò)與聚類分析

  • 可用于SCI文章投稿的標準圖表


3、對特定研究類型仍有限制

DIA適用于絕大多數(shù)蛋白組定量項目,但在以下幾類研究中仍需謹慎評估:


  • 翻譯后修飾組學(如磷酸化、乙酰化):修飾肽段本身豐度低、共碎裂更嚴重,分析復雜度高;

  • 極低豐度蛋白分析:即使全采集策略下,部分蛋白的信號仍難以穩(wěn)定檢測;

  • 新肽段/突變肽鑒定:對譜圖庫覆蓋率和搜索算法要求jígāo,建議配合DDA補充分析。


百泰派克生物科技的DIA定量服務(wù)

作為專注于高分辨率質(zhì)譜與dànbáizhì組學服務(wù)的zhuānyè機構(gòu),百泰派克生物科技構(gòu)建了成熟的DIA質(zhì)譜分析體系,具備如下特色:

1、多平臺支持:包括Thermo Orbitrap Exploris、Bruker timsTOF、SCIEX TripleTOF等

2、全流程標準化:覆蓋樣本處理、蛋白酶切、DIA采集、譜圖庫構(gòu)建、數(shù)據(jù)分析

3、項目定制能力:根據(jù)研究目的靈活選擇Label-free、TMT-DIA等策略

4、生信交付標準化:所有結(jié)果配套SCI投稿級別圖表和分析報告


我們已成功服務(wù)多個高校、醫(yī)院、研究所與生物醫(yī)藥企業(yè),積累豐富的DIA項目落地經(jīng)驗,涵蓋腫瘤、免疫、神經(jīng)、代謝等多個研究方向。隨著算法不斷優(yōu)化與儀器性能持續(xù)提升,DIA正在從“可選方案”走向“主流工具”,尤其適合面向生物網(wǎng)絡(luò)全貌、樣本批量處理與數(shù)據(jù)長期沉淀的科研任務(wù)。然而,科學地理解DIA的技術(shù)邊界、合理設(shè)計實驗流程、結(jié)合zhuānyè的數(shù)據(jù)分析支持,仍是確保結(jié)果可靠與高質(zhì)量發(fā)表的關(guān)鍵。如您正考慮開展DIA相關(guān)項目,歡迎咨詢百泰派克生物科技,我們將為您提供zhuānyè的技術(shù)建議與實驗設(shè)計支持,助力科研突破與成果轉(zhuǎn)化。


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.采用目前世界上優(yōu)良的質(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 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

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、靶向dànbáizhì組學、多肽組學、翻譯后修飾蛋白組學等多種dànbáizhì組學分析服務(wù)。此外,百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學服務(wù),助力微量樣本蛋白組學、大樣本群醫(yī)學及高通量修飾組學等研究工作。


※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)新的生物標記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標記方法,適用于分析組織、細胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高,實驗結(jié)果重復度高;

4.可檢測較低豐度蛋白,線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學分析,分析更系統(tǒng)準確。



三、單細胞質(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)進行單細胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析,采用金屬元素標記物(通常是金屬元素標記的特異抗體)標記細胞表面和內(nèi)部的分子,然后用流式細胞原理分離單個細胞,再用電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)分析單個細胞的原子質(zhì)量譜,zuì后將原子質(zhì)量譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細胞表面和內(nèi)部的信號分子表達量。


※服務(wù)優(yōu)勢:

1.技術(shù)優(yōu)良,*技術(shù)空白

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

2.分析數(shù)量大,成本較低

單細胞RNAseq受成本等因素限制,所有樣本細胞匯總的分析數(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的細胞,實現(xiàn)了數(shù)量級的提高,且成本不高于單細胞RNAseq。

3.應用前景大

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

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

③可檢測細胞存活率、細胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達量、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分析平臺進行免疫肽組學分析,可從zuì小的樣品材料中進行可重復的識別和定量。該服務(wù)可以應用于大規(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。



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

DIA 技術(shù)在蛋白質(zhì)定量中的優(yōu)勢與局限




百泰派克生物科技-生物制品表征,生物質(zhì)譜多組學優(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)和指導原則,通過CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認證,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、多肽組學、代謝組學、生物藥物表征、單細胞分析、單細胞質(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學生物質(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)!



DIA 技術(shù)在蛋白質(zhì)定量中的優(yōu)勢與局限檢測技術(shù)服務(wù)詳情介紹



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