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Pouvez-vous vous présenter et nous parler de votre rôle chez SPT Labtech ?
Je m'appelle Huw Rees. En tant que membre de l'équipe nord-américaine d'application scientifique sur le terrain de SPT Labtech, je propose des formations spécialisées et des conseils d'application aux utilisateurs de nos solutions de manipulation de liquides, notamment Mosquito, Firefly®et libellule®.
Qu'est-ce que la préparation de bibliothèque dans NGS et pourquoi l'automatiser ?
La préparation d'une bibliothèque de séquençage de nouvelle génération (NGS) comporte normalement plusieurs parties clés, mais les étapes clés qui nécessitent une manipulation de liquide sont présentées ci-dessous :
Crédit photo : SPT Labtech
Presque tous les kits nécessitent une préparation des extrémités de l'ADN, au cours de laquelle vous modifiez les extrémités pour les rendre aptes au séquençage. Cette étape est suivie d'une étape de nettoyage pour éliminer les enzymes et autres réactifs de l'étape de préparation initiale.
Après la PCR, l'étape suivante consiste à effectuer un autre nettoyage avant de placer vos échantillons dans le séquenceur. Ces kits sont idéaux pour l'automatisation car ils sont extrêmement laborieux et prennent beaucoup de temps à réaliser à la main. La préparation manuelle de ces kits, en particulier pour les plaques, peut nécessiter des heures de travail précis et ciblé et être difficile à maîtriser.
Il est difficile de trouver des techniciens de laboratoire expérimentés capables de réaliser ces tests rapidement, de manière cohérente et efficace. L'automatisation du processus réduit le besoin de compétences spécialisées et permet aux scientifiques de se concentrer sur d'autres aspects de leurs recherches.
Les pipetteurs automatiques peuvent pipeter des volumes inférieurs à ceux qu'une pipette manuelle peut gérer. Les volumes inférieurs au microlitre sont difficiles à traiter avec des pipettes portatives, mais l'automatisation peut y parvenir de manière constante.
Quels sont les avantages de la miniaturisation de la préparation des bibliothèques NGS ? Comment cela affecte-t-il le coût par échantillon ?
La miniaturisation de la préparation des bibliothèques NGS est importante car elle permet de rentabiliser votre investissement. Bien qu'efficaces, les kits de préparation de bibliothèques ont généralement un coût par échantillon élevé en raison des dépenses liées à leur production, telles que l'ingénierie des protéines et des recherches approfondies.
En miniaturisant ces kits, vous pouvez réduire considérablement les volumes requis par réaction, ce qui vous permet de traiter plus d'échantillons avec la même quantité de réactif, ce qui vous permet d'économiser de l'argent. L'automatisation améliore encore cela en augmentant le rendement du laboratoire. La miniaturisation réduit également votre recours au pipetage manuel, réduit le temps de fonctionnement et augmente le débit des échantillons dans votre flux de travail.
Comment les laboratoires peuvent-ils parvenir à une miniaturisation plus substantielle ?
Une miniaturisation substantielle peut être obtenue dans les kits à haute profondeur de lecture. Par exemple, les kits ADN NEBNext Ultra II peuvent être miniaturisés environ dix fois sur Mosquito, ce qui permet à votre kit d'aller dix fois plus loin pour vous donner une idée des économies de coûts. D'autres kits peuvent également être miniaturisés dans une mesure similaire, voire plus.
Pouvez-vous nous parler davantage du moustique et de la façon dont il maximise Un retour sur investissement grâce à la miniaturisation ?
Mosquito est notre instrument de manipulation de liquides nanolitre conçu pour maximiser le retour sur investissement grâce à la miniaturisation. Les pointes de Mosquito sont chargées sur une bobine en haut de l'instrument qui les alimente dans une tête de pipetage. Cette tête de pipetage peut aspirer sur cinq positions de plateau de plaque disponibles, avec la possibilité de fonctionner dans des formats à 96 et 384 puits. Les pointes sont en acier inoxydable avec une gaine en polyéthylène haute densité, garantissant durabilité et précision. Chaque pointe individuelle utilise une véritable technologie de déplacement positif, ce qui signifie qu'il n'y a pas d'interface d'air entre le liquide et la pointe. Cela signifie que la précision n'est pas compromise lorsque l'on travaille avec des liquides à faible ou haute viscosité, ce qui signifie qu'elle peut gérer des mélanges maîtres très visqueux ou des mélanges volatils comme l'éthanol sans problème.
Crédit photo : SPT Labtech
Mosquito peut traiter des volumes de 500 nL à 5 µL, avec une version à faible volume capable de traiter de 1,2 µL à 25 nL. Pour cette discussion, je me concentrerai principalement sur la version à grand volume car elle a la capacité de miniaturiser les nettoyages par billes magnétiques.
Le sens unidirectionnel des pointes élimine pratiquement tout risque de contamination croisée. La capacité du Mosquito à entrer en contact avec le fond du puits, à le distribuer et à l'aspirer garantit des volumes morts négligeables, ce qui le rend très doux pour l'ADN génomique et les enzymes. Ceci est très important pour les préparations de bibliothèques NGS, car cela évite la cavitation et le vortexage, qui peuvent faire des ravages sur les enzymes.
Comment les moustiques peuvent-ils être utilisé pour configurer facilement la préparation de la bibliothèque NGS ?
Mosquito est livré avec un logiciel complet qui comprend des assistants par défaut pour simplifier la configuration des protocoles NGS courants, tels que Nextera XT, les kits NEB et les nettoyages de billes. Le logiciel permet également des configurations d'expériences personnalisées avec l'aide de notre équipe FAS, permettant aux laboratoires de miniaturiser des kits spécifiques à leurs besoins. L'interface logicielle conviviale permet une personnalisation et une modification faciles des expériences.
Un exemple de protocole préchargé est le kit ADN NEBNext Ultra II FS. Vous commencerez sur le Courir page, qui contient un texte pré-écrit détaillant les étapes à effectuer et une estimation du temps d'exécution.
Crédit photo : SPT Labtech
Si une personnalisation est nécessaire, vous pouvez modifier l'expérience à partir du Information page, qui fournit le titre et la description du protocole. Ce protocole est optimisé pour économiser les pointes de réactifs et le temps. Il comprend également des étapes de fragmentation, de réparation des extrémités, de suivi dA, de ligature de l'adaptateur et de traitement enzymatique USER.
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Le Plaques L'onglet vous permet de spécifier le type de plaques que vous utiliserez. Vous pouvez modifier ces valeurs par défaut si nécessaire.
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Sous le Expérience Grâce à l'onglet , vous pouvez réduire le nombre de colonnes sur la plaque si vous exécutez moins d'échantillons. Vous avez également la possibilité de modifier l'emplacement des colonnes de réactifs. Par exemple, vous pouvez déplacer le mélange de ligature vers une autre colonne pour réduire le volume mort.
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Après avoir chargé physiquement les plaques et les échantillons sur l'instrument, il vous suffit d'appuyer sur Exécuter. Mosquito distribuera ensuite le mélange de fragmentation sur la plaque de réaction, complétant ainsi la configuration de préparation de votre bibliothèque NGS.
Pouvez-vous nous en dire plus sur le protocole de nettoyage après la préparation de la bibliothèque ?
Après avoir effectué la préparation initiale de la bibliothèque et préparé les extrémités d'ADN, l'étape suivante consiste à nettoyer l'échantillon, ce qui implique l'utilisation du protocole de nettoyage des billes. L'assistant logiciel Mosquito facilite ce processus du début à la fin, en fournissant une page d'exécution avec tous les détails nécessaires.
Ce protocole implique cinq plaques : une plaque d'échantillon, une plaque de réactif, un emplacement pour la plaque d'échantillon sur le bloc magnétique, une plaque de déchets et un emplacement de sortie pour l'échantillon purifié après élution.
À l’aide d’un assistant similaire, les utilisateurs peuvent personnaliser les types de plaques sous le Plaques onglet et ajustez le protocole de nettoyage des billes dans le Expérience Onglet, comme le rapport des billes, le nombre de lavages à l'éthanol et l'inclusion ou non de l'incubation à l'éthanol. Les utilisateurs peuvent également sélectionner le nombre d'échantillons à analyser et désigner des colonnes pour les billes, l'éthanol et d'autres réactifs.
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Une fois les plaques installées, Mosquito ajoute des billes aux échantillons, puis la plaque est vortexée et centrifugée par impulsions. Après avoir incubé les billes avec l'échantillon, la plaque est placée sur l'aimant pour les étapes de lavage à l'éthanol, que Mosquito gère en ajoutant et en retirant de l'éthanol.
La plaque est ensuite retirée de l'aimant, le tampon d'élution est ajouté pour remettre les billes en suspension et la plaque est replacée sur l'aimant pour garantir qu'aucune bille ne se retrouve dans l'échantillon final.
Ce protocole n'est qu'un des nombreux flux de travail pris en charge par Mosquito. Nous disposons de nombreuses citations et ressources prenant en charge des flux de travail NGS complets du début à la fin avec différents niveaux de miniaturisation.
Pouvez-vous donner un exemple de la manière dont Mosquito peut réduire le coût par échantillon ?
Deux kits robustes et bien connus sont Illumina Nextera XT et les kits de préparation d'ADN Illumina. Avec Mosquito, nous avons constamment obtenu une miniaturisation décuplée (ou 12,5 fois dans le cas de Nextera XT), ce qui a entraîné une réduction significative du coût par échantillon.
Par exemple, l'utilisation de plaques d'échantillons à 384 puits ne nécessite que le traitement de huit plaques complètes pour couvrir le coût d'un instrument Mosquito dans votre laboratoire. Cela signifie que vous obtiendrez un retour sur investissement très rapide. Dans certains laboratoires, ce niveau de débit est courant, ce qui permet à Mosquito de s'amortir en quelques semaines.
Crédit photo : SPT Labtech
Avez-vous des nouvelles intéressantes sur les moustiques que vous aimeriez partager ?
Nous venons de lancer le dernier membre de notre famille Mosquito : Mosquito Gen3. Il s'agit de notre version la plus compacte et la plus accessible à ce jour, offrant toutes les fonctionnalités de Mosquito mais avec trois positions de pont et un encombrement réduit. Avec Gen3, nous abaissons la barrière de la miniaturisation, afin qu'un plus grand nombre de chercheurs en génomique puissent bénéficier des économies de coûts liées à la réduction des volumes NGS.
Crédit photo : SPT Labtech
À propos de Huw Rees
En tant que membre de l'équipe nord-américaine FAS, Huw est chargé de fournir une formation spécialisée et des conseils d'application aux utilisateurs des solutions de manipulation de liquides SPT Labtech à travers
le nord-est des États-Unis et l'est du Canada.
Huw a obtenu son doctorat en biologie structurale de l'ARN et en ingénierie des protéines à l'Université de Chicago. Parallèlement à ses recherches, Huw a été chargé d'encadrer le nouveau personnel sur l'utilisation de nouveaux instruments, notamment Mosquito, où il a pu acquérir une expérience directe de sa fiabilité et de ses capacités.
À propos de SPT Labtech
SPT Labtech conçoit et fabrique des solutions robustes, fiables et faciles à utiliser pour les sciences de la vie. Nous permettons aux scientifiques de la vie, grâce à la collaboration, à une connaissance approfondie des applications et à une ingénierie de pointe, d'accélérer la recherche et de faire la différence ensemble. Nous proposons un portefeuille de produits dans le domaine de la gestion des échantillons, de la manipulation des liquides et de la détection multiplexée qui minimisent les volumes d'analyse, réduisent les coûts de manipulation des matériaux et remettent les outils de découverte entre les mains des scientifiques.
Au cœur de ce que nous faisons
Bon nombre de nos innovations sont nées de la volonté de créer des solutions aux problèmes existants de nos clients. C'est cette philosophie qui motive les efforts de R&D de SPT Labtech. Nos atouts viennent de la confiance que nos clients nous accordent pour développer des technologies automatisées véritablement uniques qui répondent à leurs besoins. Nous combinons science de pointe et ingénierie de premier ordre pour placer nos clients au cœur de tout ce que nous faisons.
Un état d'esprit axé sur la résolution de problèmes
L'étendue considérable de notre expertise nous permet d'intervenir sur l'ensemble du cycle de vie de nos produits, depuis la conception initiale, l'ingénierie mécanique et logicielle et le prototypage, jusqu'à la fabrication finale et la vente. Ces qualités nous permettent d'offrir le meilleur support technique et mécanique possible à tous les équipements que nous fournissons, entretenant ainsi d'excellentes relations avec nos clients.
