4D蛋白组学（4D Proteomics）依托离子淌度（Ion Mobility）结合质谱分析，在蛋白定性和定量上显著提升了灵敏度和覆盖度。但许多科研人员在项目中发现，同样的实验平台和分析策略，不同实验室的结果差异显著——核心原因往往出在样本准备质量。本文将系统梳理如何在不同阶段（样本收集、蛋白提取、酶切、上样）优化流程，以获得高质量、可重复的4D Proteomics数据。

一、为什么样本制备是4D Proteomics数据的关键？

4D Proteomics利用离子淌度（TIMS/FAIMS）增加分析维度，使质谱能更精准地区分同质异构肽段、降低背景噪音，并在高动态范围内捕捉低丰度信号。但这种高分辨率平台对上游样本质量也提出了更严格要求：

1、杂质干扰：脂质、核酸、盐离子或去污剂会抑制电喷雾电离（ESI），降低信噪比。

2、降解产物：蛋白降解或变性导致酶切效率低下，影响鉴定覆盖率。

3、系统污染：非挥发性物质沉积会堵塞LC-MS系统，降低柱效和重现性。

二、如何准备高质量样本？

阶段一：样本收集与保存 —— 防止降解与污染

（1）快速冷冻：组织样本采集后应立即液氮速冻并储存在-80°C，血清和细胞样本避免反复冻融。

（2）添加蛋白酶抑制剂：尤其在信号通路或翻译后修饰研究中，抑制蛋白酶活性可避免关键蛋白降解。

（3）避免金属或化学污染：金属离子、塑料表面活性剂或SDS等离子抑制剂均会严重干扰质谱分析。

百泰派克生物科技提示：收集样本前应确认缓冲液与后续质谱兼容，建议使用无离子抑制剂的配方。

阶段二：蛋白提取 —— 高效率与质谱兼容性并重

（1）裂解方法选择

组织样本适合机械裂解（超声或研磨）+ 温和缓冲液。膜蛋白样本可用非离子型去污剂（如NP-40），避免SDS等强离子型试剂。

（2）去除杂质

离心、TCA/甲醇沉淀或商用清理试剂盒可去除DNA/RNA及脂质，减少离子抑制。

（3）蛋白浓度控制

建议控制在0.5–2 μg/μL范围，保证后续酶切效率。

百泰派克生物科技实践：我们基于不同样本类型（组织、血清、细胞），定制化优化裂解缓冲液与去杂策略，确保高回收率与4D-MS兼容。

阶段三：酶切与肽段清理 —— 提高覆盖率与定量一致性

（1）酶切条件优化

经典方案为Trypsin（pH 7.8–8.0，37°C，酶与底物比1:50至1:100）。对复杂样本，可采用双酶策略（如Lys-C + Trypsin），提升肽段均一性和覆盖率。

（2）脱盐清理

利用固相萃取（SPE）去除盐离子和去污剂，能显著提高LC-MS信噪比并减少背景峰。

（3）质量监控

定期检测肽段浓度和完整性，避免因降解导致定量波动。

阶段四：上样与质控 —— 确保数据可重复性

（1）浓度与体积优化

避免上样过量导致峰形畸变或LC柱过载。

（2）QC标准品与内标肽

通过批次间质控样本监控系统性能，确保数据可比性。

（3）耗材选择

使用质谱级溶剂和低吸附耗材，避免塑化剂及聚合物残留形成干扰峰。

百泰派克生物科技做法：在每个4D Proteomics项目中引入标准内标肽及QC样本，为客户提供跨批次、跨项目的4D Proteomics数据质量。

高性能4D质谱平台的潜力，只有在样本处理得当的情况下才能完全释放。遵循上述流程，科研人员将获得：

1、更深的蛋白覆盖度

2、更高的定量准确性与重现性

3、减少仪器维护与重跑成本

百泰派克生物科技依托丰富的蛋白组学经验与4D-MS平台，为科研人员提供从样本预处理、质控到数据解析的一站式服务，帮助课题组显著提升实验效率与4D Proteomics数据可靠性，为科研人员提供从样本预处理、质控到数据解析的一站式服务，帮助课题组显著提升实验效率与数据可靠性。

百泰派克生物科技特色项目

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析，提供基于质谱的蛋白测序分析服务，包括对蛋白质的氨基酸组成分析，N端测序，C端测序和全序列分析，以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质，提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务，对蛋白序列进行分析。

※服务优势：

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug，即可完成检测;

6.测序不受N端封闭，PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC，提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务，助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

※服务优势：

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析，发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法，适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高，实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白，线性范围广;

5.专业生物信息学分析，分析更系统准确。

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析，采用金属元素标记物（通常是金属元素标记的特异抗体）标记细胞表面和内部的分子，然后用流式细胞原理分离单个细胞，再用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）分析单个细胞的原子质量谱，最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

※服务优势：

1.技术先进，填补技术空白

采用金属标记抗体技术，避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征，百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大，成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制，所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右，而流式质谱技术一次（单样本）就可分析至少10^5的细胞，实现了数量级的提高，且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化，在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景；

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外，质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰；

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析，可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究，旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案，深入挖掘未知的靶标。

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术，MALDI TOF，高效色谱分离技术，提供一系列完善的生物药物分析方案，从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析，到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务，帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

百泰派克生物科技七大检测平台

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则，通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证，建立了完备的质量体系，数据冷热/异地备份，设备定期计量/期间核查，软件审计追踪，为客户提供一体化解决方案和技术服务，支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系，专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务；

2.获国家CNAS实验室认可，为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务；

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等；

4.七大质量控制检测平台，满足您一站式服务需求；

5.服务3000+企业，10000+客户的选择；

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

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