概述
愛沙尼亞生物樣本庫是收集能夠代表整個(gè)愛沙尼亞人口的以民族委基礎(chǔ)的生物樣本庫。因?yàn)檎w工作量、反應(yīng)時(shí)間、樣本的完整性和過程的安全性等因素，為研究伙伴人工發(fā)放樣本變得越來越困難，因此愛沙尼亞生物樣本庫采用了由一套自動(dòng)化存儲(chǔ)系統(tǒng)，一臺(tái)自動(dòng)化液體處理系統(tǒng)和多個(gè)小設(shè)備（如離心機(jī)和開蓋機(jī)）組成的Hamilton處理中心來實(shí)現(xiàn)整個(gè)樣本傳遞過程的自動(dòng)化。
簡介
愛沙尼亞生物樣本庫成立于2001年，是隸屬于Tartu大學(xué)基因組中心(EGC)的以民族為基礎(chǔ)的生物樣本庫。該樣本庫收集能夠代表整個(gè)愛沙尼亞人口的供者樣本。迄今為止，已收集了來自52000名供者的血漿、DNA和白膜層細(xì)胞，還收集了他們的健康數(shù)據(jù)。該生物樣本庫負(fù)責(zé)準(zhǔn)備、存儲(chǔ)并提供這些樣本并對存儲(chǔ)和供給的樣本進(jìn)行質(zhì)量控制。愛沙尼亞該生物樣本庫采用了自動(dòng)化系統(tǒng)來增加通量、保持樣本的完整性并提高過程的安全性。他們于2012年實(shí)現(xiàn)了樣本提取和供給的完全自動(dòng)化。
傳統(tǒng)工作流程
樣本供給：用吸管手工吸取DNA，轉(zhuǎn)移至深孔板，凍存在-20℃普通冰箱內(nèi)。研究者提出申請后，融化-20℃凍存的含有所需DNA樣本的微孔板，手動(dòng)移取至運(yùn)輸板并發(fā)放給相應(yīng)的研究者。
一旦DNA用完或者過期，就需要從液氮存儲(chǔ)器中獲得更多的樣本提取新的DNA。所有流程按照ISO 9001-2008執(zhí)行并定制的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)（LIMS）進(jìn)行記錄。
挑戰(zhàn)
手動(dòng)流程需要大量的人力和時(shí)間。實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)員本可以將這些時(shí)間花在更重要的研究工作上。即使只需要一個(gè)樣本，也必須融化整塊板，手工開蓋并挑取，因此對于樣本的完整性來說，反復(fù)凍融大量樣本也增加了意外事故和樣本間相互污染的風(fēng)險(xiǎn)。EGC實(shí)驗(yàn)室的負(fù)責(zé)人Steven Smit 說：“我們正努力將樣本供給率提高10倍以上?！?/DIV>
采用Hamilton自動(dòng)化系統(tǒng)大大降低了手工操作的工作量，為研究者爭取到更多的時(shí)間進(jìn)行更有意義的研究工作，并基本消除了樣本污染或混淆的風(fēng)險(xiǎn)。而且，還可以通過添加最多3個(gè)ASM存儲(chǔ)模塊輕松地增加ASM系統(tǒng)的存儲(chǔ)容量，滿足客戶今后的需求。
圖1：Hamilton ASM（左）與STAR（右）整合
Hamilton解決方案
提高樣本供給率并減少人為誤差的解決方法是實(shí)現(xiàn)整個(gè)DNA發(fā)放流程的自動(dòng)化，并將樣本從微孔板轉(zhuǎn)至2D條形碼標(biāo)記的凍存管中進(jìn)行中間存儲(chǔ)，減少凍融次數(shù)，提高樣本的完整性。ASM自動(dòng)化樣本存儲(chǔ)系統(tǒng)可以儲(chǔ)存99800支帶2D條形碼的凍存管，并在-20℃溫度下進(jìn)行樣本分選。因此，只要將所需的樣本轉(zhuǎn)移至室溫，其他樣本仍然凍存于ASM系統(tǒng)內(nèi)。
準(zhǔn)備需要發(fā)放的樣本時(shí)，由LIMS數(shù)據(jù)庫所需樣本的挑取列表。相關(guān)樣本由ASM進(jìn)行挑?。╟herry-picking）并放入運(yùn)輸載架，然后由ASM系統(tǒng)的服務(wù)器中融化，隨后自動(dòng)轉(zhuǎn)移至Microlab® STARplus 自動(dòng)化液體處理系統(tǒng)進(jìn)行后續(xù)操作。
ASM挑取好的載架首先轉(zhuǎn)移至振蕩器上，以750rpm振蕩20秒，實(shí)現(xiàn)均一化；然后在離心機(jī)里以1000rpm離心20秒，使液體從管蓋和管壁上沉淀下來，隨后采用Hamilton DeCapper 開蓋機(jī)取下凍存管蓋，緊接著用STARplus分出5-50μL樣本，隨之由DeCapper蓋上原配的管蓋并轉(zhuǎn)移回ASM進(jìn)行存儲(chǔ)。最后，新生成的96孔板用熱封儀進(jìn)行封膜并保留在STARplus臺(tái)面上。
該流程唯一的手動(dòng)步驟是取出準(zhǔn)備好的運(yùn)輸版，以供下游研究使用。
另外，STAPplus還可用于樣本稀釋、PCR板制備等。
圖2：愛沙尼亞生物樣本庫基本工作流程
小結(jié)
用戶通過采用Hamilton 的整體解決方案實(shí)現(xiàn)了DNA樣本供給流程的完全自動(dòng)化。對于該工作流程最大的益處之一是擁有了在-20℃進(jìn)行自動(dòng)挑選（cherry-picking）的能力，保證只對所需樣本進(jìn)行融化，而無需融化所有的樣本。
實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人Smit說：“這樣大大降低了樣本的凍融次數(shù)，并使樣本處于室溫下的時(shí)間降至最短，我們希望借此延長每個(gè)分裝樣本的使用周期”。
標(biāo)簽：
愛沙尼亞基因組中心,自動(dòng)化解決方案
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