
圖說:華大全自動文庫制備幫助國家基因庫完成了大規模WGS工作
“在基因測序工作開展前,DNA需要一系列復雜的實驗操作及生化反應后才可以進行測序,這些工作在行業內稱為‘文庫制備’。按照傳統的實驗模式,文庫制備工作大部分都是人工配合單臺設備完成的,第一需要很多人力,第二需要頻繁準備物料和核對信息,很難準確、高效完成一些大規模的基因測序工作;尤其在超高通量實驗樣本的情況下,測序前的‘文庫制備’工作所就會變得非常繁瑣與復雜,任何一個環節出現問題,均會影響最終結果。基于以上兩個痛點,我們研發了全自動文庫制備生產線,用一系列的自動化設備代替人工,全流程、自動化完成基因測序的文庫制備工作。”華大智造自動化研發總監李景說。
全自動文庫制備生產線集中了華大智造自動化業務板塊最尖端的技術,整個生產線包含了微孔板轉移機器人、高通量自動化樣本制備系統及微孔板儲板器等華大智造自主開發的自動化核心設備與多種輔助設備。

圖說:微孔板轉移機器人,機械臂搭載軌道,完成各個儀器間物料的轉移
“全自動文庫制備生產線是一個定制化產品,可以根據具體需求來定制儀器配置、運行通量和性能,實現全流程、自動化工作。全自動文庫制備生產線在運作時,DNA樣本在各生產線工位自動完成樣本均一化、片段選擇純化、末端修復和接頭連接、PCR擴增、環化和消化及文庫定量和均一化等工作,從而使得’文庫制備’的實驗全流程、自動化完成。” 華大智造自動化高級產品經理鄒良英說。
全流程、自動化一天處理超過1000例樣本
據了解,全自動文庫制備生產線配合著智能化調度和生產儀器分級管理軟件,每天可以處理1000例以上樣本,只需要1-3位初級實驗人員完成物料上料及生產線看護操作,整個實驗流程可追溯。而現在常用的單臺工作站自動化模式,如果每天要處理要1000例以上樣本,則需要至少10位資深實驗人員進行復雜實驗操作。在實驗室空間上,單臺工作站自動化模式需要4間實驗室,而華大智造的全自動文庫制備生產線只需要2間實驗室,節省了一半的空間。

圖說:高通量自動化樣本制備系統能夠自動完成核酸提取與純化、酶反應體系配置、酶反應和酶反應產物純化等實驗步驟
“華大智造全自動文庫制備生產線用自動化技術代替人工操作,全流程、自動化并高度標準化完成文庫制備工作,這不僅能夠提效率,減少出錯,還可幫助科研人員從重復繁瑣的勞動中解放出來,將更多時間和精力投入更有價值的工作中。”鄒良英說。
隨著生命科學行業的迅速發展,鄒良英相信全流程、自動化將會成為實驗室未來趨勢,她表示:“最近幾年,隨著以核酸檢測為核心的無創產前檢測、腫瘤基因突變檢測和腫瘤早篩、精準治療、病原微生物檢測等一系列檢測快速普及,大規模的檢測需求推動了實驗室自動化的發展。特別是在新冠病毒爆發之后,普羅大眾也深刻意識到實驗自動化對于大規模核酸檢測的必要性。我相信今后全流程、自動化系統技術將會廣泛運用在在科研、腫瘤篩查與精準治療、藥物開發、遺傳病檢測、法醫鑒定、食品安全、農林牧漁等多個領域。”

