新品前瞻｜突破800Hz极速边界！SCIEX新一代ZTScanDIA全景质谱采集技术详解

　　延续经典，超越期待！全新一代SCIEX质谱系统即将重磅亮相，标志性ZT Scan DIA采集技术也将再度进化——突破每秒800Hz超高速扫描速度，结合新一代智能触发逻辑，将复杂样本的深度覆盖与数据完整性推向全新高度！

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　　ZT Scan DIA介绍

　　ZT Scan DIA的核心创新在于通过四极杆的连续滑动取代传统SWATH的步进式隔离窗口（图1），传统SWATH需要逐步选择窗口质荷比（m/z）范围，并在每个窗口内采集二级碎片信号，窗口切换后需清空碰撞池，导致循环时间变长，而ZT Scan DIA通过连续滑动隔离窗口，实现无间隙的MS/MS质谱采集，循环时间仅由扫描速度决定。

图1. ZT Scan DIA采集模式概述

　　四极杆（Q1）以一定的扫描速度和窗口宽度，在母离子的质量范围内滑动，并连续采集二级谱图（TOF pulses)，四极杆的连续滑动导致二级碎片离子强度的时间依赖性，当四极杆通过母离子m/z时二级信号开始出现，母离子m/z掉出四极杆隔离窗口时二级信号消失，形成三角形的四极杆轮廓，这一过程引入了质荷比（m/z）、信号强度（intensity）、保留时间（retention time）之外的第四维度（Q1维度），Q1三角形轮廓的顶点对应于母离子m/z。不同母离子的碎片可通过Q1轮廓区分，显著减少假阳性结果。

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　　ZT Scan DIA采集方法

　　SCIEX OS软件中已经内置了预设好的ZT Scan DIA采集方法，无需更多的设置和优化，根据实验目的和色谱半峰宽选择合适的方法即可。如图2所示，750-5方法适合更高的上样量和更高的通量，750-10方法适合低上样量和相对低的通量，375-7.5方法适合中低上样量和更低的通量。

图2. ZT Scan DIA采集方法

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　　ZT Scan DIA

　　在低上样量条件下

　　显著提升蛋白鉴定数和定量准确性

　　图3比较了在低上样量条件下，在微升和纳升系统下ZT Scan DIA相对于Zeno SWATH DIA性能的提升。

图3. 低上样量条件下ZT Scan DIA

相对于Zeno SWATH DIA的提升

　　在微升流速下，K562样品上样5ng，ZT Scan DIA使用5min有效梯度情况下，蛋白鉴定数目提升超过20%，定量结果CV<20%和CV<10%蛋白数目提升超过25%，并且都要优于Zeno SWATH DIA的15min有效梯度。在纳升流速下的表现更加明显，K562样品上样0.5ng，ZT Scan DIA使用15min有效梯度下，蛋白鉴定数目提升超过50%，定量结果CV<20%蛋白数目提升超过60%，CV<10%蛋白数目提升超过100%，定量结果显著优于Zeno SWATH DIA的30min有效梯度。这些结果表明，ZT Scan DIA使用户能够从有限的样本量中得到更准确的定量结果。此外，在使用更短的液相色谱梯度时，ZT Scan DIA能够以低上样量提供与传统DIA方法相当或更好的蛋白质组学性能，使用户能够在更短的时间内获得有生物学意义的结果。

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　　ZT Scan DIA

　　在高通量条件下

　　显著提升蛋白鉴定数和定量准确性

　　连接Evosep One液相，图4比较了在200、300和500SPD高通量条件下ZT Scan DIA相对于Zeno SWATH DIA性能的提升，可以看到蛋白和肽段的鉴定和定量数目都有明显的提升，蛋白鉴定数最高可以提升44%，定量结果CV<20%蛋白数目可以提升35%，肽段鉴定数最高可以提升54%，定量结果CV<20%肽段数目可以提升45%。

图4. 高通量条件下ZT Scan DIA

相对于Zeno SWATH DIA的提升

　　总体来看，在500SPD的超高通量下，ZT Scan DIA性能的提升水平最高，这突显了ZT Scan DIA针对高度复杂的样本，在短梯度条件下，在提高蛋白鉴定和定量结果方面的有效性。因此，ZT Scan DIA非常适合大队列复杂样本的高通量生物标志物研究。

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　　ZT Scan DIA

　　提升蛋白覆盖度和降低假阳性率

　　图5比较了在两种不同混样中，ZT Scan DIA相对于Zeno SWATH DIA在蛋白覆盖度上的提升，可以看到，不但在蛋白和肽段的鉴定数上有提升，大多数蛋白覆盖度都有明显的提高，最高可以达到7倍。

图5. ZT Scan DIA提升蛋白覆盖度

　　这与之前的结果相一致，即ZT Scan DIA对于低丰度蛋白和肽段的检测有显著提升，从而提高了蛋白的覆盖度，而低丰度蛋白的检测在生物标志物的研究中通常更具有挑战性。图6比较了ZT Scan DIA和Zeno SWATH DIA蛋白鉴定结果的假阳性率，相比之下，ZT Scan DIA降低了假阳性率，这是由于增加了Q1扫描的维度，产生了更高质量和特异性的二级谱图，从而为蛋白质组学的研究提供更加可靠的结果。

图6. ZT Scan DIA降低假阳性率

　　*本文数据出自SCIEX ZenoTOF 7600+

参考文献：

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.