高通量核酸纯化简化

请概述目前高通量核酸纯化的黄金标准。这些方法有哪些优点和局限性?

蝙蝠

：核酸分离的历史金标准是基于柱工作流程的技术。在常规工作流程中，存在裂解步骤，其中细胞被取出并打开以将核酸暴露于外部环境，然后结合步骤到柱上的膜上，接着进行几个洗涤步骤以去除任何细胞碎片，核酸外的蛋白质和其他物质。在最终的洗脱步骤中，将使用缓冲液将核酸与柱基质解离。

这些工作流程后来转向基于磁珠的技术，这些技术基本上具有相同的步骤：裂解，结合，洗涤和洗脱，但这发生在珠子而不是柱子上。

基于柱的技术具有一些缺点：在使用或不使用真空歧管的情况下，井容易堵塞。这可以在添加缓冲液期间发生，以及许多，麻烦且耗时的离心步骤以使柱旋转。基于珠子的技术并非如此，后者被视为处理时间更短的清洁系统。

Nans：

实验室要求高通量核酸纯化的纯度和灵活性，同时需要完成困难的下游分析，例如使用Next Gen Sequencing(“NGS”)。

磁性化学品是金标准，因为它可以提供很多纯度，因为您可以选择适合您应用的磁性树脂类型，并为最合适的下游应用进行微调。磁珠在可扩展性和样品输入量方面以及需要运行的样品数量方面具有灵活性。

这与其他众所周知的技术相比，例如基于真空的分离，其中需要使用整个板，降低技术的灵活性，并影响样品体积。真空方法的一个优点是速度，它可以提供快速答案，但它不能处理苛刻的下游应用以及基于磁珠的化学。

如何麦克斯韦®HT系统的工作，净化DNA或RNA?什么仪器做麦克斯韦®用在什么尺度HT系统的工作?

蝙蝠：

麦克斯韦®前面提到HT化学主要是基于珠的技术来分离核酸，无论是DNA，RNA或总核酸(TNA)，其中包括DNA和RNA两者。如果细胞需要在初始裂解步骤中裂解，则需要特定的缓冲液，例如当从白细胞中分离DNA时。

然后将核酸结合到磁珠(或称为树脂，我们称之为)上，其可具有不同类型的表面。我们定制结合化学以提供目标分子的最佳捕获。一旦核酸与磁珠结合，就会有三到四次洗涤，这可能是基于酒精的，但对于一些具有敏感下游分析的客户，我们有可用的替代缓冲剂。

最后一步是洗脱步骤，包括用洗脱缓冲液(通常不含核酸酶的水或tris-EDTA缓冲液(TE缓冲液))从珠子中分离核酸。如果我们客户的下游分析对EDTA敏感，我们知道它是螯合剂，那么我们可以使用25 mM Tris缓冲液。

我们安装的系统通常处理数百到数千个样本。我们与平台无关，这意味着我们将试剂化学品整合到客户所需的任何自动化平台上。这为我们提供了更大的灵活性，而不会迫使我们的客户决定可能不适合他们的系统。我们提供建议，没有硬性要求。

我们有一些Promega仪器用于演示或概念验证研究，我们与包括Hamilton，Tecan，Beckman，ThermoFisher，Eppendorf等众多大型演员的仪器公司合作。有许多平台可用于化学品，我们的团队拥有各种知识脚本或编程这些平台。

NaN的：

麦克斯韦的美®HT系统是久经考验的化学，它可以很容易地在小麦克斯韦证明®RSC仪器。我们拥有丰富的系统经验，我们可以将相同的化学成分扩展到任何类型的吞吐量。

Promega为核酸纯化提供定制解决方案，请描述您为客户提供的产品。

Nans：

客户或实验室可能拥有非常标准的样品，我们已经为其建立了解决方案。然而，大多数情况下，特定应用需要测试的样品，例如来自粪便的细菌，或者下游测定对于该应用可能是非常特别的，或者所需的体积是非常不同的。

由于我们完全掌握了所需的化学成分，我们可以通过请求实验室向我们发送一些样品进行评估来帮助实验室提供定制解决方案。然后，我们在全球的应用实验室工作，测试样品上的不同化学溶液，并定义下游应用的最佳性能所需的所有体积。

基于此，我们能够对我们的最终报价进行微调，如果需要，我们可以为此应用提供标准套件，并提供额外的试剂，或者制作完全定制的套件，实验室全年的批号相同。

蝙蝠：

正如Nans所提到的，没有任何一个客户想要完全相同的工作流程和完全相同的吞吐量，因此Promega还有两个负责定制的小组。我们的FSS团队(“现场支持科学家”)与海关和OEM解决方案部门以及海关订单部门(COD)合作，负责处理批量定价，订购和定制套件配置。

例如，如果您是想要追求特定化学成分的客户，并且您不希望每次运行多次进入试剂瓶，我们可以为您的实验室定制包装试剂。我们与客户和客户支持团队合作，开发适合您工作流程的不同套件配置。如果它不是标准套件配置，我们有能力定制试剂或包装以帮助我们的客户，无论吞吐量水平如何。

如何麦克斯韦®HT定制核酸纯化的支持团队节省时间和减轻压力?

蝙蝠：

FSS团队首先与客户和当地代表合作，以了解实验室工作流程和自动化需求的要求。该团队利用我们在自动化系统和Promega化学品方面的专业知识为客户提供建议，然后协助客户在实验室中对仪器进行编程，培训实验室使用仪器和化学品并提供持续支持。

Nans：

我们有一个非常完善的流程，首先在工作流程文档方面，我们收集需求，然后我们会在工作声明中定义实验室的期望，因为我们会看到并理解它们。在我们进行现场实施之前，我们与实验室分享这一点，以便仔细检查两个期望是否匹配。有了这个，我们节省了很多时间。

我们还通过团队内非常大的自动化知识节省了时间，所有团队同事都在自动化领域工作了很长时间，因此我们能够支持实验室定义最佳自动化解决方案，如果他们计划购买仪器或者如果他们已经在实验室中有机器人，则应提供有关应使用哪些参数以及哪些模块的最佳建议。

由于我们的专业知识，我们也能够真正帮助实验室实施化学，因为我们不仅仅销售一盒化学品，而是坐在客户后面让他们做他们的事情。我们控制计算机并手动定义所有协议，无需进一步帮助。

我们在这里提供生物性能，这通常是客户和实验室因为过去与其他公司的糟糕经历而不期望的事情。然而，在我们的案例中，我们真的在这里提供生物学性能，这有助于降低实验室的压力水平。

团队帮助客户解决了哪些HT净化问题?

蝙蝠：

我们经常收到实验室的询问，他们要么试图将现有的实验室自动化重新安排到新工艺，要么选择开始投资实验室自动化。这些客户可能没有自动化专业知识，他们很欣赏能够咨询自动化专家，因为他们正在考虑各种选择。

至于具体的提取问题，我们非常乐意帮助解决这些问题。在我们的团队中，我们总是可以到现场并与客户一起处理他们的难以处理的样品类型，或者另一种选择是客户可以选择将样品发送给我们，我们的科学应用团队将为这些特定样品的解决方案工作类型。

然后我们将这些样品送回给客户，然后他们可以使用他们的下游分析来测试分离物。作为自动化专家，我们非常自豪能够通过脚本或编程帮助现场客户。

Nans：

在法国一家生物技术公司的一个案例中，他们想要进行质粒纯化，通常很容易，但由于他们的下游过程是在转染和抗体增殖，他们需要大量的质粒 - 真正巨大的产量!

他们需要从20-30毫升培养物中开始自动化midipreps，这是我们之前没有做过的事情。然而，由于我们在96孔中的miniprep格式取得了很多成功，我们在实验室中首先尝试了Promega培养物和样品。通过内部开发的样品，我们尝试手动推动化学的界限，看看它是否能够处理midiprep变化。

相关故事

来自RBC和Promega的新的基于细胞的分析服务

从食品样品中分离细菌病原体DNA

Promega与Broad Institute签署许可协议以获取CRISPR-Cas9技术

一旦我们开始工作，我们就询问客户是否可以为我们提供一些文化来测试内部样本和外部样本之间的差异。我们测试了它是否与这些样品一起手动工作，然后，由于我们对化学有一定的信心并且我们在实验室中实现了自动化，我们将化学品放在24深井格式的自动化仪器上以处理类似于midiprep。

经过几周的开发，我们能够开发出一种微调协议来处理midipreps，然后前往马赛的实验室现场实施并进一步调整以满足实验室的需求。这是一个非常成功的安装，因为实验室非常高兴，我们能够一起编写组合海报。

团队如何能够通过任何仪器平台协助实验室?

Nans：

一旦你在一个平台上实现化学自动化，将其转移到其他平台是非常简单的，因为关键问题基本上是定义适当的液体处理参数，例如：这个样品是否粘稠?孵化温度和摇动速度应该是多少?

一旦掌握了自动化知识，您就可以轻松地将其转换为任何其他自动化语言。在我们的团队中，我们都拥有以前的行业经验。在加入Promega之前，我在Tecan工作了10年，你会在FSS团队的所有同事身上找到类似的经验。自8年前创建团队以来，我们已经生成了许多模板，我们可以使用这些模板，然后自定义到任何平台。

蝙蝠：

我们的团队在多年来在不同平台上收集的综合知识方面非常多样化。移液软件在编程方面可能非常不同，但总的来说，如果你能很好地处理化学反应，如果你可以在一个更大的液体处理平台上进行编程，那么整个液体处理就不那么麻烦了。你可能会想到的。

作为一个拥有不同原始自动化背景和知识的团队，我们不会决定客户选择什么样的平台进行化学反应。我们确实提出了哪些自动化平台比其他平台更好地工作的建议，有些具有更多的多功能性或灵活性，但这里带回家的信息是我们与平台无关。我们不关心客户使用我们的化学平台。

团队遇到并能够支持哪些具有挑战性的样本类型?

Nans：

最近有一个关注微生物组。人们对从粪便中扩增核酸很感兴趣，不仅是人类粪便，还有小鼠和其他物种，由于样本的肮脏，通常难以处理，而且通常很难获得清洁的洗脱液。

我们也有很多植物样品的要求。由于我们的具体化学成分之一，麦克斯韦®RSC PureFood GMO和验证套件，可以很容易地净化这些困难的样品。我们总是需要仔细管理样品存储，输入和处理，但是我们在这个领域非常成功。

蝙蝠：

我们也有客户希望从海洋和生物技术领域的贝壳鱼和各种甲壳类动物中提取DNA。我们也曾要求从指甲和脚趾甲中提取核酸!人们常常忘记指甲中有大量的DNA和RNA，以及毛囊。我们已经处理了所有这些类型的样本。

最重要的是，即使我们没有特定样品类型的经验，客户也可以选择将这些样品发送给麦迪逊的我们，我们与科学家携手合作，让他们的提取物起作用。

提供了哪些保证向客户介绍了麦克斯韦的质量®HT系统?

Nans：

Promega作为一家公司在这个领域有着良好的记录，所以我想说这是第一级保证。然后，当然，我们总是喜欢再三地检查一切，我们愿意尝试我们的麦克斯韦实验室样品®RSC系统，这是很容易处理和现场演示。

在我们或客户的实验室中，我们可以在一小时内测试样品，让我们的客户亲眼看看化学物质是否按预期工作。

当实验室将样品运送到麦迪逊或里昂时，我们可以在那里微调实验的自动化参数，我们编写报告并将洗脱液发送回客户实验室，这样他们也可以清楚地了解DNA和RNA并亲眼看看它是否有效。如果实验室很开心，我们就会到现场并与他们的科学家及他们的平台重复这项工作，从而提供了大量的保证。

蝙蝠：

我们能够证明我们的洗脱液符合实验室通过测试所得样品所需的标准。我们对客户成功的保证是化学不存在。

例如，对于核酸纯化化学，存在用于样品质量控制的纯度比。当我们分离DNA和/或RNA时，我们看到两个比率，第一个是A260-280比率，它基本上测量核酸样品中的任何蛋白质污染。当您测试样品时，您可以预期该比例约为1.8至1.9。如果样品中存在蛋白质或其他污染物，则该比率将显着降低，即0.7至1.3。这会告诉您样本的样本以及隔离的成功程度。

第二个比率是A230-260比率，它基本上测量整个工作流程中携带的洗涤缓冲液或废物。从裂解步骤，结合步骤，洗涤步骤到洗脱步骤，如果任何这些不期望的组分通过工作流程进行，该比例将显示它。我们通常会寻找1.7-2.1的比率，如果它降至0.7-1.0，您就会知道工作流程中存在大量缓冲液或废料。

除此之外，我们将与客户一起处理下游流程。通常情况下，如果系统确实有效并且提取成功，则应在下游检测中证明。

什么是对Promega公司和麦克斯韦的未来会®HT团队?

Nans：

从团队的角度来看，我们已经非常成功，5年前，该团队在美国只有2人，现在我们有9人，目前正在寻找在欧洲招聘新人的人。我们正在扩展，我们也在努力让人们了解整个组织的自动化，让他们了解实验室自动化的典型挑战，这样我们才能在这个领域取得更大的成功。

蝙蝠：

就未来而言，我们对科学家在学术界，医院和临床实验室以及制药和生物技术领域开展的新技术感到兴奋。例如，用于CRISPR的质粒分离，合成DNA生产和血库，其中分离出大量血液以向客户提供核酸产物。我们在这些领域看到了很多需求。

正如Nans所说，我们的团队非常出色。我认为随着技术的发展，我们积极主动地看看我们的化学品和自动化最佳用途。