自动化您的NGS工作流程的5个理由

与第一代测序法相比,下一代测序法(NGS)速度更快、成本更低、通量更高,将生物研究推向了一个新时代。全基因组测序、表观基因组学、宏基因组学和微生物学只是众多NGS应用中的一小部分,促进了流行病学、癌症诊断和药物的进展

与第一代测序法相比,下一代测序法(NGS)速度更快、成本更低、通量更高,将生物研究推向了一个新时代。全基因组测序,表观组织,偏蛋白和微生物学只是今天的众多NGS应用中的一些,促进流行病学,癌症诊断和药物发现的进步,并大大改善了对生物体如何利用遗传信息生存和繁殖的理解不断变化的环境。

随着市场上广泛的测序仪器和服务提供商,各种规模和不同预算的实验室都可以快速使用NGS。虽然测序和数据分析通常是自动化的,但NGS的上游步骤,即样品处理和文库制备通常是人工进行的。幸运的是,通过一些努力和优化,这些步骤可以很容易地在移液机器人上实现自动化,为用户省去许多潜在的麻烦。在这里,我们来看看自动化你的NGS工作流的5大原因。

1.可扩展性

如果您曾尝试用手处理大量的NGS约束样本,则扩展的可能性应该让您对自动化进行兴奋。机器人的确切功能将被依赖于模型,但在大多数情况下,您将能够同时处理多达96个样本,显着减少手动处理相同的数量的时间。

Automation also saves you the dreaded hassle of having to process samples in batches, which is often a necessity in manual setups due to restrictions imposed by centrifuge size, the risk of sample degradation (e.g., when working with RNA), and the maximum number of samples that a person feels comfortable with handling at any one time. Even more important than avoiding hassle, fewer batches means less or no batch-to-batch variation.

2.创新

通过自动化缩放NGS实验将不可避免地允许您解决手动设置几乎不可行的新型研究问题。以下是一系列NGS应用程序的一些示例:

药物发现:对大量的新化合物进行筛选,以寻找疾病物质(如细胞系)中所需的转录或表观遗传变化,而不是试图挑出可能有治疗相关效果的化合物。

微生物学:配置更大量的样本集,以便在您的选择中获取“正常”缩略量的图片。如果您一次只能处理12或24个样本,这将是一个不可能的任务。

植物育种:大规模鉴定农学上重要的基因和遗传标记,以帮助基因组选择和基因工程开发具有高度理想性状的新品种。

疾病研究与诊断:筛选大量临床样本,用于发现新型疾病相关基因或生物标志物。

环境监测:通过对无脊椎动物居民的定性和定量序列分析来评估生态系统健康状况。

除了在自己的研究中提高创新,较高的吞吐量还应促进与其他实验室的合作,开启新项目和发现,否则这一点可能是非常具有挑战性的。

3.一致的数据质量

在整个NGS工作流程中,样品处理、文库构建以及PCR扩增、文库归一化等下游处理步骤尤其容易出现人为错误。该方案很冗长,有许多改变试剂体积的移液步骤,而且常常要求在移液过程中将样品转移到新的试管中。不正确的标记,污染,移液错误,或最轻微的协议偏差都可以显著地影响结果数据。

即使人为错误是完全不可避免的,批到批的变化和员工之间样品处理的变化也是不可避免的。如果可能的话,在NGS工作流中监控这些错误和变化是不切实际的。自动化的样本和库准备减轻了这个问题,提供了更好的过程控制、准确和高效的工作流,以及独立于人员更改的更好的运行到运行的可重复性,从而提供了可靠性和一致的数据质量,无论您有1个或1000个样本。

4.走动时间增加

这个不完全是黑白的,因为你需要在启动阶段投资一段时间和精力,以确保你的移液机器人正在向下执行协议,如果你很幸运,你就可以找到一个从供应商或所选核酸提取和图书馆准备试剂盒的供应商的合适脚本,其中许多人与自动化供应商合作开发自动化就绪协议。

在任何情况下,一旦您的自动设置启动并运行,您可以享受花费宝贵的实验室时间规划新的关键实验,而不是重复的样品和库准备。自动化还应该减少在许多不同协议中培训员工所需的努力,释放更多的资源,并将员工从过度移液造成的重复性紧张伤害中拯救出来。

5.降低成本

根据您当前的资源,在设置和优化阶段可能存在相当大的支出,例如,如果您的实验室没有已经拥有一个,则需要将手放在移液机器人上。您还需要花时间编程机器人以执行各种协议。但是,一旦您的自动设置启动并运行,员工培训和样品处理所节省的时间,以及由于人为错误引起的材料和试剂损失可能会转化为显着的成本节省,特别是如果NGS是常规和关键部分你的研究。

你能使工作自动化吗?

不要担心,即使是最好的自动设置也不能完全消除人工干预的需要。您仍然需要在关键步骤之间进行质量控制检查,以确保机器人按照协议执行。您还应该考虑包括允许您监视整个工作流程的参考标准,例如,使用定义良好的序列配置文件模拟微生物群落或样品。尽管这些控制的性质取决于应用,一个理想的控制应该允许你监测样品裂解和核酸提取效率,核酸定量和下游处理步骤的效率(如cDNA合成),文库定量和总体文库质量。你可以在这里阅读更多关于NGS的参考标准最近的评论文章

让我们知道您通过自动化您的NGS工作流程避免了哪些其他的头痛问题,如果您有任何问题,请随时联系我们的自动化专家,在info@www.richardlipsey.com.

参考:

Hardwick SA, Deveson IW, Mercer TR. 2017。下一代测序的参考标准。NAT。Rev. Genet。18(8):473-484。DOI:10.1038 / NRG.2017.44。