交叉污染？数据丢失？效率低？ 5 个技巧即可改进

当前我们看到合成生物学方法为各行各业带来日益增长的发展，随着对源自重组生物学合成产品需求的增加，快速、准确的高通量微生物菌株工程和分子克隆方法变得尤为重要，而人工合成生物学工作流程仍然是劳动密集型、耗时且容易出现人为错误。

本文总结了合成生物学工作流程中的常见瓶颈，以及自动化仪器是如何克服这些挑战以增加通量和额外时间。

在感兴趣的基因被扩增、组装成载体并转入微生物后，您需要依据从大小到荧光强度等特征来筛选克隆。尤其进行高通量实验时，使用移液器吸头、牙签或接种环手动操作可能会导致不均匀的划线，这会妨碍对您的克隆进行进一步分析。

自动化的克隆挑取仪可以解放您的双手，例如：QPix 微生物克隆筛选系统可用于快速挑取克隆并将其接种到含有生长培养基的深孔板中。如果这是您第一次尝试自动化克隆挑取，您可以选择入门级克隆筛选系统，例如 QPix 420 系统，它具有快速设置功能，可自动挑取 12，96 孔板，这意味着每小时最多可筛选 3000 个克隆。由于只需要最少的干预，降低了人为错误和交叉污染的风险，同时为您的团队提供了额外的多任务处理时间。

虽然手动移液在小规模应用中转移液体是切实可行的，但在处理数百个样本时却不切实际。相反，您可以将自动移液集成到 DNA 制备的分子克隆工作流程中，然后使用热循环仪热激，将质粒 DNA 转化微生物。

机械臂集成是多种仪器自动化集成的最常见方法，这些仪器适用多种标准微孔板，如标准和深孔 SBS 板。更重要的是，可以调整自动化设备来筛选和挑选具有有利特征的克隆，从而加速克隆分离，这可以使用我们的多功能酶标仪进行验证。

在将机械臂集成到您的实验设计中之前，您需要确保它符合 ISO 15066 规范。

交叉污染是一个很大的风险因素，可能会在多种情况下发生，例如未消毒的环、放下板盖时或板子开盖后暴露时间过长，这些可能会使您的结果无效，并对其再现性产生负面影响，意味着您无法将其与其他研究实验室或前几轮克隆的结果进行比较。

在分子克隆过程中避免交叉污染需要严谨的卫生环境，您可以燃烧定量环或使用一次性定量环，但这两种方法都不是高通量筛选的实用解决方案。

消毒灭菌是分子克隆的另一个方面，可以从自动化中获益。有了自动化的克隆挑选仪，你可以找到只需要最少人工干预的在线清洗程序。例如，QPix 微生物克隆筛选系统包括清洗槽和卤素加热灭菌以消除挑针之间的交叉污染。

克隆挑选工作流程中的另一个挑战就是高效筛选性能最佳的克隆，用户通常基于定制参数和人工挑取经验来选择他们认为最佳的克隆，然而这通常是非常主观的。如果要筛选大量克隆时这种方法就会出现问题，即使样品制备和平板培养是自动化的，在克隆筛选之前，克隆挑选仪仍然需要学习在克隆中寻找什么样的特征。

QPix 420 系统等自动化仪器具有优势，因为该软件可根据形状、大小、接近度和荧光强度等参数快速筛选克隆。此外，您可以通过多种选择模式筛选，包括荧光强度、蓝/白筛选和抑制区。

QPix 420 系统有四个荧光成像通道，使您能够潜在地监测同一生物体中四种不同的荧光标记蛋白的表达。

使用自动克隆挑选仪的优势在于能够复制您的主培养皿，您可以在新生成的子平板上分析您的克隆，同时保留主平板以进行进一步的克隆挑选。

在合成生物学工作流程中，手动数据收集可能比较麻烦，尤其是在跨多种仪器收集数据时。这会造成额外的 FTE 时间、疲劳和更高的数据丢失风险。

QPix 420 系统可以辅助数据收集和存储。Actuator Head 包含一个内置的高分辨率摄像机和一个条形码读取器，以实现可靠的数据可追溯性。图像数据被记录到具有广泛审计跟踪和样本跟踪选项的内置数据库中。基于条形码读取，QPix 软件可用于跟踪有关克隆的信息，如其在源板和目的板中的位置以及挑取的日期和时间。您还可以选择为重要样本定制标签，并根据克隆的形态特征对其进行分组。

从我们仪器收集的数据以及从合成生物学工作站的多台仪器收集的数据，都可以很容易地以广泛接受的格式导出到您最喜欢的实验室信息管理系统中。