เหตุใดเครื่องมือตัด DNA ที่มีการควบคุมจึงเพิ่มความเร็วในการตรวจจับ

เครื่องมือตัดดีเอ็นเอที่ควบคุมได้กําลังกลายเป็นฮีโร่ที่เงียบสงบในห้องปฏิบัติการสมัยใหม่ แต่หลายคนนอกห้องปฏิบัติการแทบไม่เคยได้ยินเรื่องนี้เลย อุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดนี้ใช้อัลตราซาวนด์ที่ควบคุมอย่างแม่นยําเพื่อทําลายเซลล์ที่เปิดอยู่และแยกส่วน DNA หรือโครมาตินด้วยวิธีที่ทําซ้ําได้สูง มันได้กลายเป็นเครื่องมือหลักในการเตรียมการจัดลําดับรุ่นต่อไป โปรตีโอมิกส์ การวิจัยโครมาติน และการระบุจุลินทรีย์ MALDI-TOF ในโรงพยาบาลและศูนย์วิจัยชั้นนํา ด้วยการเปลี่ยนขั้นตอนการสลายแบบแมนนวลที่ช้าให้เป็นกระบวนการอัตโนมัติที่ได้มาตรฐานเครื่องมือตัดดีเอ็นเอควบคุมกําลังเปลี่ยนวิธีที่นักวิทยาศาสตร์จัดการกับแบคทีเรียและเชื้อราที่ดื้อรั้นที่สุด แต่เทคโนโลยีนี้ช่วยเพิ่มความเร็วในการตรวจจับอย่างมากได้อย่างไร และเหตุใดห้องปฏิบัติการจํานวนมากขึ้นจึงเริ่มมองว่าเป็นสิ่งจําเป็นมากกว่าเป็นทางเลือก

(ฐานข้อมูลแมสสเปกโตรเมตรี MALDI-ToF สําหรับการระบุตัวตน

และการจําแนกประเภทของแบคทีเรียที่ทําให้เกิดโรคสูง ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์)

เหตุใดความเร็วในการตรวจจับจึงยังขาด ผมn ห้องปฏิบัติการหลายแห่ง

แมสสเปกโตรเมตรี MALDI-TOF ได้เปลี่ยนเกมสําหรับ ID จุลินทรีย์ อ่านลายนิ้วมือโปรตีนเฉพาะของแบคทีเรียและเชื้อรา และสามารถจับคู่กับฐานข้อมูลได้ภายในไม่กี่นาที แต่เครื่องดนตรีสามารถทํางานได้เฉพาะกับสิ่งที่ได้รับเท่านั้น เมื่อตัวอย่างสลายยากแม้แต่ระบบที่ดีที่สุดก็ยังต้องดิ้นรน

จุลินทรีย์ เช่น ไมโคแบคทีเรีย โนคาร์เดีย เชื้อราเส้นใย และสายพันธุ์ที่สร้างสปอร์มีผนังเซลล์ที่แข็งแรงซึ่งต้านทานวิธีการเตรียมมาตรฐาน ในการสกัดโปรตีนให้เพียงพอพนักงานมักต้องการอาณานิคมจํานวนมากและขั้นตอนทางเคมีหลายขั้นตอน การยับยั้งการทํางานของเอทานอล, กรดฟอร์มิก – การสกัดอะซิโตไนไตรล์, การหมุนวนซ้ําๆ และการหมุนเหวี่ยงล้วนเพิ่มเวลาและความซับซ้อนให้กับกิจวัตรประจําวัน

แต่ละขั้นตอนพิเศษยังเพิ่มความเสี่ยงอีกด้วย การเปิดท่อหลายครั้งสามารถสร้างละอองลอยและปนเปื้อนม้านั่งหรือผู้ปฏิบัติงานได้ การถ่ายโอนระหว่างหลอดสามารถทําให้เกิดความแปรปรวนและลดการกู้คืนโปรตีน หากผลผลิตโปรตีนขั้นสุดท้ายต่ํา สเปกตรัม MALDI-TOF จะอ่อนหรือมีเสียงดัง และระบบอาจไม่สามารถให้ ID ที่เชื่อถือได้ เทคโนโลยีนั้นรวดเร็ว เป็นเวิร์กโฟลว์ต้นน้ําที่ทําให้ทุกอย่างช้าลง

ในขณะเดียวกัน ผู้จัดการห้องปฏิบัติการก็อยู่ภายใต้แรงกดดันอย่างต่อเนื่องให้ทําสิ่งต่างๆ ได้มากขึ้นโดยใช้เงินน้อยลง ปริมาณตัวอย่างเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ แต่ระดับพนักงานมักจะไม่เพิ่มขึ้น การฝึกอบรมเพื่อนร่วมงานใหม่เกี่ยวกับโปรโตคอลแบบแมนนวลที่ยาวนานต้องใช้เวลา และผลลัพธ์อาจแตกต่างกันไปในแต่ละบุคคล นี่คือจุดที่เครื่องมือตัด DNA แบบควบคุมโดยใช้อัลตราซาวนด์แบบโฟกัสสามารถสร้างความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจน

อย่างไร a เครื่องมือตัด DNA ที่ควบคุมได้ช่วยเร่งความเร็ว

เครื่องมือตัด DNA ที่มีการควบคุมเข้มข้น อัลตราซาวนด์ความถี่สูงโดยตรงในหลอดตัวอย่าง. แทนที่จะพึ่งพารีเอเจนต์ที่รุนแรงและการผสมด้วยตนเองเป็นหลักจะใช้พลังงานเสียงเพื่อเปิดผนังเซลล์ที่ฝังแน่นด้วยวิธีที่ตรงเป้าหมายและควบคุมได้ เป้าหมายนั้นง่ายมาก: ลดระยะเวลาในการเตรียมการในขณะที่ปรับปรุงคุณภาพการสกัด

เตรียมจุลินทรีย์ที่ยากลําบากได้เร็วขึ้น

สําหรับสิ่งมีชีวิตที่เติบโตช้าหรือยากต่อการทําลายการรอคอยเป็นหนึ่งในจุดเจ็บปวดที่ใหญ่ที่สุด โปรโตคอลแบบดั้งเดิมสามารถเก็บตัวอย่างไว้บนโต๊ะเป็นเวลา 20 – 30 นาทีหรือนานกว่านั้นก่อนที่จะพร้อมสําหรับ MALDI-TOF ด้วยอัลตราซาวนด์แบบโฟกัส ขั้นตอนการสลายแกนกลางโดยทั่วไปจะเสร็จสิ้นในเวลาประมาณ 60 วินาที และกระบวนการทั้งหมดจากอาณานิคมไปจนถึงการสกัดสามารถทําได้ภายในเวลาไม่ถึงห้านาที

✅เวิร์กโฟลว์ที่สมบูรณ์วัดเป็นนาที ไม่ใช่ครึ่งชั่วโมง

✅โปรตีนที่เพียงพอจากเพียง 1 – 2 โคโลนีหรือสปอร์ไม่กี่ตัว

✅แรงกดดันน้อยลงในการเพาะเลี้ยงเพิ่มเติมเพียงเพื่อให้ถึงขีดจํากัดการตรวจจับ

(Mycobacteria – ภาพรวม | Mycobacteria หัวข้อ ScienceDirect)

เนื่องจากเครื่องมือทํางานได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยตัวอย่างที่มีปริมาณน้อยห้องปฏิบัติการจึงไม่จําเป็นต้องใช้ชีวมวลจํานวนมากเพื่อให้ได้สัญญาณที่แรงอีกต่อไป นั่นเป็นสิ่งสําคัญอย่างยิ่งสําหรับไมโคแบคทีเรียและผู้เพาะเลี้ยงที่เติบโตช้าอื่น ๆ ซึ่งทุกๆ วันเพาะเลี้ยงพิเศษจะทําให้การรายงานล่าช้า

การทํางานของท่อปิดที่สะอาดและปลอดภัยยิ่งขึ้น

วิธีการทั่วไปหลายวิธีกําหนดให้ต้องเปิดและปิดท่อหลายครั้งเมื่อเติมรีเอเจนต์และตัวทําละลาย การเปิดแต่ละครั้งเป็นโอกาสที่จุลินทรีย์หรือสารเคมีจะออกจากท่อและเข้าสู่พื้นที่ทํางาน เมื่อเวลาผ่านไป จะเพิ่มความเสี่ยงต่อการสัมผัสและการปนเปื้อนข้าม

ด้วยเครื่องมือตัด DNA ที่ควบคุม เวิร์กโฟลว์ได้รับการออกแบบรอบท่อปิด ผู้ปฏิบัติงานเพิ่มอาณานิคมและน้ํายาสกัดหนึ่งครั้งปิดผนึกท่อวางลงในเครื่องมือและเริ่มวิ่ง พลังงานอัลตราซาวนด์จะถูกส่งผ่านอ่างน้ําไอโซเทอร์มอลโดยไม่ต้องสัมผัสโดยตรงกับตัวอย่างดังนั้นจึงไม่มีโพรบที่ต้องทําความสะอาดและไม่มีทิปให้เปลี่ยน

การใช้ท่อปิดและการจัดการแบบสัมผัสต่ําจะทําให้เกิดคุณค่าในการปฏิบัติงานที่แท้จริง:

✅ลดการก่อตัวของละอองลอยและการควบคุมการปนเปื้อนที่ดีขึ้น

✅ขั้นตอนการจัดการที่คล่องตัวพร้อมการดําเนินการที่เกิดข้อผิดพลาดน้อยลง

✅โปรโตคอลที่ชัดเจนและง่ายต่อการปฏิบัติตามซึ่งช่วยลดระยะเวลาการฝึกอบรม

ในการตั้งค่าปริมาณงานสูง จะสนับสนุนม้านั่งที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นและผลลัพธ์ที่เสถียรยิ่งขึ้นในระยะยาว

สัญญาณที่แรงขึ้นและอัตราการตรวจจับที่สูงขึ้น

ความเร็วเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ ประสิทธิภาพการตรวจจับต้องปรับปรุงเช่นกัน อัลตราซาวนด์แบบโฟกัสช่วยให้น้ํายาสกัดแทรกซึมและละลายผนังเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ภายใต้ปริมาณจุลินทรีย์เดียวกันโปรตีนภายในเซลล์จะถูกปล่อยเข้าสู่สารละลายมากขึ้น สําหรับผู้ใช้ MALDI-TOF โดยทั่วไปหมายถึงสเปกตรัมที่สะอาดกว่า ความเข้มสูงสุดที่สูงขึ้น และโอกาสที่ดีขึ้นในการเข้าถึงการจับคู่ที่มีความเชื่อมั่นสูงในฐานข้อมูล

ข้อดีอีกประการหนึ่งคือการควบคุม เครื่องมือตัด DNA ที่ควบคุมรักษาการควบคุมอุณหภูมิอย่างเข้มงวดในระหว่างการ sonication เนื่องจากกระบวนการนี้ทํางานในอ่างน้ําแบบไม่สัมผัสแบบไอโซเทอร์ ตัวอย่างจึงได้รับการป้องกันจากจุดร้อนที่สร้างความเสียหาย สิ่งนี้ช่วยปกป้องโปรตีนและกรดนิวคลีอิกที่บอบบางจากการย่อยสลายที่เกิดจากความร้อน และสนับสนุนสภาวะการตัดหรือการสลายที่ทําซ้ําได้ตั้งแต่การวิ่งไปสู่การวิ่ง

แต่ละหน่วยได้รับการสอบเทียบอย่างรอบคอบเพื่อให้พลังงานเสียงที่ส่งไปยังตัวอย่างมีความสม่ําเสมอ สิ่งนี้ช่วยลดความแปรปรวนที่เกิดจากเทคนิคแบบแมนนวล และรองรับเวิร์กโฟลว์มาตรฐานในทีม วัน และแม้แต่สถานที่ต่างๆ

การตรวจจับการหมุนอย่างรวดเร็ว ผมnto กิจวัตรประจําวัน

เมื่อการเตรียมตัวอย่างรวดเร็ว สะอาด และคาดการณ์ได้ ห้องปฏิบัติการจะได้รับประโยชน์มากขึ้นจากแพลตฟอร์ม MALDI-TOF และการจัดลําดับ เครื่องมือตัด DNA ที่มีการควบคุมช่วยเปลี่ยนสิ่งมีชีวิตที่ท้าทาย ตั้งแต่ไมโคแบคทีเรียเป็นเชื้อราเส้นใย จาก "กรณีพิเศษ" ที่ต้องใช้มือพิเศษให้กลายเป็นตัวอย่างประจําที่เข้ากับตารางประจําวันได้อย่างง่ายดาย

ห้องปฏิบัติการจุลชีววิทยาทางคลินิกสามารถตอบสนองได้เร็วขึ้นสําหรับเชื้อโรคที่สําคัญและทํางานซ้ําน้อยลงเนื่องจากสเปกตรัมที่อ่อนแอ ห้องปฏิบัติการอ้างอิงที่จัดการกับปริมาณงาน MALDI-TOF ที่หนักหน่วงสามารถผลักดันตัวอย่างได้มากขึ้นโดยไม่ทําให้พนักงานทํางานหนักเกินไป กลุ่มวิจัยในการศึกษาโปรตีโอมิกส์และโครมาตินได้รับประโยชน์จากสภาวะการตัดที่ควบคุมได้และการกู้คืนโปรตีนหรือกรดนิวคลีอิกที่ดีขึ้นทั้งหมดนี้มาจากระบบตั้งโต๊ะขนาดกะทัดรัด

ผู้นําห้องปฏิบัติการเห็นผลกระทบในการปฏิบัติงานประจําวัน: ขั้นตอนที่ง่ายขึ้นการฝึกอบรมที่ง่ายขึ้นและความแปรปรวนระหว่างผู้ปฏิบัติงานน้อยลง การเพิ่มปริมาณตัวอย่างกลายเป็นจริงโดยไม่ต้องเพิ่มพนักงานในจังหวะเดียวกัน ในโลกที่มีงบประมาณจํากัด การผสมผสานระหว่างความเร็ว ความเสถียร และการควบคุมนั้นน่าสนใจมาก หากนักวิทยาศาสตร์ม้านั่งของคุณยังคงต่อสู้กับเวิร์กโฟลว์ที่ยาวนานผลผลิตโปรตีนที่ไม่สม่ําเสมอหรือข้อกังวลด้านความปลอดภัยอาจเป็นช่วงเวลาที่เหมาะสมที่จะเปลี่ยนหลักสูตร เครื่องมือตัด DNA ที่มีการควบคุมสามารถทําให้การเตรียมตัวอย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น ทําซ้ําได้มากขึ้น และจัดการได้ง่ายขึ้น

คํากระตุ้นการตัดสินใจ

พร้อมที่จะปรับปรุง MALDI-TOF และการเตรียมการจัดลําดับแล้วหรือยัง ติดต่อ Longlight Technology เพื่อรับคําปรึกษาหรือการสาธิตอย่างรวดเร็ว และค้นพบว่าอัลตราซาวนด์ที่โฟกัสสามารถลดเวลาตอบสนองของคุณได้อย่างไร