全流程自动化！Opentrons Flex 蛋白质组学质谱前处理工作站

蛋白质组学是研究细胞、组织或生物体中所有蛋白质的结构、功能和相互作用的科学。在精准医学和个性化治疗的背景下，蛋白质组学正成为生物医学研究的重要工具。随着质谱技术的飞速发展，蛋白质组学的研究边界不断拓展，为药物开发、临床医学、转化医学等领域带来了前所未有的机遇。

在蛋白质组学实验中，质谱样品前处理一直是影响数据重现性和一致性的关键环节。该过程涉及多个步骤，这些步骤通常依赖人工操作，既消耗大量时间，又可能因人为误差导致分析精度下降，尤其在高通量分析中，人员之间和实验室间的准确性与重现性差异较大。因此，如何提高样品前处理的自动化程度，减少人为操作对数据质量的影响，是提高分析效率和可靠性的关键。

蛋白质组学质谱前处理实验流程

为了解决这一难题，我们隆重推出
Opentrons Flex 蛋白质组学质谱前处理
自动化移液工作站！

Opentrons Flex 蛋白质组学质谱前处理自动化移液工作站将高效移液工作站与板式吸光度读数器（Plate Reader）完美结合，可选磁珠技术，实现了蛋白质纯化与样品处理的全面自动化，减少了手动操作，提高了整体效率。该平台特别适用于高通量、高效率的蛋白质组学研究，优化了实验流程，为科研人员提供可靠的数据输出，推动研究进展。

1 全自动化流程：
覆盖从蛋白定量到上机前定量全流程，有效降低系统误差，提高实验效率。

2 多种脱盐方式：
适用于SP3实验流程，兼容正压、离心机等模组，多种脱盐方式选择，确保流程连贯性和一致性。

3 开源可定制化：
开源代码，客户可根据实验需求自定义反应条件，灵活可定制。

4 开放试剂耗材：
兼容各种方法，不锁定试剂和耗材，灵活选择。

5 满足多种通量：
支持1-4个堆栈的灵活自由搭配，满足不同样本通量需求。

应用案例

01 使用 Plate Reader 进行蛋白质定量和归一化处理

本实验通过系列稀释法制作了 40 份不同浓度的人工牛血清白蛋白 (BSA) 样品，在 Opentrons Flex 的全自动工作流程中对这些样品的蛋白质浓度进行了定量和归一化处理。首先测量了样本和标准品的吸光度，基于所获取的标准曲线，成功地推算出了各个样本的蛋白质浓度。紧接着，对这些样本进行了归一化处理，并通过读数器模块的第二次测量对归一化效果进行了验证与确认。通过本案例，充分展示了Opentrons Flex板式吸光度读数器模块在蛋白质定量与归一化方面的卓越性能与高度自动化优势。

图 2：使用 Plate Reader 测量从BSA中提取的蛋白质样品的 BCA 吸光度。红线表示标准曲线的上下限。超出这些范围的样品浓度无法评估。

图 3：利用 Plate Reader 的吸光度测量值计算蛋白质的浓度。使用标准曲线将吸光度与浓度值相关联。红线表示目标浓度。浓度低于目标浓度的样品不进行归一化处理。

图 4：样品归一化后使用 Plate Reader 测量的蛋白质吸光度和浓度值。

02 利用Flex对抗体表达纯化后的蛋白进行定量及酶切

在本实验应用中,Opentrons 成功利用自动化移液工作站的一系列自动化方案,简化了重组单克隆抗体(mAb)的生产工作流程中的关键步骤,包括蛋白质表达、纯化和定量以及蛋白质组学的样品制备。证明了实验流程自动化的可行性和优势,不仅显著减少了手动操作时间,还展示了其在高通量样品制备方面的潜力。

图 5：使用PBS或者其他用于蛋白纯化后洗脱的缓冲液，对BSA（起始浓度：200µg/mL）进行2倍梯度稀释，各个梯度取25 µL进行BCA测定。用读扳器测定吸光度后绘制标准曲线。基于n=4获得的均值和标准偏差（左图）。通过蛋白纯化流程收集的洗脱产物进行了BCA蛋白测定，并估算蛋白浓度。基于n=6获得的均值和CV值（右图）。

通过蛋白消化和纯化流程处理的样品显示良好的基峰离子色谱图 (见下图)
所有肽样品中均检测到兔 IgG

图 6：已纯化的 6 个兔 IgG 样品在纽约市立大学高级科学研究中心（纽约，NY）通过 Bruker’s maXis-II ETD ESI-QqTOF/Dionex Ultimate-3000 液相色谱系统进行分析。（上图）基峰强度色谱图（离子电流 vs. 保留时间）和（下图）检测到的蛋白质。