Kristin Ellis 最近訪問(wèn)了位于加州圣拉斐爾的 Biomarin 制藥公司總部。在那里，她與 Biomarin 蛋白質(zhì)生物化學(xué)的高級(jí)研究助理 Elaine Phan 進(jìn)行了交談。Elaine Phan 一直在使用 OT-1 PRO進(jìn)行蛋白質(zhì)定量分析。

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Kristin:?我非常高興聽(tīng)到Biomarin如何利用 OT-1 PRO，那么，首先，能否分享一下您使用 Opentrons 的體驗(yàn)？

Elaine:?非常棒！你們提供的協(xié)議讓我得以順利執(zhí)行。目前為止，我主要是根據(jù)你們給我的自動(dòng)化 Bradford Assay 的說(shuō)明進(jìn)行操作，然后在你們的網(wǎng)站上查找如何編寫協(xié)議的細(xì)節(jié)。我想你們有一個(gè)專門的頁(yè)面供人學(xué)習(xí)吧？

Kristin:?您是指Opentrons的開(kāi)源API文檔嗎？

Elaine:?對(duì)，還有 Artyom 推薦的 Python 學(xué)習(xí)平臺(tái) SoloLearn。起初，我是根據(jù) Will 在博客上分享的 JSON協(xié)議進(jìn)行學(xué)習(xí)的，這讓我更容易理解 Python 的相關(guān)內(nèi)容。

Kristin:?哦，真的？您為什么這么認(rèn)為？

Elaine:?因?yàn)殚_(kāi)始時(shí)，我覺(jué)得 Python 看起來(lái)更復(fù)雜。但通過(guò)閱讀你們提供的 JSON 說(shuō)明，我能夠更好地理解并編寫各種命令。當(dāng)我拿到硬件后，我能夠迅速組裝機(jī)器，并調(diào)整已有的 Bradford Assay 代碼。對(duì)我而言，我已經(jīng)進(jìn)行了十多年的加樣工作，這款設(shè)備真的減輕了我手臂的負(fù)擔(dān)。

Kristin:?你能否簡(jiǎn)要介紹一下你們團(tuán)隊(duì)的工作內(nèi)容？

Elaine:?我們專注于蛋白質(zhì)純化，屬于蛋白質(zhì)科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)。我們的工作流程非常龐大，而我還處于研究的初級(jí)階段。我們獲取許多餾分，并需要確定每個(gè)餾分的純度。這意味著我們需要進(jìn)行凝膠電泳、Bradford實(shí)驗(yàn)等操作，然后集中所有所需的材料。接下來(lái)，我們要制備足夠的材料，用于臨床前樣本，以展示藥物的療效。簡(jiǎn)而言之，我們需要制備足夠的藥物，以便提供給其他團(tuán)隊(duì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一旦完成這些實(shí)驗(yàn)，我們將藥物用于小鼠模型，觀察其效果。擁有 Opentrons 機(jī)器人可以大大加快這一流程，使其更加高效。

Kristin:?你們測(cè)試的蛋白質(zhì)最初是從哪里獲得的？

Elaine:?我們有另一個(gè)團(tuán)隊(duì)專門進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。他們?yōu)槲遗囵B(yǎng)所需的細(xì)胞。我們使用哺乳動(dòng)物細(xì)胞和 E.coli 兩種細(xì)胞。目前，我主要研究 E. coli，并在其上表達(dá) His-tag。這個(gè)過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單。通過(guò) His 結(jié)合柱將蛋白質(zhì)結(jié)合，然后洗脫，再將其放入餾分中，就可以觀察到蛋白質(zhì)的位置。

Kristin:?這樣你們就能觀察到蛋白質(zhì)的表達(dá)情況了。

Elaine:?是的，流程大致是這樣的。首先，進(jìn)行加載步驟，將樣本裝入儀器中，未與柱子結(jié)合的物質(zhì)會(huì)流出。這樣，所有不需要的雜質(zhì)都可以被去除。接下來(lái)是洗滌步驟，用于沖洗柱子。然后通過(guò)咪唑梯度將材料洗脫出來(lái)，最終只有我想要結(jié)合的物質(zhì)才會(huì)與柱子結(jié)合。將這些與柱子結(jié)合的物質(zhì)收集起來(lái)，并分成多個(gè)餾分。然后通過(guò)凝膠電泳分析其純度。我還要進(jìn)行 Bradford 實(shí)驗(yàn)，以量化所有蛋白質(zhì)并顯示回收率。之后，可以對(duì)每個(gè)餾分進(jìn)行凝膠電泳，或者將幾個(gè)餾分合并后進(jìn)行凝膠電泳，然后通過(guò) Western blot 觀察蛋白質(zhì)的位置。這就是我們通常所做的工作！

我們最終的目標(biāo)是讓 OT-1 能夠進(jìn)行 ELISAs 實(shí)驗(yàn)。我們需要展示活性等數(shù)據(jù)。我個(gè)人不從事 ELISAs 方面的工作，但其他人會(huì)進(jìn)行這方面的研究。因此，一旦他們確定了工作流程，我就可以從他們那里獲得 ELISAs和其他活性檢測(cè)方法，并嘗試將其應(yīng)用于機(jī)器人上。

Kristin:?是的，這也是我們目前與其他幾個(gè)團(tuán)隊(duì)合作的項(xiàng)目之一——我們希望實(shí)現(xiàn)各種類型的 ELISAs 的自動(dòng)化。不僅是單一的 ELISA ，還包括 MSD 板、Luminex 等我們可以開(kāi)發(fā)的任何東西。這是我們想要進(jìn)入的一個(gè)領(lǐng)域。

Elaine: 很好！一旦我決定開(kāi)始這方面的研究，我將向您咨詢更多問(wèn)題。

Kristin:?當(dāng)然！這就是我們存在的意義，也是我們建立這個(gè)社區(qū)的原因！

你已經(jīng)使用 OT-1 PRO 一個(gè)半月了。你說(shuō)你已經(jīng)從事生物學(xué)和手動(dòng)移液工作 10 年了。然后你得到了OT-1 PRO，并開(kāi)始學(xué)習(xí)如何編程和如何圍繞自動(dòng)化構(gòu)建實(shí)驗(yàn)。與手工操作相比，編程實(shí)驗(yàn)對(duì)你的實(shí)驗(yàn)室工作體驗(yàn)有何影響？

Elaine:?這臺(tái)機(jī)器完全顛覆了我的認(rèn)知。我一直從事生物學(xué)和手動(dòng)移液工作 10 年，從未想過(guò)能接觸到這個(gè)全新的領(lǐng)域?，F(xiàn)在，這臺(tái)機(jī)器幾乎成了我的實(shí)驗(yàn)助手。它幫我處理了很多日常的實(shí)驗(yàn)工作，比如運(yùn)行Bradfords 和其他一些常規(guī)實(shí)驗(yàn)，這為我節(jié)省了大量時(shí)間?，F(xiàn)在，我可以把更多精力投入到閱讀文獻(xiàn)、理解實(shí)驗(yàn)原理和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法上。此外，學(xué)會(huì)編程后，我仿佛打開(kāi)了新世界的大門。我現(xiàn)在腦海中充滿了各種想法，只是還沒(méi)有完全表達(dá)出來(lái)，因?yàn)檫€有許多東西需要學(xué)習(xí)。

而且這臺(tái)機(jī)器有如此多的可能性——比如使用不同的移液器。即使你們說(shuō)這臺(tái)機(jī)器可能無(wú)法與Rainin 移液器配合使用，我還是想嘗試一下。我不會(huì)輕易放棄，總是想挑戰(zhàn)新事物！

Kristin:?我們當(dāng)然不會(huì)阻止你！這也是我們讓 Opentrons 平臺(tái)保持開(kāi)源的原因之一，這樣當(dāng)我們對(duì)你說(shuō)“哦，你知道嗎，我們這邊不這么做”時(shí)，你就可以自己解決！

我知道你覺(jué)得編程部分很酷，而且你已經(jīng)開(kāi)始調(diào)整硬件了。那么，你對(duì)硬件模塊化以及可以隨意組合東西有什么看法？

Elaine:?這真是太棒了，因?yàn)槲铱梢园讶魏螙|西放在平臺(tái)上！我以前甚至都沒(méi)有考慮過(guò)這些好用的東西（指著裝有 Beckman Coulter 儲(chǔ)液池的吸頭架），因?yàn)槲覀兺ǔＪ褂靡淮涡缘乃芰衔^架，但現(xiàn)在我可以想到一百萬(wàn)種可以放在那里的液體。

Biomarin 公司已經(jīng)將 Opentrons 的吸頭架重新利用，改造成了 Beckman Coulter 儲(chǔ)液池的支架。

Elaine:?我還想認(rèn)識(shí)其他從事這方面工作的人，了解他們的想法。我知道你們?cè)?Slack 頻道上有小型的社區(qū)，但如果我能與人們見(jiàn)面，解釋我正在做的事情，同時(shí)他們也向我解釋他們?cè)谧鍪裁?，那么這些想法真的會(huì)匯聚在一起。

Kristin:?聽(tīng)起來(lái)你對(duì)社區(qū)方面也很感興趣。作為一名在科學(xué)領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)豐富的人，你認(rèn)為這種社區(qū)對(duì)于發(fā)展和建設(shè)非常重要嗎？

Elaine:?我認(rèn)為是的，尤其對(duì)我而言，因?yàn)楝F(xiàn)在我是公司里唯一一個(gè)使用它的人。所以除了你們，我真的不知道該和誰(shuí)討論這臺(tái)機(jī)器能做些什么更廣泛的事情。比如，你今天提到有人在使用磁珠、亞馬遜的 Alexa等。實(shí)際上，我的編程水平還處于初級(jí)階段。我能進(jìn)行多少更多的編程工作？我應(yīng)該如何開(kāi)始學(xué)習(xí)？

Kristin:?這就是我們Protocol Library背后的理念。最近我們重新推出了這個(gè)庫(kù)，我們之所以說(shuō)“我們與Biomarin 合作開(kāi)發(fā)了 Bradford Assay”，部分原因是為了讓人們可以在圖書館中看到這個(gè)方案。然后，如果他們對(duì)這個(gè)方案有疑問(wèn)，可以進(jìn)入社區(qū)頻道問(wèn)你們：“嘿，你是如何開(kāi)發(fā)這個(gè)方案的？”此外，用戶越多，我們添加的方案就越多。然后，你可以下載它們查看代碼并開(kāi)始理解，就像你最初開(kāi)始時(shí)那樣。

Elaine:?是的，那將會(huì)非常有幫助。能夠在看到方案后向他們提問(wèn)，使得 Protocol Library 也成為對(duì)話的起點(diǎn)。我們實(shí)際上計(jì)劃引入一個(gè)平臺(tái)，而我開(kāi)始意識(shí)到你們可以做他們能做的所有事情。他們有一些很好的想法，而他們只是拖放操作，這對(duì)于不懂編程的人來(lái)說(shuō)真的很簡(jiǎn)單……但如果我能學(xué)習(xí)編程，我就可以讓OT-1 來(lái)完成它，而且它的成本非常低廉，這讓我感到非常興奮。

Kristin:?這個(gè)觀點(diǎn)其實(shí)很有趣！那么，如果你回顧一下職業(yè)生涯的起點(diǎn)，假設(shè)你一開(kāi)始就擁有像 OT-1 這樣的工具，比如這個(gè)和一臺(tái) 3D 打印機(jī)，那會(huì)帶來(lái)哪些可能性呢？

Elaine:?那將會(huì)是太棒了！我現(xiàn)在想想，如果當(dāng)時(shí)有這個(gè)工具，我可以用它來(lái)寫很多實(shí)驗(yàn)。很多事情，尤其是分離……你知道，有時(shí)候你不得不加班到很晚才能完成某些工作，因?yàn)椴荒艿却膊荒芊湃氡?，否則蛋白質(zhì)會(huì)沉淀。所以，你只能完成到某個(gè)階段，然后停下來(lái)或冷凍起來(lái)。在很多這樣的情況下，如果有一個(gè)助手幫忙，那就太棒了。

Kristin:?你是如何決定從 Bradford Assay 開(kāi)始的？這是你們實(shí)驗(yàn)室的迫切需求嗎？

Elaine:?是的，這是每個(gè)人都要運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)，也是每個(gè)新來(lái)的人都要學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)，因?yàn)槊總€(gè)人都需要時(shí)刻知道蛋白質(zhì)的濃度。所以我們想，如果機(jī)器能運(yùn)行這個(gè) Bradford Assay，那么它也能運(yùn)行 ELISAs，可以做凝膠制備，可以做標(biāo)準(zhǔn)曲線。Bradford Assay 只是每個(gè)人在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始時(shí)必須做的基本移液實(shí)驗(yàn)。如果你能非常準(zhǔn)確地完成這些，那么你可能就能完成我們實(shí)驗(yàn)室需要的所有實(shí)驗(yàn)。

Elaine 最初沒(méi)有編程經(jīng)驗(yàn)，但通過(guò)學(xué)習(xí)，她現(xiàn)在已經(jīng)成長(zhǎng)為 Opentrons 的超級(jí)用戶！她的反饋幫助我們改善了用戶體驗(yàn)，她對(duì) Protocol Library 的貢獻(xiàn)使科學(xué)對(duì)每個(gè)人來(lái)說(shuō)都更具可重復(fù)性。