Arianna Morosetti 在卡爾加里大學(xué)研究驅(qū)蟲藥耐藥性。 她使用 Opentrons OT-2 移液機(jī)器人進(jìn)行了大量 PCR。

卡爾加里大學(xué)（University of Calgary）是加拿大頂級(jí)大學(xué)之一 。Arianna Morosetti?是一名分子生物學(xué)家，在卡爾加里大學(xué)的 Gilleard 實(shí)驗(yàn)室研究寄生線蟲的耐藥性。該實(shí)驗(yàn)室于2019年3月購(gòu)買了第一臺(tái)Opentrons OT-2，并希望再另外加夠一臺(tái)專門用于PCR應(yīng)用。

Arianna Morosetti 在卡爾加里大學(xué) Gilleard 實(shí)驗(yàn)室與他們的 OT-2 合影，圖片來(lái)源：Arianna Morosetti

Opentrons: 請(qǐng)介紹一下您的研究背景。

ARIANNA MOROSETTI:?我是一名分子生物學(xué)家，受聘為卡爾加里大學(xué) Gilleard 實(shí)驗(yàn)室的博士后研究員。我在一個(gè)大型研究小組工作，我們小組的成員研究背景各不相同，有從事生物信息學(xué)工作的，也有剛接觸這個(gè)學(xué)術(shù)領(lǐng)域的，甚至還有從未接觸過(guò)移液器的。但是我們最終順利讓每個(gè)人都具備做分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。

在這個(gè)職位之前，我曾在企業(yè)任職，所以我知道實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化方面的應(yīng)用情況。在卡爾加里大學(xué)任職工作中，我會(huì)使用OT-2來(lái)驗(yàn)證新協(xié)議和簡(jiǎn)化我們的標(biāo)準(zhǔn)程序。

Opentrons: 請(qǐng)問(wèn)您的研究項(xiàng)目是？

AM:?我從事擴(kuò)增子測(cè)序工作。我們利用分子遺傳學(xué)和基因組學(xué)方法來(lái)研究含有大量重要病原體的寄生線蟲。我們實(shí)驗(yàn)室的核心項(xiàng)目是研究驅(qū)蟲藥的耐藥性，并研究潛在因果突變?cè)诩纳€蟲種群中的產(chǎn)生和傳播。我們的目標(biāo)是改進(jìn)診斷，確定新的控制目標(biāo)，并為耐藥性的可持續(xù)管理提供證據(jù)基礎(chǔ)。

Opentrons: 請(qǐng)問(wèn)您在實(shí)驗(yàn)室的日常工作是怎樣的？

AM:?我們用于擴(kuò)增測(cè)序的協(xié)議在非常具體的工作流程中有很多既定元素。我們經(jīng)歷了一個(gè)較復(fù)雜的 PCR 設(shè)置步驟：有時(shí)我們會(huì)使用 4 塊裝有 96 個(gè)樣品的孔板，使用 96 種獨(dú)特的引物進(jìn)行組合。手動(dòng)處理這樣的工作非常麻煩，也非常耗時(shí)，因此我們把這些手動(dòng)工序交給 OT-2 移液機(jī)器人執(zhí)行。

Opentrons: 您為什么選擇OT-2？

AM:?我們實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)有一臺(tái)其他品牌的設(shè)備，我們考慮使用它，但用到它的次數(shù)不多，而且該公司在支持請(qǐng)求方面反應(yīng)不及時(shí)。我們還需要購(gòu)買一個(gè)額外的磁性模塊來(lái)執(zhí)行我們的方案。由于我們?cè)?PCR 前室和PCR 后室分開工作，這意味著我們將不得不購(gòu)買一臺(tái)新的機(jī)器人和磁性模塊，這會(huì)產(chǎn)生很高的費(fèi)用。Opentrons OT-2 和磁性模塊價(jià)格實(shí)惠，性價(jià)比高，能滿足我們所需要的實(shí)驗(yàn)功能，這是我們?cè)诒容^多家產(chǎn)品后，最后選擇 OT-2 的重要原因。

Opentrons: 您具體使用OT-2進(jìn)行哪些工作？它如何融入您的工作流程？

AM:?我們使用 OT-2 來(lái)分配少量的引物。我們有一個(gè)簡(jiǎn)單的方案，是我用 Opentrons Protocol Designer 這個(gè)簡(jiǎn)單的工具設(shè)計(jì)的?，F(xiàn)在它工作得很好，我們經(jīng)常使用它，但我們一開始就面臨缺少經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的濾芯吸頭的問(wèn)題。我嘗試使用不同品牌的濾芯吸頭，但這給方案的開發(fā)造成了延誤。現(xiàn)在濾芯吸頭已經(jīng)有了，問(wèn)題就解決了。

在我們的擴(kuò)增子測(cè)序工作流程中，我們使用磁珠來(lái)清理我們的PCR產(chǎn)物，這需要大量時(shí)間和手工工作。為了提升清理效率和節(jié)省人力成本，我們使用了 Opentrons 磁性模塊進(jìn)行自動(dòng)化磁珠清理工作。我對(duì) Python 進(jìn)行一些研究之后，創(chuàng)建了我們的自動(dòng)化協(xié)議。我們對(duì)規(guī)避交叉污染的要求非常嚴(yán)格（因?yàn)檫@個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)我們文庫(kù)制備環(huán)節(jié)的影響至關(guān)重要），但 Opentrons 的支持團(tuán)隊(duì)給了我們很多有用的幫助。我們提出了很多問(wèn)題，但他們很有耐心幫我們解決問(wèn)題。下一步我們將使用 PCR 樣本驗(yàn)證所有內(nèi)容。

Opentrons: 您的OT-2運(yùn)行體驗(yàn)如何？

AM:?我們的其中一個(gè) P10 移液器出現(xiàn)了漏液?jiǎn)栴}，但 Opentrons 的客戶支持團(tuán)隊(duì)很快給我更換了新的移液器，目前一切都很順利。除此之外，我通過(guò)用各種顏色的食用色素對(duì)機(jī)器人做了很多測(cè)試，然后運(yùn)行程序進(jìn)行調(diào)整。我就是這樣做的，只是通過(guò)觀察并根據(jù)我們想要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)調(diào)整程序。

Opentrons: 在您使用 OT-2 之前，您是否使用過(guò)其他實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化設(shè)備？您對(duì)實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化過(guò)程的期望是什么？

AM:?這是我第一次使用實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化設(shè)備。我原本預(yù)計(jì)會(huì)有一些挫折，所以當(dāng)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，我深吸了一口氣，然后再次嘗試。我不害怕新事物；通常當(dāng)有新設(shè)備出現(xiàn)時(shí)，我會(huì)非常樂(lè)于嘗試。

根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置任何移液機(jī)器人都需要時(shí)間。不管是什么機(jī)器，無(wú)論它操作軟件有多直觀，都需要一個(gè)人花時(shí)間學(xué)習(xí)他們實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人的所有功能，并真正了解軟件是如何工作的。

Opentrons: 您的 OT-2 有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？

AM:?OT-2 自動(dòng)化使我們的生活變得更加輕松。對(duì)于專業(yè)研究員，使用 OT-2 有助于節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

我們實(shí)驗(yàn)室也有很多學(xué)生和訪客來(lái)學(xué)習(xí)我們小組使用的技術(shù)。我們將 OT-2 集成到我們的實(shí)驗(yàn)室程序中，學(xué)生和訪客只需從冷凍室中取出預(yù)先分配好的孔板即可開始他們的實(shí)驗(yàn)。他們學(xué)習(xí)起來(lái)也很方便。

Opentrons: 當(dāng)前的模塊是否滿足您的需求？您是否考慮添加其他功能模塊？

AM:?我們已經(jīng)看過(guò) Opentrons 的熱循環(huán)模塊，我們認(rèn)為它將可以與我們的磁珠清理單元很好地集成到一起。熱循環(huán)模塊是我們計(jì)劃內(nèi)需要的，它可以提供更多功能，同時(shí)可以有效利用甲板空間。

我認(rèn)為對(duì)于我自己來(lái)說(shuō)，為了運(yùn)行常規(guī)的 DNA 提取，我可能需要加一個(gè)溫控模塊，但限制因素是需要在機(jī)器人外執(zhí)行的離心步驟。對(duì)我們來(lái)說(shuō)最重要的是處理我們工作流程中最耗時(shí)的部分，即PCR設(shè)置和清理步驟。

Opentrons: 關(guān)于機(jī)器人自動(dòng)化，您的感受是怎樣的？

AM:?為一名用戶，我希望有更多關(guān)于使用API的教程。我對(duì) Python 有一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，但經(jīng)驗(yàn)還不夠充分，因?yàn)槲业膽?yīng)用更側(cè)重于使用對(duì)象來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和編程。我認(rèn)為生物學(xué)領(lǐng)域的大多數(shù)專家都不精通Python，而且現(xiàn)有的教程沒有起到有效的幫助。我認(rèn)為網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)或視頻會(huì)更有幫助。

我在使用 OT-2 時(shí)還有一個(gè)期望，就是能夠使用不同的實(shí)驗(yàn)室器具和材料。如果我們使用的產(chǎn)品沒有在 OT-2上進(jìn)行過(guò)測(cè)試，要讓它們工作就有點(diǎn)更成問(wèn)題了。但我知道你們正在將 Labware Creator 整合進(jìn)來(lái)，這將對(duì)我們有很大幫助。特別是我們的濾芯吸頭。

我認(rèn)為機(jī)器人非常有幫助。很多人認(rèn)為你必須在實(shí)驗(yàn)室里受苦，但我不同意。我在許多實(shí)驗(yàn)室工作，它們的資金能力各不相同，我經(jīng)常不得不手動(dòng)操作。我很認(rèn)同刻苦學(xué)習(xí)研究的精神，但是隨著科技的進(jìn)步，科研的工作效率應(yīng)該提升，自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展也可以使我們研究過(guò)程也變得不那么乏味。

我認(rèn)為你不應(yīng)該花太多時(shí)間在重復(fù)的步驟上，這些步驟對(duì)你的研究沒有價(jià)值。如果你有一種方法可以做到這一點(diǎn)——移液——既干凈又實(shí)用，那么你應(yīng)該朝著使用它前進(jìn)，即使起步要投入的時(shí)間和勞動(dòng)力投資可能很高。