Technologie révolutionnaire de mobilité ionique cyclique

La mobilité ionique est une technique établie pour de nombreuses applications. Associée à la spectrométrie de masse, elle permet :

• de réaliser des séparations en fonction de la conformation des ions et de leur rapport m/z, permettant ainsi la séparation d’isomères ;
• d’obtenir des données spectrales bien plus propres ;
• de mesurer la section efficace de collision (CCS) des ions.

La conception circulaire de la géométrie de mobilité ionique cyclique (cIM) minimise la taille de l’instrument. La programmation du nombre de passages permet d’optimiser la séparation en mobilité ionique, d’atteindre de hautes résolutions (>400), de réaliser des expériences en mode IMSn et d’obtenir des valeurs précises de section efficace de collision (RSD<0,5 %).

Le spectromètre de masse SELECT SERIES Cyclic IMS permet de sélectionner les ions en fonction de leur masse et de leur mobilité. Cette fonctionnalité est spécifique à la cIM, ce qui apporte une flexibilité et des capacités sans précédent pour la recherche dans le secteur universitaire ou privé.

De nouvelles découvertes grâce à la résolution ultime en mobilité ionique

La conception de l’instrument et son logiciel de contrôle vous permettent de réaliser une variété d’expérimentations : acquisition de données en temps de vol, mesure de mobilité ionique en un seul passage ou adaptation de la résolution de la mobilité en fonction de la complexité de l’échantillon. La résolution de la mobilité ionique est proportionnelle à la longueur du dispositif de mobilité et donc au nombre de passages.

Élargissez le champ du possible pour la recherche

La conception unique de l’instrument autorise des expérimentations avancées en mobilité ionique.

Sélection du mode IMSⁿ – Cette fonctionnalité étend la résolution sur une gamme spécifique de mobilité (par exemple, les ions d’une espèce donnée). Elle permet d’éjecter (sans acquisition) les ions qui seraient en dehors de la gamme de mobilité attendue, tout en maintenant dans l’optique cIM les espèces d’intérêt. Cette étape peut être réalisée de multiples fois afin, par exemple, d’accroître la spécificité des ions sélectionnés ou d’éviter les effets de boucle dans l’optique cIM, où des ions à haute mobilité pourraient rattraper des ions de mobilité plus faible après plusieurs passages.

Analyses structurales avancées

Activation du mode IMSⁿ – Lors d’une séparation par mobilité, une portion des espèces séparées peut être extraite et envoyée dans le dispositif de stockage situé en amont du détecteur. Les ions non désirés sont alors éjectés tandis que les ions stockés sont réinjectés dans le détecteur dans des conditions CID appropriées, avant une nouvelle séparation en mobilité ionique. Les ions produits peuvent alors être envoyés vers le tube de vol pour être détectés, ou augmenter leur séparation par quelques tours supplémentaires, grâce aux fonctionnalités uniques du mode IMSⁿ.

Dissociation induite par collision, ou CID

La technique traditionnelle de dissociation induite par collision, ou CID, consiste à accélérer des ions en phase gazeuse dans une cellule du spectromètre de masse sous pression de gaz. La collision de ces ions avec une espèce neutre, comme l’azote ou l’argon, provoque alors une rupture des liaisons et une fragmentation. Le spectromètre de masse SELECT SERIES Cyclic IMS dispose de trois zones possibles de CID :

1. Zone de piégeage, pour une fragmentation avant la mobilité ionique
2. Zone de mobilité, pour les expériences en IMSn
3. Zone de transfert, pour une fragmentation après la mobilité ionique

Dissociation par capture d’électrons, ou ECD

Pour caractériser et analyser de manière exhaustive des biomolécules complexes, les données issues du mode CID ne suffisent pas. C’est pourquoi le spectromètre de masse SELECT SERIES Cyclic IMS propose désormais deux nouvelles techniques de fragmentation : la dissociation par capture d’électrons, ou ECD, en partenariat avec e-MSion, Inc. (Portland, Oregon) et la dissociation induite par une surface, ou SID, en collaboration avec le Pr Vicki Wysocki de l’Ohio State University.

L’ECD est initiée par la fixation/le transfert d’électrons sur des molécules multiprotonées, ce qui induit un clivage des liaisons N–Cα dans le squelette peptidique. L’ECD préserve les modifications instables des chaînes latérales pendant la fragmentation et permet d’obtenir des données complémentaires au mode CID. Elle offre des informations structurales plus détaillées, une couverture de séquence accrue et plus de confiance pour la caractérisation des protéines, des PTMs et des glycanes.

Dissociation induite par une surface, ou SID

La SID, où une surface remplace le gaz de collision pour la fragmentation, fournit des informations sur la stœchiométrie des sous-unités des complexes protéiques. La combinaison du mode SID avec la mobilité ionique cyclique permet de distinguer les différents états oligomériques, dont les rapports masse sur charge coïncident, mais qui peuvent être séparés en phase gazeuse par mobilité ionique.

L’association des techniques CID, ECD et SID et de la mobilité ionique cyclique complète et améliore de façon significative l’ensemble des outils disponible pour la caractérisation des protéines.

Imagerie en spectrométrie de masse avec la source DESI XS et le spectromètre de masse Cyclic IMS

L’association unique de la source DESI XS et du spectromètre de masse SELECT SERIES Cyclic IMS permet d’obtenir des niveaux de spécificité exceptionnels pour l’imagerie MS.  La source DESI XS génère une carte visuelle de la distribution spatiale d’une grande variété de composés, comme les petites molécules médicamenteuses, métabolites et lipides à la surface d’un échantillon tissulaire. Les capacités et les modes d’acquisition uniques du spectromètre de masse Cyclic IMS permettent de réaliser des analyses extrêmement détaillées.

Les données présentées ici montrent comment la spectrométrie de masse à mobilité ionique cyclique haute résolution permet de mettre en évidence différentes espèces isomériques ne pouvant être observées par spectrométrie de masse conventionnelle ou par spectrométrie de masse à mobilité ionique de résolution inférieure.

Des résultats fiables

Pour compléter les capacités de la mobilité ionique cyclique et obtenir des données plus fiables, le système SELECT SERIES Cyclic IMS est équipé de la dernière technologie à temps de vol.

Le dispositif de transfert XS conserve la fidélité de la séparation par mobilité ionique, tout en conditionnant le faisceau ionique pour des performances à temps de vol optimales. Le nouveau décalage du oa-Tof avec système de détection à double gain offre une sensibilité accrue, une résolution supérieure à 100 000 (FWHM), des mesures de masse exacte précises et fiables et une gamme dynamique plus étendue.

Prenez le contrôle

La nouvelle version de MassLynx permet un pilotage interactif de l’instrument et la mise en œuvre de méthodes d’IMS cyclique, conférant à l’utilisateur un contrôle total et la possibilité de définir des expérimentations sophistiquées en IMSⁿ.  Le logiciel de visualisation des données Mobility Miner a été spécialement conçu pour traiter les données du système SELECT SERIES Cyclic IMS. Il intègre des outils avancés de visualisation des données et une fonction d’exportation des données.  En outre, ce logiciel fournit une plateforme de développement en continu afin de répondre aux exigences toujours plus élevées des experts en spectrométrie de masse.