在生命科學(xué)研究領(lǐng)域，新一代測(cè)序（NGS）技術(shù)的迅猛發(fā)展極大地推動(dòng)了精準(zhǔn)醫(yī)療、癌癥研究、微生物組學(xué)等眾多學(xué)科的進(jìn)步。隨著對(duì)高通量測(cè)序需求的急劇增加，傳統(tǒng)的手動(dòng)樣本處理方式因效率低下、人力成本高以及易引入人為誤差等問題，已逐漸難以滿足科研工作者的需求。在此背景下，自動(dòng)化移液工作站應(yīng)運(yùn)而生，其中 Opentrons Flex 平臺(tái)憑借其卓越的性能和獨(dú)特的設(shè)計(jì)，成為了助力 NGS 樣本自動(dòng)化的有力工具。

移液工作站

一、Opentrons Flex 平臺(tái)概述?
Opentrons Flex 平臺(tái)是一款專為實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化設(shè)計(jì)的工作站，它集成了先進(jìn)的移液技術(shù)、靈活的模塊配置以及便捷的編程系統(tǒng)，能夠滿足多種實(shí)驗(yàn)需求。該平臺(tái)具備多通道批量操作能力，可搭載 1/8/96 通道移液器，能夠處理 384 孔板，適配不同通量需求。同時(shí)，其液體處理體積范圍廣泛，可實(shí)現(xiàn) 1 - 50 μl 及 5 - 1000 μl 的精準(zhǔn)移液，滿足各種移液及實(shí)驗(yàn)反應(yīng)體系的要求。?
在硬件設(shè)計(jì)上，Opentrons Flex 平臺(tái)采用了高度模塊化的功能模組，用戶可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求自由搭配和靈活更換，如熱循環(huán)模塊、溫控模塊、熱振蕩模塊和環(huán)形磁力架等。此外，平臺(tái)還配備了全新的觸控屏幕，操作界面簡(jiǎn)潔直觀，可一鍵直達(dá)實(shí)驗(yàn)流程，即使是零編程基礎(chǔ)的用戶也能輕松上手。

二、NGS 樣本處理流程及挑戰(zhàn)?
NGS 樣本處理流程通常包括樣本采集、核酸提取、文庫(kù)制備、文庫(kù)定量與均一化以及測(cè)序等多個(gè)環(huán)節(jié)。其中，文庫(kù)制備是整個(gè)流程中的關(guān)鍵步驟。文庫(kù)制備過程涉及 DNA 片段化、末端修復(fù)、接頭添加以及 PCR 擴(kuò)增等多個(gè)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，且需要精確的移液操作來保證試劑添加的準(zhǔn)確性和一致性。?
傳統(tǒng)的手動(dòng)文庫(kù)制備方法不僅耗時(shí)費(fèi)力，而且由于人為操作的差異，容易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性差。因此，實(shí)現(xiàn) NGS 樣本處理流程的自動(dòng)化，尤其是文庫(kù)制備的自動(dòng)化，對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)效率、降低人為誤差以及推動(dòng) NGS 技術(shù)在科研和臨床領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用具有重要意義。
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三、Opentrons Flex 平臺(tái)賦能 NGS 樣本自動(dòng)化的全流程解析?
核酸提取自動(dòng)化?
核酸提取是 NGS 樣本處理的第一步，Opentrons Flex 平臺(tái)能夠高效地自動(dòng)化運(yùn)行核酸提取流程。。與傳統(tǒng)手動(dòng)提取方法相比，自動(dòng)化核酸提取不僅大大縮短了操作時(shí)間，還減少了人為因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，提高了實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性和可靠性。?
文庫(kù)制備自動(dòng)化?
文庫(kù)制備是 NGS 樣本處理中最為復(fù)雜和關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，Opentrons Flex 平臺(tái)在這一環(huán)節(jié)展現(xiàn)出了強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。平臺(tái)可以與多種主流的文庫(kù)制備試劑盒兼容，Opentrons Flex 平臺(tái)能夠自動(dòng)化完成 96 個(gè)樣本的文庫(kù)制備流程，整個(gè)過程僅需 4 - 5 小時(shí)，而所需的手動(dòng)操作時(shí)間不到 1 小時(shí)。?
在文庫(kù)制備過程中，Opentrons Flex 平臺(tái)首先通過酶促片段化法將 DNA 樣本進(jìn)行片段化處理，然后依次進(jìn)行末端修復(fù)、接頭添加以及 PCR 擴(kuò)增等步驟。平臺(tái)的 Flex 移液器能夠精確地控制試劑的添加量，確保每個(gè)樣本都能得到一致的反應(yīng)條件。同時(shí)，熱循環(huán)模塊可以精準(zhǔn)地控制 PCR 反應(yīng)的溫度和時(shí)間，保證擴(kuò)增效果的穩(wěn)定性。

四、文庫(kù)定量與均一化自動(dòng)化?
文庫(kù)定量與均一化是保證測(cè)序結(jié)果準(zhǔn)確性和一致性的重要步驟。Opentrons Flex 平臺(tái)可以結(jié)合相關(guān)試劑盒，實(shí)現(xiàn)文庫(kù)定量與均一化的自動(dòng)化。通過自動(dòng)化流程，平臺(tái)能夠?qū)⑽膸?kù)均一化至 4 nM，為后續(xù)的測(cè)序做好準(zhǔn)備。這種自動(dòng)化的文庫(kù)定量與均一化方法不僅提高了工作效率，還減少了人為操作帶來的誤差，使得文庫(kù)質(zhì)量更加穩(wěn)定可靠。?

五、與測(cè)序環(huán)節(jié)的銜接?
Opentrons Flex 平臺(tái)制備的高質(zhì)量測(cè)序文庫(kù)能夠與主流的測(cè)序平臺(tái)，經(jīng) Opentrons Flex 平臺(tái)制備的文庫(kù)在測(cè)序后，展現(xiàn)出了較高的 mapping 質(zhì)量和準(zhǔn)確性。這表明 Opentrons Flex 平臺(tái)在 NGS 樣本自動(dòng)化處理流程中，能夠有效地將前期的樣本處理工作與最終的測(cè)序環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，確保整個(gè)測(cè)序流程的高效運(yùn)行。

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