เครื่องอัลตราโซนิกตัด DNA ส่งชิ้นส่วนที่พร้อมใช้งาน NGS ในไม่กี่นาทีได้อย่างไร

เครื่องอัลตราโซนิกตัดดีเอ็นเอที่เชื่อถือได้เป็นรากฐานของการเตรียมห้องสมุดการจัดลําดับรุ่นต่อไป (NGS) ที่สอดคล้องกัน คุณภาพการกระจายตัวเป็นตัวกําหนดความสม่ําเสมอของความครอบคลุม ความแม่นยําในการเรียกตัวแปร และความซับซ้อนของไลบรารีโดยตรง เมื่อแพลตฟอร์มการจัดลําดับก้าวหน้าและปริมาณงานของตัวอย่างเพิ่มขึ้นห้องปฏิบัติการจึงต้องการเครื่องมือที่รักษาความสมบูรณ์ของตัวอย่างในขณะที่สร้างการกระจายขนาดชิ้นส่วนที่ทําซ้ําได้

การเพิ่มประสิทธิภาพของเทคนิคการกระจายตัวของดีเอ็นเอเพื่อ

เพิ่มความสม่ําเสมอของยีนที่เกี่ยวข้องทางคลินิกโดยใช้การจัดลําดับจีโนมทั้งหมด

แอคชูเอเตอร์อัลตราโนนิกที่โฟกัส (FUA) ใช้ BoFU-800 เครื่องอัลตราโซนิกที่มุ่งเน้นจากเทคโนโลยี Longlight เพื่อตอบสนองความต้องการของห้องปฏิบัติการ เป็นครั้งแรกที่ห้องปฏิบัติการสามารถมีชิ้นส่วน DNA ที่พร้อมใช้งาน NGS ได้ในเวลาไม่กี่นาที

ความสําคัญของ NGS และคุณค่าของการตัด DNA ที่มีประสิทธิภาพ

ตรงกันข้ามกับความเชื่อทั่วไป การกระจายตัวของดีเอ็นเอไม่ใช่ขั้นตอนแรกในขั้นตอนการประมวลผล คุณภาพของข้อมูลที่ผลิตเป็นผลโดยตรงจากชิ้นส่วนขนาดที่ผลิตขึ้น การบรรลุความครอบคลุมที่เพียงพอของตัวแปรความถี่ต่ําควรอยู่ที่การแจกแจงแบบปัวซอง การกระจายตัวของ DNA ควรแน่นพอที่จะนําไปสู่ไลบรารีที่มีความหนาแน่นสูงขึ้น และตัวแปรที่กระจายของปัวซองไม่ควรสับสนกับรูปแบบของหมายเลขสําเนาที่เกิดขึ้นจากจุดพักที่ครอบคลุมต่ํา

แม้ว่าต้นทุนเริ่มต้นของการกระจายตัวของเอนไซม์จะน้อยกว่าอย่างมีนัยสําคัญ แต่อคติของลําดับก็พบได้บ่อยกว่า อคติเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะสร้างความแปรปรวนมากขึ้นในข้อมูลที่รวบรวม การศึกษาจํานวนมากที่ดําเนินการโดย Discovery Life Sciences ที่เสร็จสมบูรณ์แสดงให้เห็นว่าได้ขนาดที่สม่ําเสมอมากขึ้นสําหรับชิ้นส่วนด้วยวิธีการเฉือนของการกระจายตัวของ DNA จากตัวอย่าง FFPE อินพุตต่ํา สําหรับเวิร์กโฟลว์ในสภาพแวดล้อมของห้องปฏิบัติการที่มีปริมาณตัวอย่างต่ํามากหรือในกรณีที่ต้องคํานึงถึงการเก็บรักษาตัวอย่างความสามารถในการคาดการณ์การกระจายตัวทางกลนี้เป็นข้อได้เปรียบที่แตกต่าง

เครื่องอัลตราโซนิกตัด DNA ที่มุ่งเน้นเทียบกับ Sonicators แบบดั้งเดิม

เครื่องอัลตราโซนิกตัดดีเอ็นเอแบบโฟกัสใช้อัลตราซาวนด์ความถี่สูงที่โฟกัสบนตัวอย่าง ในทางตรงกันข้ามเครื่อง sonicator แบบโพรบและอ่างน้ําทั่วไปใช้พลังงานแบบกระจายตัวและต้องการการสัมผัสโดยตรงกับตัวอย่าง

ตัวอย่างของระบบนี้รวมถึง โบฟู-800 และการใช้เทคโนโลยีอัลตราซาวนด์คอนโฟกัสซึ่งนําไปสู่สิ่งต่อไปนี้

1. การกระจายตัวที่ควบคุมและทําซ้ําได้: อุบัติการณ์ของความกว้างสูงสุดและพัลส์สามารถปรับให้เข้ากับ DNA ที่จะแยกส่วนได้ เช่น ในช่วง 300 ถึง 600 bp สําหรับ Whole Genome Sequencing (WGS) หรือ 250 ถึง 350 bp สําหรับ Whole Exome Sequencing (WES)

2. การประมวลผลตัวอย่างแบบไม่สัมผัส: ไม่จําเป็นต้องนําตัวอย่างออกจากท่อคุณภาพสูงที่ปิดผนึกไว้ล่วงหน้าการปิดสนิทและสุญญากาศสําหรับตัวอย่างเพื่อให้แน่ใจว่าตัวอย่างหรือวัสดุนิวเคลียร์ที่มีคุณค่าใด ๆ จะไม่เน่าเสีย

3. การทํางานที่อุณหภูมิต่ําอย่างแท้จริง: ระบบควบแน่นมีคุณภาพสูงซึ่งนําไปสู่ความสมดุลของไอโซเทอร์มอลในแหล่งกําเนิดโดยไม่มีห่วงโซ่ของเหตุการณ์ของปฏิกิริยาดูดความร้อนหรือการชี้แจงที่เกิดจากอุณหภูมิสูงต่อตัวอย่างที่มีการระเบิดของพลังงานที่สูงมาก

เมื่อมีการสอบเทียบกําลังตกกระทบสูงสุดอย่างเหมาะสม จะสามารถทําซ้ําขนาดชิ้นส่วนที่เล็กถึง 120-150 bp ได้ในหลายตัวอย่าง BoFU-800 สามารถประมวลผลตัวอย่างได้ 1 ถึง 8 ตัวอย่างพร้อมกัน โดยมีการตั้งค่าสภาวะอิสระต่อหลุมหรือโหมดแบทช์เพื่อความสม่ําเสมอในคลิกเดียว ทําให้ห้องปฏิบัติการมีความยืดหยุ่นโดยไม่สูญเสียความสม่ําเสมอ

จากตัวอย่างสู่การจัดลําดับ-ห้องสมุดพร้อมใช้งานในไม่กี่นาที

ประสิทธิภาพด้านเวลาเป็นสิ่งจําเป็นในสภาพแวดล้อมของห้องปฏิบัติการที่วุ่นวาย เครื่องอัลตราโซนิกตัดดีเอ็นเอที่ล้ําสมัยสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพเวิร์กโฟลว์ได้อย่างมาก

• ลดเวลาลงมือปฏิบัติจริง: BoFU-800 มาพร้อมกับระบบปฏิบัติการในตัว ซึ่งหมายความว่าไม่จําเป็นต้องใช้คอมพิวเตอร์ภายนอกอีกต่อไป และลดความยุ่งเหยิงของม้านั่ง

•ความยืดหยุ่นในการประมวลผลแบบเรียลไทม์: โหมดฟรีช่วยให้สามารถรักษาแต่ละตัวอย่างได้ในขณะที่โหมดการประมวลผลแบบแบทช์ใช้พารามิเตอร์เดียวกันสําหรับทั้งแบทช์เพื่อการประมวลผลที่มีประสิทธิภาพ

•ความพร้อมในการวิเคราะห์ชิ้นส่วนอย่างรวดเร็ว: ขนาดชิ้นส่วนที่แคบและสม่ําเสมอที่เกิดจากอัลตราโซนิกแบบโฟกัสช่วยลดความจําเป็นในขั้นตอนการเตรียมห้องสมุดที่ใช้เวลานาน

ในสภาพแวดล้อมที่มีการประมวลผลตัวอย่างทางคลินิกและเวลาตอบสนองที่วัดเป็นวัน ไม่ใช่สัปดาห์ ทั้งหมดข้างต้นเท่ากับผลลัพธ์ของเคสในห้องปฏิบัติการที่เร็วขึ้น อุปกรณ์นี้มีระบบระบายน้ําอัตโนมัติพร้อมการกําจัดของเสียในคลิกเดียวเซ็นเซอร์ระดับน้ําในตัวพร้อมระบบเตือนภัยล่วงหน้าและรอบการทํางานที่มีประสิทธิภาพด้านเวลาลดเวลาหยุดทํางานของแบทช์และเพิ่มเวลาการทํางานต่อเนื่องไปยังขนาดหน่วยย่อย

ความเข้ากันได้กับยากและต่ํา-ตัวอย่างอินพุต

เครื่องอัลตราโซนิกตัด DNA ที่แท้จริงควบคุมคุณสมบัติการประมวลผลตัวอย่างที่ไม่เหมือนใครเมื่อการประมวลผลตัวอย่างทําได้ยาก เนื้อเยื่อ FFPE การตรวจชิ้นเนื้อเหลว และตัวอย่างทางคลินิกที่เสื่อมสภาพ เป็นตัวอย่างที่ยากและท้าทายที่สุดในห้องปฏิบัติการสมัยใหม่ วิธีการสกัดและตัดตัวอย่างแบบดั้งเดิมไม่สามารถเคลื่อนย้ายได้อย่างมีเหตุผลและสามารถนําไปใช้กับความแปรปรวนที่รุนแรงและความท้าทายในการประมวลผลตัวอย่างซึ่งนําไปสู่ขนาดชิ้นส่วนที่ไม่ดีและไม่สามารถทําได้หรือความล้มเหลวของการเตรียมห้องสมุดทั้งหมด

อัลตราโซนิกที่มุ่งเน้นช่วยบรรเทาความกังวลเหล่านี้ เมื่อรวมกับโปรโตคอลการสกัด การสกัดที่ปรับปรุงด้วยเสียงจะให้ตัวชี้วัดคุณภาพที่ดีขึ้นจากตัวอย่าง FFPE ที่เก็บถาวรเมื่อเทียบกับวิธีการแบบคอลัมน์ทั่วไป BoFU-800 ขยายฟังก์ชันการทํางานไปยังขั้นตอนการตัดเอง:

• ความเข้ากันได้ของอินพุตต่ํา: ระบบจะตัด DNA อย่างมีประสิทธิภาพสําหรับการใช้งานในปริมาณน้อย ทําให้สามารถกู้คืนได้สูง

• การแยกเนื้อเยื่อ FFPE และการสกัด DNA: หลักการอัลตราซาวนด์ที่โฟกัสแบบเดียวกันช่วยเวิร์กโฟลว์จากบล็อกเนื้อเยื่อเนื้องอกและตัวอย่างชิ้นเนื้อเหลว

•การตัดโครมาตินสําหรับ ChIP-seq: นอกเหนือจากการตัด DNA แล้วอุปกรณ์นี้ยังสามารถใช้สําหรับการตกตะกอนของภูมิคุ้มกันโครมาตินซึ่งให้ฟังก์ชันการทํางานสําหรับการวิจัย epigenetics ของห้องปฏิบัติการ

•ความสามารถของระบบในการเฉือนผนังเซลล์ที่ต้านทานและรักษาสารวิเคราะห์ปลายน้ําช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของนักวิจัยโดยใช้เชื้อราเส้นใยหรือ MALDI-TOF MS สําหรับการระบุ Mycobacterium

การเตรียมห้องสมุดที่ประสบความสําเร็จสําหรับตัวอย่างคุณภาพต่ําและป้อนข้อมูลต่ําได้อย่างไร

เทคโนโลยีการเตรียมห้องสมุดแบบเส้นเดียวช่วยเพิ่มอัตราความสําเร็จอย่างมาก!

การประมวลผลแบบแบทช์และชุดฟังก์ชันการทํางานที่ทําซ้ําได้ของ BoFU-800 มอบโซลูชันที่ยืดหยุ่นสําหรับการเตรียมไลบรารีอัตโนมัติซึ่งเป็นองค์ประกอบสําคัญของการจัดลําดับแบบ end-to-end ที่คาดการณ์ได้

เครื่องมือที่อ่านยาวต้องการชิ้นส่วนขนาด 10 kbp หรือใหญ่กว่าโดยไม่มีอคติ การวิจัยได้สํารวจการใช้ลูกปัดเพื่อให้ได้แรงเฉือน 10-20 kbp สําหรับการจัดลําดับโมเลกุลเดี่ยว BoFU-800 ได้รับการปรับให้เหมาะสมสําหรับการตัดในช่วง 150-600 bp แต่อะคูสติกที่เน้นยังมีศักยภาพในการตัดเชิงกลเพื่อปรับขนาดด้วยการจัดลําดับ

เครื่องอัลตราโซนิกตัดดีเอ็นเอที่ครอบคลุมช่วงการตัดที่กว้างช่วยให้ห้องปฏิบัติการมีความยืดหยุ่นในการรองรับการใช้งานที่หลากหลาย

การสร้างเวิร์กโฟลว์ NGS ที่สอดคล้องกัน

ในจีโนมิกส์สกุลเงินที่ดีที่สุดที่สามารถมีได้คือความสามารถในการทําซ้ํา น่าเสียดายที่วิธีการเตรียมห้องสมุดทุกวิธีทําให้ห้องปฏิบัติการมีความแปรปรวนทางเทคนิคจํานวนหนึ่ง วัตถุประสงค์ของบริษัทเทคโนโลยีทุกแห่งคือการออกแบบอุปกรณ์ของตนเพื่อลดความแปรปรวนให้เหลือน้อยที่สุด เครื่องอัลตราโซนิกตัดดีเอ็นเอที่สอบเทียบจากโรงงาน (ด้วยโครงสร้างที่ถูกต้อง) เป็นประโยชน์ต่อคุณโดย:

1. การใช้เครื่องมือที่เชื่อถือได้: เนื่องจากทั้งหมดให้พลังงานในปริมาณเท่ากันต่อตัวอย่างดีการประกันภัยอัลตราโซนิกทั้งหมดจึงเป็นหนึ่งในการสอบเทียบจากโรงงาน

2. ประวัติการประมวลผลตัวอย่าง: เครื่องอัลตราโซนิกบันทึกพารามิเตอร์และเงื่อนไขการประมวลผลและช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถเข้าถึงความโปร่งใสของข้อมูลการทดลองและความพร้อมในการตรวจสอบ

3. การลดความแปรปรวนของผู้ปฏิบัติงาน: เนื่องจากการประมวลผลแบบแบทช์และความเสี่ยงของความแปรปรวนของผู้ปฏิบัติงานจะถูกกําจัดออกไป

คุณสมบัติเหล่านี้ไม่ได้เป็นเพียงการปรับปรุงความสะดวกสบายเท่านั้น สิ่งเหล่านี้เป็นข้อกําหนดเบื้องต้นสําหรับการย้ายจากการวิจัยระดับการค้นพบไปสู่แอปพลิเคชันการวินิจฉัยที่มีการควบคุมซึ่งจําเป็นต้องมีความสอดคล้องระหว่างแบทช์และผู้ปฏิบัติงาน

บทสรุป

จีโนมิกส์สมัยใหม่ต้องการปริมาณงานที่สูงขึ้น อินพุตที่ต่ําลง และการควบคุมคุณภาพที่เข้มงวดยิ่งขึ้น เครื่องอัลตราโซนิกตัด DNA เช่น BoFU-800 ส่งมอบชิ้นส่วนที่พร้อมใช้งาน NGS ในไม่กี่นาทีผ่านพลังงานเสียงที่มุ่งเน้นการประมวลผลแบบไม่สัมผัสและการควบคุมอุณหภูมิจริงในการออกแบบที่กะทัดรัดและเป็นมิตรกับแบทช์ ด้วยการเปิดใช้งานการกระจายตัวที่สม่ําเสมอใน 1-8 ตัวอย่างและสนับสนุนการใช้งานตั้งแต่การสกัด FFPE ไปจนถึงการตัดโครมาติน BoFU-800 ช่วยให้ห้องปฏิบัติการบรรลุความสามารถในการทําซ้ําและประสิทธิภาพที่ผลลัพธ์ NGS ที่เชื่อถือได้ต้องการ

สํารวจเครื่องอัลตราโซนิกโฟกัส BoFU-800 และขอใบเสนอราคาได้ที่ www.longlight.com.

คําถามที่พบบ่อย

ถาม: BoFU-800 สามารถตัด DNA สําหรับ NGS ได้อย่างรวดเร็วหรือไม่?

ตอบ: ความเร็วของการกระจายตัวขึ้นอยู่กับตัวอย่าง ตัวอย่างส่วนใหญ่แยกส่วนไปยังช่วงเป้าหมายระหว่าง 150-600bp ภายในเวลาเพียงไม่กี่นาที

ถาม: ตัวอย่างสามารถเสียหายได้เนื่องจากความร้อนเมื่อใช้อัลตราโซนิกแบบโฟกัส?

ตอบ: BoFU-800 พยายามควบคุมอุณหภูมิให้เป็นไอโซเทอร์มอล ดังนั้นตัวอย่างจึงไม่เสียหายเนื่องจากความร้อน

ถาม: ฉันสามารถประมวลผลตัวอย่างที่มีสภาวะที่แตกต่างกันในการเรียกใช้ครั้งเดียวได้หรือไม่

ตอบ: ใช่. โหมดฟรีช่วยให้คุณสามารถตั้งค่าพารามิเตอร์สําหรับหลุมทั้ง 8 หลุมได้อย่างอิสระในขณะที่โหมดแบทช์จะตั้งค่าพารามิเตอร์เดียวกันกับหลุมทั้งหมด

ถาม: สามารถใช้ BoFU-800 กับตัวอย่างอินพุตต่ําหรือตัวอย่าง FFPE ได้หรือไม่? ตอบ: ใช่. อะคูสติกที่โฟกัสสามารถใช้ DNA ได้แม้กระทั่ง 1 ng การใช้หลอดปิดยังมีประโยชน์สําหรับการเก็บรักษาตัวอย่างที่สกัดจาก FFPE

ถาม: ฉันจําเป็นต้องมีคอมพิวเตอร์ของตัวเองเพื่อใช้งานอุปกรณ์หรือไม่?

ตอบ: ไม่ BoFU-800 มีระบบปฏิบัติการในตัว คุณจึงไม่จําเป็นต้องใช้คอมพิวเตอร์เพิ่มเติม ดังนั้นจึงใช้พื้นที่น้อยลงบนม้านั่งสําหรับการตั้งค่า