布鲁克 timsTOF 系列（全称 Bruker timsTOF Pro/HT/SCP 系列捕集离子淌度飞行时间质谱仪）是布鲁克·道尔顿（Bruker Daltonics）推出的第四代四维组学（4D-Omics）旗舰平台。该仪器最核心的革命性突破在于将捕集离子淌度谱（TIMS）与平行累积连续碎裂（PASEF）技术深度融合，在传统三维信息（保留时间、质荷比、强度）基础上增加了离子淌度（CCS值）这一第四维度，从而在蛋白质组学、代谢组学和临床转化研究中实现了数量级的速度与灵敏度提升。

技术原理：第四维度的分离能力

timsTOF 的物理核心是双TIMS分析器。其工作原理是在离子进入质量分析器之前，利用射频电场和气流在淌度隧道中“捕获”离子，并根据其碰撞截面积（CCS）进行分离。这种设计带来了两大根本优势：一是近100%的离子传输效率（双TIMS实现并行累积-串行释放），极大降低了离子损失；二是提供了CCS值这一与分子结构直接相关的物理参数，可用于区分传统质谱难以分辨的同分异构体和共流出物。配合后端的PASEF技术，仪器能在离子淌度分离的同时，以超高速（>100 Hz）锁定并碎裂多电荷肽段，实现了在极短色谱峰宽内对低丰度物质的深度覆盖。

性能优势：速度与灵敏度的极限突破

相比传统Q-TOF或Orbitrap平台，timsTOF 在以下性能指标上设立了新的行业标杆：

• 超高速扫描：在 PASEF 模式下，MS/MS 采集速度可达 120–200 Hz，这意味着它能在单次液相色谱运行中捕获数千个肽段，特别适合大队列临床样本的高通量筛查。

• 飞克级灵敏度：得益于 TIMS 的离子聚焦效应，其对复杂基质中的低丰度分子具有极高的响应。例如，在标准测试中，1 pg/μL 的利血平溶液信噪比可超过 650:1，使其能够应对单细胞、穿刺组织等微量样本的挑战。

• 高分辨率与精度：TOF 质量分析器在 V 模式下分辨率可达 ≥60,000 FWHM（@ m/z 1222），质量精度内标法 ≤0.8 ppm，外标法 ≤2 ppm，确保了定性的准确性。同时，离子淌度分辨率 >100，保证了 CCS 值的测定精度。

应用场景：从基础科研到临床前哨

timsTOF 系列（包括 Pro、HT 高通量版、SCP 单细胞版）已成为4D-蛋白质组学的事实标准。在深度覆盖实验中，单针 90 分钟梯度可鉴定超过 8,000 个蛋白质组，远超传统平台。在代谢组学与脂质组学中，CCS 值提供了额外的正交验证，有效区分了脂质异构体。此外，其 timsTOF fleX​ 型号结合了 MALDI 源，开启了空间多组学的新领域，能够直接对组织切片进行分子成像，解析肿瘤微环境的异质性。在生物制药领域，其高动态范围和大分子质量范围（最高至 20,000 m/z）使其适用于抗体、ADC 药物的表征。

总体而言，布鲁克 timsTOF 不仅是一台质谱仪，更是“4D-组学”时代的核心引擎。它通过引入离子淌度这一物理维度，解决了复杂生物样本中“看见”更多低丰度真实信号的难题，为精准医学和生物标志物发现提供了前所未有的数据深度与通量。