新品前瞻｜突破800Hz極速邊界！SCIEX新一代ZTScanDIA全景質譜采集技術詳解

　　延續經典，超越期待！全新一代SCIEX質譜系統即將重磅亮相，標志性ZT Scan DIA采集技術也將再度進化——突破每秒800Hz超高速掃描速度，結合新一代智能觸發邏輯，將復雜樣本的深度覆蓋與數據完整性推向全新高度！

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　　ZT Scan DIA介紹

　　ZT Scan DIA的核心創新在于通過四極桿的連續滑動取代傳統SWATH的步進式隔離窗口（圖1），傳統SWATH需要逐步選擇窗口質荷比（m/z）范圍，并在每個窗口內采集二級碎片信號，窗口切換后需清空碰撞池，導致循環時間變長，而ZT Scan DIA通過連續滑動隔離窗口，實現無間隙的MS/MS質譜采集，循環時間僅由掃描速度決定。

圖1. ZT Scan DIA采集模式概述

　　四極桿（Q1）以一定的掃描速度和窗口寬度，在母離子的質量范圍內滑動，并連續采集二級譜圖（TOF pulses)，四極桿的連續滑動導致二級碎片離子強度的時間依賴性，當四極桿通過母離子m/z時二級信號開始出現，母離子m/z掉出四極桿隔離窗口時二級信號消失，形成三角形的四極桿輪廓，這一過程引入了質荷比（m/z）、信號強度（intensity）、保留時間（retention time）之外的第四維度（Q1維度），Q1三角形輪廓的頂點對應于母離子m/z。不同母離子的碎片可通過Q1輪廓區分，顯著減少假陽性結果。

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　　ZT Scan DIA采集方法

　　SCIEX OS軟件中已經內置了預設好的ZT Scan DIA采集方法，無需更多的設置和優化，根據實驗目的和色譜半峰寬選擇合適的方法即可。如圖2所示，750-5方法適合更高的上樣量和更高的通量，750-10方法適合低上樣量和相對低的通量，375-7.5方法適合中低上樣量和更低的通量。

圖2. ZT Scan DIA采集方法

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　　ZT Scan DIA

　　在低上樣量條件下

　　顯著提升蛋白鑒定數和定量準確性

　　圖3比較了在低上樣量條件下，在微升和納升系統下ZT Scan DIA相對于Zeno SWATH DIA性能的提升。

圖3. 低上樣量條件下ZT Scan DIA

相對于Zeno SWATH DIA的提升

　　在微升流速下，K562樣品上樣5ng，ZT Scan DIA使用5min有效梯度情況下，蛋白鑒定數目提升超過20%，定量結果CV<20%和CV<10%蛋白數目提升超過25%，并且都要優于Zeno SWATH DIA的15min有效梯度。在納升流速下的表現更加明顯，K562樣品上樣0.5ng，ZT Scan DIA使用15min有效梯度下，蛋白鑒定數目提升超過50%，定量結果CV<20%蛋白數目提升超過60%，CV<10%蛋白數目提升超過100%，定量結果顯著優于Zeno SWATH DIA的30min有效梯度。這些結果表明，ZT Scan DIA使用戶能夠從有限的樣本量中得到更準確的定量結果。此外，在使用更短的液相色譜梯度時，ZT Scan DIA能夠以低上樣量提供與傳統DIA方法相當或更好的蛋白質組學性能，使用戶能夠在更短的時間內獲得有生物學意義的結果。

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　　ZT Scan DIA

　　在高通量條件下

　　顯著提升蛋白鑒定數和定量準確性

　　連接Evosep One液相，圖4比較了在200、300和500SPD高通量條件下ZT Scan DIA相對于Zeno SWATH DIA性能的提升，可以看到蛋白和肽段的鑒定和定量數目都有明顯的提升，蛋白鑒定數最高可以提升44%，定量結果CV<20%蛋白數目可以提升35%，肽段鑒定數最高可以提升54%，定量結果CV<20%肽段數目可以提升45%。

圖4. 高通量條件下ZT Scan DIA

相對于Zeno SWATH DIA的提升

　　總體來看，在500SPD的超高通量下，ZT Scan DIA性能的提升水平最高，這突顯了ZT Scan DIA針對高度復雜的樣本，在短梯度條件下，在提高蛋白鑒定和定量結果方面的有效性。因此，ZT Scan DIA非常適合大隊列復雜樣本的高通量生物標志物研究。

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　　ZT Scan DIA

　　提升蛋白覆蓋度和降低假陽性率

　　圖5比較了在兩種不同混樣中，ZT Scan DIA相對于Zeno SWATH DIA在蛋白覆蓋度上的提升，可以看到，不但在蛋白和肽段的鑒定數上有提升，大多數蛋白覆蓋度都有明顯的提高，最高可以達到7倍。

圖5. ZT Scan DIA提升蛋白覆蓋度

　　這與之前的結果相一致，即ZT Scan DIA對于低豐度蛋白和肽段的檢測有顯著提升，從而提高了蛋白的覆蓋度，而低豐度蛋白的檢測在生物標志物的研究中通常更具有挑戰性。圖6比較了ZT Scan DIA和Zeno SWATH DIA蛋白鑒定結果的假陽性率，相比之下，ZT Scan DIA降低了假陽性率，這是由于增加了Q1掃描的維度，產生了更高質量和特異性的二級譜圖，從而為蛋白質組學的研究提供更加可靠的結果。

圖6. ZT Scan DIA降低假陽性率

　　*本文數據出自SCIEX ZenoTOF 7600+

參考文獻：

1. Messner, C.B； Demichev, V.；Bloomfield, N. etc. Ultra-fast Proteomics with Scanning SWATH. Nature Biotechnology. 39 (2021) 846-854.

2. Continuing the data independent acquisition (r)evolution: Introducing ZT Scan DIA for quantitative proteomics,SCIEX technical note, MKT-31731-A.

3. Improved proteomics performance at high throughput using ZT Scan DIA on the ZenoTOF 7600+ system, SCIEX technical note, MKT-32367-A.

4. Improved proteomics performance for low sample loadings using ZT Scan DIA on the ZenoTOF 7600+ system,SCIEX technical note, MKT-32501-A.

5. Selecting optimal ZT Scan DIA acquisition methods on the ZenoTOF 7600+ system for quantitative proteomics, SCIEX technical note, MKT-34022-A.

6. ZT Scan DIA on the ZenoTOF 7600+ system improves protein sequence coverage and reduces protein identification false discovery rate,SCIEX technical note, MKT-32366-A.