高通量基因組分析是生命科學(xué)研究中不可或缺的重要工具，這項(xiàng)技術(shù)在推動(dòng)科研進(jìn)步方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。為了滿足科研領(lǐng)域?qū)Ω咝А��?zhǔn)確制備方法的迫切需求，seqWell 的 Express PlexTM Library Kit 提供了一種專門用于高通量制備質(zhì)粒和擴(kuò)增子文庫(kù)的解決方案。
 
在傳統(tǒng)的手工制備文庫(kù)方法中，完成 96 個(gè)樣品的制備需要耗費(fèi)長(zhǎng)達(dá) 90 分鐘的時(shí)間，其中手動(dòng)操作時(shí)間占據(jù)了 30 分鐘。這種方式不僅效率低下，還容易因?yàn)槿藶橐蛩匾�入誤差。
 
為了改進(jìn)這一狀況，本文對(duì)比了兩種文庫(kù)制備方法，一種是在 Opentrons Flex™ 移液工作站上使用 seqWell ExpressPlex™ Library Kit ，另一種是手工制備文庫(kù)。
 
通過(guò)結(jié)合 Flex 移液工作站與 seqWell ExpressPlex™ Library Kit，我們可以顯著縮短文庫(kù)制備時(shí)間，提高樣本通量。這種自動(dòng)化的解決方案不僅提升了制備效率，還降低了產(chǎn)生人為誤差的風(fēng)險(xiǎn)，為生命科學(xué)研究提供了更為可靠、高效的工具。
 
材料與方法
根據(jù) Express Plex 的工作流程，我們?cè)?Flex 自動(dòng)化移液工作站上進(jìn)行文庫(kù)制備。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們輸入 16 ng 的 pUC19 ，再將所有組分加入反應(yīng)板 ， 用 3000 rpm 的轉(zhuǎn)速混勻 90 秒，然后進(jìn)行后續(xù)的文庫(kù)制備和混合步驟。之后在 NextSeq 2000 測(cè)序儀上對(duì)最終的文庫(kù)進(jìn)行 2X150 bp 測(cè)序。
 
工作流程展示 A）ExpressPlex 工作流程包括將 index 和 DNA 加入反應(yīng)板（已含有酶等混合物），然后進(jìn)行擴(kuò)增、混合和 MAGwise 磁珠純化；
B）Flex 工作站包括吸頭盒、模塊、轉(zhuǎn)板抓手和其他配件；
C）Flex 工作站板位設(shè)置，用于在擴(kuò)增后將 4 個(gè)反應(yīng)板進(jìn)行文庫(kù)混合。
 
應(yīng)用實(shí)驗(yàn)結(jié)果  
A）結(jié)果顯示 96 孔板中文庫(kù) Read Count 變異系數(shù)（CV）為 12.7%；
B）95% 的文庫(kù)數(shù)據(jù)通過(guò)了數(shù)據(jù)預(yù)處理，為高質(zhì)量數(shù)據(jù)，且超過(guò) 90% 文庫(kù)質(zhì)量得分達(dá)到 Q30；
C）由 Flex 制備的文庫(kù)比手動(dòng)制備的文庫(kù)濃度更高。 利用錯(cuò)開(kāi)的開(kāi)始時(shí)間，可以在 Opentrons FlexTM 上 3 小時(shí)內(nèi)制備 8 個(gè)獨(dú)立的 96 混 1 文庫(kù)。在 Flex 上設(shè)置第一塊反應(yīng)板后，可以在 24 小時(shí)內(nèi)完成 768 個(gè)文庫(kù)的制備。
 
應(yīng)用實(shí)驗(yàn)結(jié)論
在 Flex 移液工作站上制備的 96 個(gè) pUC19 質(zhì)粒樣本文庫(kù)呈現(xiàn)出了高度均一的質(zhì)量，充分證明了 Flex 平臺(tái)在自動(dòng)化文庫(kù)制備方面的卓越性能。
 
與手動(dòng)制備相比，自動(dòng)化文庫(kù)制備不僅穩(wěn)定性更佳，而且文庫(kù)濃度更高。此外，超過(guò) 95% 的讀數(shù)成功通過(guò)測(cè)序儀質(zhì)檢 PF，這進(jìn)一步驗(yàn)證了自動(dòng)化制備流程的高效性和準(zhǔn)確性。
 
Flex 移液工作站支持在單次運(yùn)行中處理多達(dá) 384 個(gè)樣本，極大地提高了樣本處理效率。通過(guò)合理安排時(shí)間，我們甚至可以在 24 小時(shí)內(nèi)處理高達(dá) 768 個(gè)樣本，從而滿足大規(guī)模高通量基因組分析的需求。
在 Flex 平臺(tái)上進(jìn)行自動(dòng)化 ExpressPlex™ Library Prep Kit 工作流程，我們實(shí)現(xiàn)了從提取的質(zhì)粒/擴(kuò)增子DNA 到數(shù)據(jù)生成的全流程自動(dòng)化。這一解決方案不僅簡(jiǎn)化了操作步驟，降低了人為誤差，而且顯著提高了實(shí)驗(yàn)效率和數(shù)據(jù)質(zhì)量，為生命科學(xué)研究領(lǐng)域的發(fā)展注入了新的動(dòng)力。
 
參考文獻(xiàn)
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4. Palys, J., Pearson, A., Whitmore, I., & Rees, H. (2023). High-Throughput NGS Library Prep for Plasmids and Amplicons with the ExpressPlex™ Library Preparation Kit on the SPT Labtech firefly®.
5. SeqWell Inc. (2023). ExpressPlex™ Library Prep Kit. Library Prep Simplified through Scalable     Workflows | seqWell. https://seqwell.com/wp-content/uploads/2023/04/SW2023_ExpressPlex- Product-Flyer-04202023.pdf