高通量核酸纯化简化

   日期:2025-01-11     来源:本站    作者:admin    浏览:53    
核心提示:    热点;nsored有限公司内容由Promega公司制作的见解来自行业bats Mutamba & nan BodetField Support Automation Scientist

  

  热点;nsored有限公司内容由Promega公司制作的见解来自行业bats Mutamba & nan BodetField Support Automation ScientistsPromega Corporation

  对Bats Mutamba和nan Bodet的采访,由James Ives主持

  蝙蝠:历史上核酸分离的黄金标准是基于色谱柱工作流程的技术。在常规的工作流程中,有一个裂解步骤,在这个步骤中,细胞被取出并打开,使核酸暴露在外部环境中,然后是与柱上的膜结合的步骤,然后是几个洗涤步骤,以去除核酸外的任何细胞碎片、蛋白质和其他物质。在最后的洗脱步骤中,将使用缓冲液将核酸从柱的基质中分离出来。

  这些工作流程已经转变为基于磁珠的技术,其本质上具有相同的步骤:裂解、结合、洗涤和洗脱,但这些步骤发生在磁珠上而不是在柱上。

  基于柱的技术有一些缺点:无论是否使用真空歧管,井都容易堵塞。这可能发生在添加缓冲液以及大量、繁琐和耗时的离心步骤中,以使色谱柱向下旋转。而基于磁珠的技术则不是这样,后者被认为是更清洁的系统,处理时间更短。

  Nans:实验室对高通量核酸纯化的纯度和灵活性要求很高,同时需要完成困难的下游分析,例如使用下一代测序(“NGS”)。

  磁性化学是黄金标准,因为它可以提供很多纯度,因为您可以选择合适类型的磁性树脂来适合您的应用,并为最合适的下游应用进行微调。磁珠在可扩展性和样本输入量以及需要运行的样本数量方面具有灵活性。

  这与其他众所周知的技术相比,如真空分离,需要使用全板,降低了技术的灵活性,并影响样品体积。真空方法的一个优点是速度快,它可以提供快速的答案,但它不能处理要求苛刻的下游应用以及基于磁珠的化学。

  蝙蝠:前面提到的Maxwell?HT化学主要是一种基于头部的技术,用于分离核酸,DNA, RNA或总核酸(TNA),其中包括DNA和RNA。如果在初始裂解步骤中需要裂解细胞,则需要特定的缓冲液,例如从白细胞中分离DNA时。

  图片来源:Shutterstock | UGREEN 3S

  然后核酸被绑定到磁珠(我们称之为树脂)上,磁珠可以有不同类型的表面。我们调整结合化学,以提供最佳的捕获感兴趣的分子。一旦核酸与磁珠结合,就会有三到四次洗涤,这些洗涤可以是基于酒精的,但对于一些有敏感下游检测的客户,我们有其他缓冲液可用。

  最后一步是洗脱步骤,包括用洗脱缓冲液(通常是无核酸酶水或三- edta缓冲液(TE缓冲液))将核酸从头中分离出来。如果我们客户的下游检测对EDTA敏感,我们知道EDTA是一种螯合剂,那么我们可以使用25 mM Tris缓冲液。

  图片来源:Promega

  我们安装的系统通常可以处理数百到数千个样品。我们是平台无关的,这意味着我们将试剂化学集成到客户所需的任何自动化平台上。这给了我们更多的灵活性,而不会强迫我们的客户决定可能不适合他们的系统。我们提供推荐,没有硬性要求。

  我们有一些Promega仪器,我们用于演示或概念验证研究,我们与所有大玩家的仪器公司合作,包括Hamilton, Tecan, Beckman, ThermoFisher, Eppendorf和许多其他人。有很多平台可以用于化学反应,我们的团队有各种各样的知识编写脚本或编程这些平台。

  Nans: Maxwell?HT系统的优点是经过充分验证的化学性质,这可以在小型Maxwell?RSC仪器中轻松展示。我们对我们的系统有丰富的经验,我们可以将相同的化学反应扩展到任何类型的吞吐量。

  南斯:客户或实验室可能有一个非常标准的样品,我们有既定的解决方案。然而,大多数情况下,被测试的样品将需要用于特定的应用,例如粪便中的细菌,或者下游分析可能对该应用非常特殊,或者所需的体积非常不同。

  由于我们已经完全掌握了所需的化学成分,我们可以帮助实验室定制解决方案,要求实验室发送一些样品给我们进行评估。然后,我们在全球各地的应用实验室测试样品上的不同化学溶液,并定义下游应用最佳性能所需的所有体积。

  在此基础上,我们能够微调我们的最终报价,我们可以为这个应用提供一个标准套件,如果需要额外的试剂,或者制作一个完全定制的套件,为实验室提供相同的批号。

  Bats:正如Nans所提到的,没有任何一个客户想要完全相同的工作流和完全相同的吞吐量,所以Promega有两个额外的小组负责定制。我们的FSS团队(“现场支持科学家”)与海关和OEM解决方案组以及海关订单部门(COD)合作,处理批量定价,订购和定制套件配置。

  例如,如果您是想要追求特定化学物质的客户,并且您不想每次运行多次进入试剂瓶,我们可以为您的实验室定制试剂包装方式。我们与客户和客户支持团队合作,为您的工作流程提供最佳的不同套件配置。如果不是标准的试剂盒配置,我们有能力定制试剂或包装,以帮助我们的客户,无论吞吐量水平。

  Bats: FSS团队首先与客户和当地代表合作,了解实验室工作流程和自动化需求的要求。该团队利用我们在自动化系统和Promega化学方面的专业知识,为客户提供建议,供客户考虑,然后协助客户在实验室对仪器进行编程,培训实验室使用仪器和化学,并提供持续的支持。

  南斯:我们有一个非常完善的流程,首先是工作流程文档,我们收集需求,然后我们有一个工作声明,在那里我们定义了我们看到和理解的实验室期望。在进行现场实现之前,我们将与实验室共享此数据,以再次检查两个期望是否匹配。有了这个,我们节省了很多时间。

  我们还节省了时间,这要归功于我们团队中非常丰富的自动化知识,所有团队同事都在自动化领域工作了很长时间,因此,如果实验室计划购买仪器,或者他们的实验室已经有了机器人,我们能够通过提供应该使用哪些参数和哪些模块的最佳建议,来支持实验室定义最佳自动化解决方案。

  由于我们的专业知识,我们也能够真正帮助实验室实施化学,因为我们不只是卖一盒化学物质,坐在客户后面让他们做他们的事情。我们控制计算机并手动定义所有协议,无需进一步帮助。

  我们在这里提供生物性能,这通常是客户和实验室所不期望的,因为过去与其他公司的糟糕经历。然而,在我们的情况下,我们真正在这里提供生物性能,这有助于减少实验室的压力水平。

  Bats:我们经常收到来自实验室的咨询,他们要么试图将现有的实验室自动化任务重新分配到一个新的过程中,要么选择开始投资实验室自动化。这些客户可能没有自动化专业知识,他们希望在考虑各种选择时能够咨询自动化专家。

  至于具体的提取问题,我们非常乐意帮助解决。在我们的团队中,我们总是可以到现场与客户一起处理他们的困难样品类型,或者客户可以选择将样品发送给我们,我们的科学应用团队将为这些特定样品类型提供解决方案。

  然后,我们将这些样品送回客户,然后他们可以使用他们的下游分析来测试分离物。作为自动化专家,我们为能够帮助客户现场编写脚本或编程而感到自豪。

  南斯:在一个法国生物技术公司的案例中,他们想做质粒纯化,这通常很容易,但由于他们的下游工序是转染和抗体增殖,他们需要大量的质粒——产量真的很大!

  他们需要从20-30毫升培养液开始自动进行中期准备,这是我们以前没有做过的。然而,由于我们在96个孔的迷你准备格式中取得了很大的成功,我们首先在实验室中使用Promega培养物和样品进行了尝试。对于内部开发的样品,我们试图手动突破化学的界限,看看它是否能处理中等准备的变化。

  一旦我们的工作,我们问客户是否可以提供给我们一些他们的文化,以测试内部样品和外部样品之间的差异。我们测试了它是否可以手动处理这些样品,然后,因为我们对化学有一定的信心,我们的实验室有自动化,我们把化学放在自动化仪器上,以24深井的形式处理类似于介质准备的体积规模。

  经过几周的开发,我们能够开发一个微调的协议来处理midpreps,然后去马赛的实验室现场实施和微调它进一步满足实验室的需求。这是一个非常成功的装置,因为实验室非常高兴,我们能够一起写一个组合海报。

  南斯:一旦你在一个平台上自动化了化学反应,就很容易将其转移到其他平台上,因为关键问题基本上是定义适当的液体处理参数,例如:这个样品是否粘稠?孵育温度和摇速应该是多少?

  一旦你有了这个,你有了自动化的基本知识,就很容易把它翻译成任何其他的自动化语言。在我们的团队中,我们都有之前的行业经验。在加入Promega之前,我在Tecan工作了10年,你会发现我在FSS团队的所有同事都有类似的经历。自从8年前创建这个团队以来,我们已经制作了很多模板,我们可以使用这些模板,然后根据任何平台进行定制。

  Bats:就我们多年来在不同平台上积累的知识而言,我们的团队是如此多样化。移液软件在编程方面可能会有很大的不同,但总的来说,如果你对化学有很好的掌握如果你能在一个更大的液体处理平台上编程,那么液体处理作为一个整体并不像你想象的那么麻烦。

  作为一个在原始自动化方面拥有多样化背景和知识的团队,我们不会命令客户为我们的化学选择什么平台。我们确实推荐了哪些自动化平台比其他平台更好,有些平台具有更多的通用性或灵活性,但这里的关键信息是我们是平台不可知论者。我们不关心客户使用我们的化学产品的哪个平台。

  南斯:最近人们开始关注微生物组。人们对从粪便中扩增核酸很感兴趣,不仅是人类的粪便,还有老鼠和其他物种的粪便,这通常很难处理,因为样本很脏,通常很难获得干净的洗脱液。

  我们也有很多植物样品的要求。由于我们的一种特定化学物质,麦克斯韦?RSC PureFood转基因生物和认证试剂盒,很容易纯化这些困难的样品。我们总是要仔细管理样品的储存、输入和处理,但我们在这个领域是相当成功的。

  蝙蝠:在海洋和生物技术领域,我们也有客户希望从贝类和各种甲壳类动物中提取DNA。我们也有人要求从指甲和脚趾甲中提取核酸!人们经常忘记指甲和毛囊里有很多DNA和RNA。我们已经处理了所有这些类型的样品。

  最重要的是,即使我们没有特定样品类型的经验,客户也可以选择将这些样品发送给我们在麦迪逊,我们与科学家携手合作,让他们的提取物发挥作用。

  南斯:Promega作为一家公司在这个领域有着良好的记录,所以我想说这是第一级的保证。然后,当然,我们总是喜欢双重和三重检查一切,我们喜欢用我们的Maxwell?RSC系统尝试实验室样品,这非常容易处理和现场演示。

  在我们或客户的实验室,我们可以在一个小时内测试样品,让我们的客户自己看看化学是否如预期的那样工作。

  当实验室将样品运送到麦迪逊或里昂时,我们可以在那里微调实验的自动化参数,我们写一份报告,并将评估结果送回客户的实验室,这样他们也可以清楚地看到DNA和RNA,并亲眼看到它是否有效。如果实验室满意,我们就会到现场,与他们的科学家和他们的平台一起重复这项工作,这给了很高的保证。

  蝙蝠:我们能够通过测试结果样本来证明我们的洗脱液符合实验室期望的标准。我们对客户成功的保证是化学反应不会说谎。

  例如,在核酸纯化化学中,有用于样品质量控制的纯度比率。当我们分离DNA和/或RNA时,有两个比率,第一个是A260-280比率它基本上测量了核酸样本中任何蛋白质污染。当你测试你的样本时,你可以预期这个比率大约是1.8到1.9。如果样品中有蛋白质或其他污染物,则该比率将显著降低,即0.7至1.3。这告诉你你有什么样的样本,以及分离的成功程度。

  第二个比率是A230-260比率,它基本上衡量了整个工作流程中携带的洗涤缓冲液或废物。从裂解步骤,结合步骤,洗涤步骤到洗脱步骤,如果这些不需要的组件通过工作流程进行,该比例将显示它。我们通常寻找1.7-2.1的比率,如果它下降到0.7-1.0,你知道有高水平的缓冲或废料通过工作流程。

  除此之外,我们还将在下游工艺上与客户合作。通常情况下,如果该系统确实有效并且提取成功,则应在下游试验中进行演示。

  Nans:从团队的角度来看,我们已经非常成功了,5年前,我们在美国的团队只有2个人,现在我们有9个人,目前正在欧洲招聘一个新人。我们正在扩大,我们也在努力教育人们关于我们组织中的自动化,让他们意识到实验室中自动化的典型挑战,所以我们可以在这个领域取得更大的成功。

  Bats:就未来而言,我们对学术界、医院和临床实验室、制药和生物技术领域的科学家们正在研究的新技术感到兴奋。例如,CRISPR的质粒分离,合成DNA的生产和血库,其中大量的血液被分离出来,为客户提供核酸产品。我们在这些领域看到了很多需求。

  正如nan所说,我们的团队是优秀的。我认为,随着技术的发展,我们会积极主动,看看我们的化学和自动化技术能在哪里发挥最大作用。

  https://www.promega.com/products/dna-purification-quantitation/high-throughput-nucleic-acid-purification/maxwell-ht-nucleic-acid-purification/

  nan Bodet是法国Promega公司的现场支持自动化科学家,过去五年一直在欧洲、中东和非洲地区工作。他在马赛卢明大学获得了细胞生物学、生理学和免疫学硕士学位。

  在加入Promega之前,他曾在Tecan法国公司担任应用专家,然后加入Tecan总部Maennedorf (CH),担任全球一线支持和大客户经理。在Promega, Nans专注于将Promega解决方案与各种自动化相结合,以缓解实验室的挑战。

  Bats Mutamba是一名在Promega公司工作了三年的现场支持自动化科学家,他在津巴布韦出生并长大,拥有南非罗德大学的微生物学、生物化学和生物技术背景。

  他搬到了美国,在那里他完成了北卡大学格林斯博罗分校的细胞和分子营养学硕士学位。在杜克大学,他曾担任研究分析师,然后被Tecan聘为Cell-based Systems的产品专家。

  不久之后,Bats在一家纳米技术公司担任产品开发的研究科学家,利用银纳米颗粒进行各种抗菌应用。后来,他在弗吉尼亚州里士满的CRO制药产品开发(PPD)工作,担任高级科学家,负责开发和验证使用自动化液体处理的各种分析。

  然后,他和家人搬到了亚利桑那州的凤凰城,在那里他为Caris生命科学公司工作,这是一家专门从事癌症和个性化医疗的分子诊断公司。作为研究科学家,他的任务是开发和自动化用于早期发现和诊断乳腺癌和前列腺癌的实验室开发测试(LDTs)。

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