华盛顿大学：虚拟质谱仪

摘要

实时质谱（RTMS）指在质谱仪数据采集过程中同步完成谱图解析，是质谱技术发展的核心组成部分。尤其在蛋白质组学与代谢组学领域，实时质谱已延伸出第３方开发生态，可通过对接质谱仪实现新型采集策略，例如基于赛默飞世尔科技IAPI接口开发的各类应用。依托实体质谱仪开发与测试实时质谱应用周期长、成本高昂，已成为实验室研发的核心瓶颈。本文提出Corona虚拟质谱仪，可脱离实体仪器独立支撑实时质谱应用开发。基于IAPI开发的实时质谱应用可无缝对接Corona，运行逻辑与连接实体仪器完全一致，可在正式部署前快速完成应用的开发与功能验证。

hoopmann@uw.edu

dkschwep@uw.edu

#虚拟质谱仪 #实时质谱 #软件开发 #IAPI接口 #蛋白质组学 #代谢组学

实验部分

Corona虚拟质谱仪

图1  Corona图形用户界面

(A) 回放控制区：用于启动、停止、暂停数据回放，调节仪器数据复刻速度

(B) 样本队列：用于创建连续运行的样本序列

(C) 实时色谱显示区

(D) 实时谱图显示、消息日志与自定义扫描日志，用于评估实时质谱指令

(E) 仿真运行统计信息

结果与讨论

图2  基于Corona的实时质谱软件开发平台流程示意图

IAPI应用通过Helios与质谱仪器交互；Helios可与Corona建立通信，构建脱离实体质谱仪的开发环境。

图3  基于Corona的实时质谱应用开发验证

(A) 数据来源：2种人细胞裂解物经SILAC标记，采用Orbitrap Fusion Lumos质谱采集，共得到12个碱性反相（BPRP）分级组分

(B) 经TPP与XPRESS鉴定定量的SILAC前体离子丰度排名分布；其中4,279个前体离子（绿色）丰度差异超过2倍，作为实时质谱应用测试的靶标列表

(C) 丰度差异超2倍的靶标前体离子对示例

(D) 对应前体离子对的提取离子流图，展示色谱洗脱过程中的丰度倍数变化；红点标记自定义扫描事件，间隔符合实时质谱应用设置的15秒最短动态排除阈值

(E) 经Corona回放数据的实时仿真测试，实时质谱应用可检测靶标前体离子并触发自定义2级扫描；73.9%的XPRESS靶标前体离子被成功检测并触发MS/MS扫描；成功识别的靶标离子普遍比未触发扫描的离子丰度更高

(F) 实时质谱应用检测到（触发MS/MS扫描）与未检测到的靶标前体离子累积频率分布，显示未命中的前体离子多为低丰度离子

结论

Corona是款通过回放历史采集数据模拟仪器采集过程的虚拟质谱仪。依托Helios接口使用IAPI的实时质谱应用，可直接连接Corona并接收其广播的谱图数据。这一特性使Corona可用于搭建脱离实体质谱仪的实时质谱应用开发环境，大幅加快算法开发、测试与部署的整体流程。

详细总结

思维导图

参考

Anal Chem. 2026 Jun 17. doi: 10.1021/acs.analchem.6c01637. 

Corona: A Virtual Mass Spectrometer for the Development of Real-Time Mass Spectrometry Software

注：AI辅助创作，如有不当欢迎指出。内容仅供参考，不构成任何建议。