Partes deste trabalho foram apoiados pelo National Institutes of Health (NIH), sob concessão R 44 AI072784. Agradecemos ao Dr. Kirsten St. George, Sara B. Griesemer, Daryl Lamson e Amy Dean, do Laboratório de Doenças Virais, Wadsworth Center, New York State Departamento de Saúde para virions gripe quantificados e acesso à clinicamente validado influenza em tempo real Os testes de PCR.

<ol>
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Os autores são funcionários da Akonni Biosystems, Inc., que produzem materiais utilizados neste artigo. Acesso gratuito e Produção deste artigo é patrocinado pela Akonni Biosystems, Inc.

A simplicidade do conceito TruTip e fluxo de trabalho (Figura 1) torna prontamente adaptados, automatizado, eficiente e eficaz para um número de matrizes de amostras clínicas, os volumes de amostras de entrada, e os sistemas de manuseamento de líquidos. Deve ser reconhecido, contudo, que cada amostra clínica é único, e variará de um para o outro na viscosidade, partículas, muco, os contaminantes da superfície, microbianos e / ou fundos genéticos humanos. Dadas as variações esperadas na composição da amostra clínica e utilizações previstas para um protocolo de preparação da amostra TruTip automatizado, pode ser necessário modificar alguns passos em um procedimento TruTip, a fim de alcançar os resultados desejados para um tipo de amostra específica. Independentemente do tipo de amostra, no entanto, os parâmetros TruTip que normalmente têm o efeito mais significativo sobre a pureza de ácido nucleico e / ou recuperação incluem: <ol><li> Exemplo de mistura e homogeneização com um tampão de lise (e álcool). Enquanto TruTips ter um revamente grande tamanho dos poros, a homogeneização da amostra e de liquefacção é muito importante para a lise eficiente de células, e os subsequentes passos de ligação ao TruTip monólito. Com um ligado homogénea e bem liquefeito, as amostras podem mover-se através do TruTip com taxas de fluxo mais elevadas, o que reduz o tempo global de processamento da amostra. O grande volume de plasma protocolo demonstra o potencial de usuários para homogeneizar cuidadosamente e liquefazer amostras difíceis (on-line ou off-line), apesar do grande volume de amostra de entrada. </li><li> As taxas de fluxo. Caudais inferiores durante ligação de ácido nucleico ou de eluição normalmente resultam em rendimentos mais elevados de ácido nucleico, embora à custa do tempo total de processamento. Taxas de fluxo mais lentas também pode reduzir a extensão de corte de DNA. </li><li> O número de ciclos. Número óptimo de aspiração e dispensar ciclos depende do tipo de amostra, o volume total da amostra, e as taxas de fluxo. Passo 1 da Figura 1 é tipicamente o ponto no qual numbe cicloRS (e as taxas de fluxo) pode exigir alguma optimização empírica, com amostras, tais como aspirado nasofaríngeo (Figura 5), que representa um dos lisados ​​mais desafiantes para optimizar devido à gama de viscosidades NPA de diferentes pacientes. </li><li> Secagem. Completa secagem da TruTip monólito é imperativo evitar que a partir de solventes orgânicos residuais co-eluindo com a amostra de ácido nucleico purificado e os processos a jusante, ou ensaios de inibição. Porque TruTip não é seca por meio de centrifugação ou filtração sob vácuo, é importante para maximizar tanto a taxa de fluxo e os números dos ciclos durante a etapa de secagem. Às vezes não é uma gotícula de solução de lavagem residual no terminal de TruTip após os ciclos de secagem está completada. Hamilton O robot tem capacidade para desempenhar um &quot;toque ponta&quot; do lado do poço, para libertar a gota, assegurando assim uma eluição livre de solvente. O sistema epMotion não tem esse recurso, mas uma pré-lavagem do terminal TruTip em ellução tampão pode ser programada para obter o mesmo efeito. </li></ol> Devido à geometria, material da ponta de pipeta, e método de fixação dos braços robóticos de canal são únicos para cada fabricante do instrumento, um constructo TruTip diferente é necessária para cada sistema de manuseamento de líquidos. As dimensões do monólito TruTip (diâmetro, espessura e tamanho de poro) que se correlacionam com a capacidade de ligação de ácido nucleico (e eficiências de eluição), como é esperado para qualquer técnica de extracção em fase sólida. Enquanto grossas (&gt; 4 mm) de matrizes pode ser incorporado em um 1 mL TruTip para aumentar a capacidade de ligação de ácido nucleico para as amostras de grandes volumes e / ou igualar a capacidade de ligação entre os formatos TruTip específicas, existe uma compensação entre a espessura TruTip e taxas de fluxo durante o passo inicial de ligação (na presença de lisados ​​brutos). Assim, é por vezes vantajoso incorporar monólitos de maior diâmetro em pontas de pipetas de maior volume para os passos iniciais de um protocolo automático (por exemplo, &lt;/ Em&gt; os 5 ml de Hamilton / Akonni TruTips para extrações de grande volume). Dadas as configurações TruTip específicas ditadas pelos fabricantes de robôs de manipulação de líquidos, no entanto, não necessariamente esperar rendimentos ácidos nucleicos TruTip ser idêntica em todas as plataformas de manuseio de líquidos de diferentes fabricantes, ou em diferentes tamanhos TruTip. As amostras clínicas (por definição) irá conter quantidades significativas de DNA genómico humano, a menos que eles são adquiridos a partir de locais normalmente estéreis (por exemplo, fluido espinhal cerebral). Por vezes, o DNA genómico humano é desejada (tal como na Figura 6), enquanto que em outras aplicações, o DNA humano representa um fundo genómico indesejado (tal como para a Figura 5). A presença de ADN de fundo não é normalmente problemática contanto que a quantidade total de ácido nucleico na amostra não exceda a capacidade de ligação do monólito, e o ADN do fundo pode servir como um transportador, se o alvo desejado nucleicoácido está presente em quantidades vestigiais. O objectivo do protocolo de extracção de plasma de grande volume (Figura 7) é isolar (fragmentada) de ADN fetal na presença de um excesso de 10-20 vezes de ADN materno, o qual é semelhante ao objectivo a preparação da amostra de teste de doenças infecciosas, excepto que As sequências são altamente congruente e só pode ser distinguido por testes moleculares altamente específica e / ou o tamanho da discriminação. Neste caso, o ADN total em circulação é isolado utilizando 5 ml de uma TruTip, e o ADN fetal de alto peso molecular e de baixo peso molecular são separadas por meio de posterior subsequente ligação e eluição com um 1 ml TruTip alterando as condições do tampão de ligação. Separação por tamanhos e de enriquecimento selectivo de ácidos nucleicos alvo com base na sua ligação e as propriedades de eluição a um monolito de sílica é um modo significativamente diferente da acção que a alcançada por membranas ou colunas de exclusão de tamanho de spin. Tamanho de separação e enriquecimento do DNA microbiano a partir de ADN genómico humano pode ser umccomplished em futuras aplicações via personalizando ligação TruTip e buffers de eluição. Os protocolos automatizados demonstrado aqui sublinhar a utilidade do próprio TruTip monólito para o processamento de diversas amostras clínicas, e como ele pode ser adaptado para grandes volumes específicos e robôs de manipulação de líquidos. Os métodos simplificados tipicamente resultar em protocolos de extracção mais rápido em comparação com outros sistemas automatizados. A simplicidade da tecnologia TruTip, no entanto, também oferece algumas vantagens de custo para os interessados ​​na compra de um novo sistema de purificação, automatizado ácido nucleico, porque o hardware primário necessário para automatizar procedimentos TruTip é o próprio braço canal pipeta ao invés de barras magnéticas, sistemas de vácuo ou on-board centrífugas. Utilizando placas de reagentes pré-cheias também podem reduzir o espaço e consumíveis necessários, eo dobro do rendimento per prazo. Minimizando o espaço deck com protocolos TruTip também permite que os usuários avançados para integrar a montante ou dprocessos automatizados ownstream com o TruTip. Por exemplo solução easyBlood de Hamilton para fraccionar sangue total podem ser incorporados com o método de extracção TruTip automatizado, o que iria simplificar significativamente os processos de bio-bancárias. Processos pós-extração, como a quantificação de ácidos nucleicos, a normalização, a PCR set-up, ou sequenciamento de DNA também são facilmente integrados com TruTip nas maiores plataformas de manipulação de líquidos.

Purificação de ácido nucleico, é necessário para os diagnósticos moleculares mais, a pesquisa usar apenas, e aplicações de ciências da vida. Várias abordagens têm emergido desde o tempo de extracções com fenol / clorofórmio, muitos dos quais se baseiam no princípio fundamental da ligação à sílica, na presença de sais caotrópicos um ácido nucleico. O processo de extração foi simplificada e automatizada através do uso de vários formatos e talão de membrana baseados, com filtros de rotação, esferas magnéticas e abordagens afins dominam setor de ciências da vida (ver exemplos em 2-13). Apesar de eficaz, as partículas e as membranas têm limitações conhecidas quando confrontado com matrizes clínicos desafiadores. Por exemplo, as membranas e colunas baseadas em grânulo são compatíveis, têm pequenas dimensões de poros (assim, pressões elevadas de volta), e requerem algum tipo de apoio, a fim de ser processada por um sistema de centrifugação ou de vácuo. As características físicas das membranas e resultam em colunas grânulofluídica resistência significativa, o que limita o tipo de amostras que podem ser processadas de forma eficiente sem obstruir o consumo, e / ou o volume total de amostras (de entrada), que pode ser uni-direccionalmente processados ​​através do percurso de escoamento. Inversamente, as partículas magnéticas deve ser distribuído em toda a amostra por agitação. A necessidade de distribuir homogeneamente as partículas magnéticas dentro de uma solução limita o volume de amostra total de entrada que pode ser processado com consumíveis grânulo mais magnéticas. Atributos amostra clínica (tal como a viscosidade ou a complexidade) pode levar a uma concentração de partículas magnéticas ineficiente do lado de um tubo ou haste. Além disso, as partículas finas de sílica podem desprender das esferas durante o processo de extracção, a perder a sua magnetização e contaminar a amostra final. A tecnologia TruTip foi desenvolvido para superar algumas dessas limitações de ácidos nucleicos de amostras de processamento e limitações 14. Ao incorporar um monólito poroso dentro de umponteira, fluídico contrapressão é reduzida, o que permite o controle de fluxo de vácuo (ou seja, pipeta de aspiração). Esta característica permite que o processo de extracção e de instrumentação necessária para purificar ácidos nucleicos a partir de tipos de amostra difíceis de ser muito simplificada (Figura 1). A geometria e porosidade do monólito é adaptada para minimizar o entupimento, enquanto que a espessura do monólito proporciona uma capacidade de ligação de ácido nucleico suficiente para volumes de amostra de 1,0 a 5,0 ml. Fluxo bidireccional da amostra, durante a aspiração e distribuição permite tempos de residência prolongados entre o extracto da amostra e o monólito de ligação para recuperação de ácido nucleico e a eluição eficiente e permite que volumes de amostra relativamente grandes a serem processados ​​que exceda a capacidade do volume da ponta da pipeta em si. Nós relatamos anteriormente, o desenvolvimento e aplicação de um procedimento TruTip manual para purificar RNA de gripe a partir de amostras de nasofaringe usando uma única ou multi-canal Rainin pipeta 15. Eficiências de extracção equivalentes, foram obtidas entre automatizado QIAcube e métodos TruTip manuais em 10 6 cópias do gene da gripe A por ml aspirado nasofaríngeo. O objetivo deste estudo foi demonstrar os procedimentos de média e alta taxa de transferência, automatizados TruTip purificação de ácidos nucleicos para aspirado nasofaríngeo (NPA) e outros tipos de amostras clínicas relevantes, utilizando robôs para manipulação de líquidos comumente encontrados em laboratórios clínicos de referência.

<table border="1">
	<tbody>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Reagent/Material </td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TruTip Influenza Extraction Kit (EPM TruTips)</td>
			<td>Akonni Biosystems, Inc.</td>
			<td>300-11120</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>95% Ethanol</td>
			<td>Acros Organics/ThermoFisher Scientific</td>
			<td>AC615110040</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>99% Acetone</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>270725-4L</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>DEPC-treated water</td>
			<td>Life Technologies</td>
			<td>AM9906</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reagent Reservoir, 30 ml</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>960050100</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deep well plate 96/2,000 &mu;l</td>
			<td>USA Scientific</td>
			<td>30502302</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>epT.I.P.S. Motion Filtertips, 1,000 &mu;l</td>
			<td>Eppendorf</td>
			<td>960050100</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>epMotion 5070 System</td>
			<td rowspan="3">Eppendorf</td>
			<td>5070 000.000</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dispensing tool TM1000-8</td>
			<td>960001061</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reservoir rack</td>
			<td>960002148</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Table 1. Reagents and equipment for automated RNA extraction from NPA.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Reagent/Material </td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TruTip gDNA Blood Extraction Kit (Hamilton TruTips)</td>
			<td>Akonni Biosystems, Inc.</td>
			<td>300-20341</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>95% ethanol</td>
			<td>Acros Organics/ThermoFisher Scientific</td>
			<td>AC615110040</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Proteinase K</td>
			<td>AMRESCO LLC</td>
			<td>E195</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 ml Hamilton filtered CO-RE 96 tip rack</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>235905</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 ml Hamilton non-filtered CO-RE 96 tip rack</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>235904</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 ml Reagent Trough</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>187297</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Deep Well 2 ml plate</td>
			<td>USA Scientific</td>
			<td>1896-2800</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nunc 96 DWP-2 ml</td>
			<td>Thermofisher</td>
			<td>27874</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Reagent Trough</td>
			<td>Fisher</td>
			<td>14-222-412</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hamilton STAR System</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>173027</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 ml Independent Pipette Channels / Modular Arm</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>173081/173050</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 ml 96-channel head</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>199090</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tip Carriers</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>182085</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sample Carriers/Inserts</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>173400/182238</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plate Carriers</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>182090</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multiflex Carrier</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>188039</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>HHS2 Heater Shaker Unit</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>199033</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rack Carrier</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>188047</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Table 2. Regents and equipment for 96-well genomic DNA extraction from whole blood.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Reagent/Material </td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TruTip R+D Circulating DNA Extraction Kit (Hamilton TruTips)</td>
			<td>Akonni Biosystems, Inc.</td>
			<td>Call to inquire</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>100% ethanol</td>
			<td>Sigma-Aldrich</td>
			<td>459828-1L</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Isopropanol</td>
			<td>Acros Organics/ThermoFisher Scientific</td>
			<td>AC327270010</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Proteinase K</td>
			<td>AMRESCO LLC</td>
			<td>E195</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Filtered 4 ml Tips</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>184022</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Unfiltered 1 ml Tips</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>235939</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>96-Deep Well Plates</td>
			<td>USA Scientific</td>
			<td>1896-2800</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 ml Conical Tubes</td>
			<td>Corning/ThermoFisher Scientific</td>
			<td>05-526B</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 ml Reagent Troughs</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>187297</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>120 ml Reagent Troughs</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>182703</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Large Volume 96-Pos Reagent Troughs</td>
			<td>ThermoFisher Scientific</td>
			<td>14-222-412</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Equipment</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>STARplus Autoload Workstation Base / Deck Module</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>173025/190012</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>1 ml Independent Pipette Channels / Arm</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>173081/173052</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>5 ml Independent Channel / Modular Arm</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>184090/173050</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Plate Carriers</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>182090</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Multiflex Carrier</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>188039</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Rack Carrier for 50 ml Reagent Troughs</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>188047</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>120 ml Reagent trough carrier</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>185290</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Tip Carriers</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>182085</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>50 ml Tube Carriers</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>182245</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>24 Position Sample Carriers</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>173400</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>32 Position Sample Carrier</td>
			<td>Hamilton Robotics, Inc.</td>
			<td>173410</td>
			<td>&nbsp;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>&nbsp;</td>
			<td>Table 3. Reagents and equipment for large volume DNA extraction from plasma.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

high-throughput, automated extraction of dna and rna from clinical samples using trutip technology on common liquid handling robots

TruTip é uma tecnologia de extracção de ácido nucleico simples, onde uma matriz de ligação poroso monolítico é inserida uma ponta de pipeta. A geometria do monólito pode ser adaptado para ponteiras específicas que variam de volume de 1,0 a 5,0 ml. A grande porosidade do monólito permite amostras viscosas ou complexas para passar facilmente através dele com contrapressão fluídica mínima. Fluxo bidireccional maximiza o tempo de residência entre o monolito e amostra, e permite grandes volumes de amostra a ser processado dentro de uma única TruTip. Os passos fundamentais, independentemente do volume de amostra, ou de geometria TruTip incluem a lise celular, a ligação para os poros interiores do TruTip monólito de ácido nucleico, embora a lavagem de componentes de amostra não ligados e tampões de lise, e eluindo os ácidos nucleicos purificados e concentrados em um tampão adequado. Os atributos e adaptabilidade de TruTip são demonstrados em três protocolos de processamento de amostras clínicas automatizados usando um epMotion Eppendorf 5070, Hamilton STAR e Starplus robôs de manipulação de líquidos, incluindo o isolamento de RNA a partir de aspirado nasofaríngeo, o isolamento de DNA genómico a partir de sangue total, e de extracção do ADN fetal e de enriquecimento a partir de grandes volumes de plasma materno (respectivamente).

Dados de PCR em tempo real para influenza extração de RNA a partir de NPA são mostrados na Figura 5A. A eficiência da extracção do ácido nucleico estimado é semelhante aos resultados obtidos com a versão manual do protocolo 15. Uma resposta linear em média de valores de C T pode ser observada entre 10 4 e 10 6 ml -1 cópias do gene alterado gripe (R 2 = 0,99 e 0,98 para influenza A e B, respectivamente), com desvios padrão da média C t valores inferiores a 1 ciclo. A ausência de contaminação cruzada com o sistema epMotion é demonstrado na Figura 5B, em que 12 amostras positivas NPA contendo 10 6 ml -1 cópias do gene ANF foram intercalados com espaços tampão 12. A média de C t para os controles positivos foi de 30,16 ± 0,14, e todos os espaços em branco tampão foram negativos. O tempo total de processamento da amostra é de 16, 28 e 40 min para 8, 16 e 24 amostras, respectivamente.Porque um aspirado nasofaríngeo clínico típico ou chumaço conterá 10 cópias do gene 7 ml -1 (assumindo 1000 viriões por TCID 50 e 16&gt; 10 4 TCID 50 ml -1 gripe 17), o protocolo epMotion automatizada está prevista para ser eficaz na maioria de espécimes clínicos NPA. Dada a variedade de testes moleculares realizados em ADN genómico humano, o objectivo primário de extracção de ácido nucleico a partir de sangue total é o de produzir, o ADN genómico sem contaminantes de alto peso molecular. O protocolo automático para 96 amostras é concluída dentro de 1 hora, o que é uma melhoria em relação a outros sistemas automáticos (por exemplo, a Promega MagneSil = 90 min e Qiagen QIAamp DNA Sangue BioRobot sistema MDx = 2,5 horas). Figura 6A mostra os perfis de absorvância no UV / VIS 45 amostras de sangue positivas transformadas simultaneamente com 45 brancos de reagentes sobre o protocolo de Hamilton em estrela, com uma média A <sub&gt; Rácio de 1,96 260/280 e uma proporção média de 1,93 260/230. Um A 260/280 proporção entre 1,7-2,0 e uma proporção 260/230&gt; 1,7 são geralmente indicativos de ADN muito pura, isento de sais residuais, proteínas ou solventes, e aceitável para aplicações moleculares mais a jusante. O gel de agarose a 1% na Figura 6B mostra que a gDNA resultante é de elevado peso molecular (&gt; 24 kb), com corte mínima. O rendimento médio de ácido nucleico a partir de todo o conjunto de 45 amostras positivas é de 5,26 ± 0,46 ug de ADN humano por 200 uL de sangue total, com base na Life Technologies Quantifiler Quantificação do ADN humano Kit. Estudos de contaminação cruzada semelhantes àqueles mostrados na Figura 5B foram realizadas com placas de controlo negativo de tampão intercaladas com as amostras positivas e extraída em paralelo, todos os espaços em branco foram novamente negativos por PCR (não mostrado). A purificada gDNA também é adequado para numerosas outras análises baseadas em PCR (não mostrado). Resultados em tempo real a partir de oito amostras idênticas de uma amostra de plasma materno reunidas processado com o procedimento TruTip grande volume são mostrados na Figura 7. O protocolo completo (incluindo o off-line de proteinase K de incubação) é terminada em cerca de 2,5 h, semelhante ao manual Qiagen Circulação Nucleic Acids Kit (kit de extracção automatizadas não são ainda comparáveis ​​disponíveis). Os valores médios de C T mais de todas as repetições são 34,58 ± 0,66 e 29,76 ± 0,50 para o feto macho (CHY) e o ADN total (CH1), respectivamente, o que demonstra excelente repetibilidade do método de extracção automática. A concentração de ADN fetal no pool de DNA total (em equivalentes do genoma), é calculado com base na comparação de análise de ponto de ajuste de padrões, com a média de ADN fetal resultando% em todas as amostras de 2,8%. A DNA real fetal% para esta amostra é desconhecido, porque as amostras foram recolhidas antes de realizar a extracção. Composição do DNA fetalAs amostras de plasma em não-combinadas extraído utilizando o método TruTip são tipicamente cerca de 1,5 vezes mais elevado comparado com os resultados com um Qiagen Circulação Nucleic Acids Kit (não mostrado). <img alt="Figura 1" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50356/50356fig1highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50356/50356fig1.jpg" /> Figura 1. O processo de extracção TruTip e fluxo de trabalho, independentemente do sistema de manuseamento de líquidos. Outros passos de preparação de amostra ou de processamento de líquidos pode ser incorporada rotinas automatizadas, dependendo das capacidades do aparelho de manipulação de líquidos específicos e de software. <img alt="Figura 2" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50356/50356fig2highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50356/50356fig2.jpg" /> Figura 2. (A) Eppendorf epMotion 5070 layout da placa de amostra. (B) Arranjo de reagentes / Consumaveis na mesa de trabalho. amostra A placa pode ser configurado para até 24 amostras (colunas 1, 5 e 9, respectivamente), embora a epMotion só irá processar um máximo de 8 amostras simultaneamente. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50356/50356fig2large.jpg" target="_blank">clique aqui para ver figura maior</a> . <img alt="Figura 3" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50356/50356fig3highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50356/50356fig3.jpg" /> Figura 3. Hamilton layout de convés ESTRELA para a purificação de DNA genômico de sangue total (sem escala) Baralho posição 1 = Hamilton 1 ml dicas filtradas; Hamilton. 2 = 1 ml dicas não-filtradas, 3 = Akonni / Hamilton de 1 ml LPT dois milímetros TruTips, 4 = entrada de portadores de amostras de sangue (tubos de coleta de sangue ou tubos de microcentrífuga), 5-9 = 290 ml depressões reagentes para Lise F, etanol, solução tampão J, K e Wash Buffer eluição tampão A2, respectivamente, 10 = 96 deep prato bem Binding; 11 = 96 poço profundo Lave J; 12 = 96 poço profundo Lave K; 13 = 96 prato eluição poço profundo; 14 = Hamilton HHS2 aquecedor / agitador com Nunc 96 placa de incubação poço profundo; 15 = 50 ml através de reagente contendo proteinase K. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50356/50356fig3large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver a figura maior</a> . <img alt="Figura 4" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50356/50356fig4highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50356/50356fig4.jpg" /> Figura 4. Hamilton disposição Starplus convés para a purificação de ADN a partir de amostras de plasma de grande volume (não à escala). O sistema está equipado com canais de 8 x 5 ml e 8 x 1 ml, os canais (não mostrado no esquema da prancha). Baralho Posição 1 = Hamilton 4 ml dicas filtradas, 2 = Akonni / Hamilton de 5 ml TruTips, 3 = amostras de plasma de origem, 4 = 50 ml tubos cônicos, 5 = 120 ml depressões reagente contendo CN-W1, W2 e CN-CN-W4 REAGEnts, ​​6 = calhas reagentes de baixo volume contendo proteinase K, CN-B2, CN-B3, EBA2, EBB e CN-W3 reagentes, 7 = 290 ml através reagente contendo reagente CN-L1; 8 = 290 ml através reagente contendo CN -B1 reagente; 9 = placas de 96 poços profundos para a etapa 1, 10 = 96 placas de poço profundo para a etapa 2, 11 = portadores de amostra para purificada, produto final; 12 = Hamilton 1 ml dicas não filtradas, 13 = Akonni / Hamilton 1 ml LPT 4 TruTips mm. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50356/50356fig4large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver a figura maior</a> . <img alt="Figura 5" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50356/50356fig5highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50356/50356fig5.jpg" /> Figura 5. (A). Real-time PCR resultados da extração TruTip automatizada de vírus influenza adicionado em aspirado nasofaríngeo (NPA). APN = volume de 100 ul de entrada, o volume de eluição = 50 ul. Os resultados são a média de três e replicamxtractions a partir de 5 NPA fundos distintos (n = 15) por o nível de diluição e de destino da gripe. qPCR foi realizada no sistema LightCycler 480 com condições de ensaio descritas anteriormente 15. (B) Sem contaminação cruzada é detectado quando 12 amostras positivas NPA são intercaladas sem controles de modelo e submetidos a processo de extração automática. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50356/50356fig5large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver a figura maior</a> . <img alt="Figura 6" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50356/50356fig6highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50356/50356fig6.jpg" /> Figura 6. Resultado da extracção de ADN genómico humana a partir de sangue inteiro a.) Vestígios de UV-visível a partir de 1000 NanoDrop (ThermoFisher) seleccionados aleatoriamente a partir de 10 repetições. B) 1% de gel de agarose de gDNA TruTip purificada. M = Fisher 24 kb Max DNA Ladder. Lanes 1-4 = ~ 100 ng purificada gDNA de quatro aleatoriamente selecionado repetições. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/50356/50356fig6large.jpg" target="_blank">Clique aqui para ver a figura maior</a> . <img alt="Figura 7" fo:content-width="6in" fo:src="/files/ftp_upload/50356/50356fig7highres.jpg" src="/files/ftp_upload/50356/50356fig7.jpg" /> Figura 7. Em tempo real os resultados da PCR de oito replicar extrações TruTip de livremente circular de DNA de amostras de plasma. Denotados por asteriscos (* ou **) foram extraídos em dias separados. CHY quantifica DNA fetal masculino e CH1 quantifica total de DNA presente (fetal e maternal). qPCR foi realizada num sistema de 480 LightCycler (Roche), com o objectivo de ensaios publicados anteriormente CHY e CH1 18.

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High-throughput, Automated Extraction of DNA and RNA from Clinical Samples using TruTip Technology on Common Liquid Handling Robots

TruTip é uma tecnologia de extracção de ácido nucleico simples, onde uma matriz de ligação poroso monolítico é inserida uma ponta de pipeta. Por conseguinte, a preparação da amostra é de formato compatível com os instrumentos de manipulação mais líquidos, e pode ser usado para muitos médio para aplicações clínicas de alto rendimento e tipos de amostras.

Alto rendimento, extração automatizada de DNA e RNA de amostras clínicas utilizando a Tecnologia TruTip em Robots Liquid Handling comuns

TruTip is a simple nucleic acid extraction  technology whereby a porous, monolithic binding matrix is inserted into a  pipette tip. The geometry of the ...

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34.4K visualizações.  Akonni Biosystems, Inc.. TruTip é uma tecnologia de extracção de ácido nucleico simples, onde uma matriz de ligação poroso monolítico é inserida uma ponta de pipeta. Por conseguinte, a preparação da amostra é de formato compatível com os instrumentos de manipulação mais líquidos, e pode ser usado para muitos médio para aplicações clínicas de alto rendimento e tipos de amostras.

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CometChip: A High-throughput 96-Well Platform for Measuring DNA Damage in Microarrayed Human Cells

DNA damaging agents can promote aging, disease and cancer and they are ubiquitous in the environment and produced within human cells as normal cellular metabolites. Ironically, at high doses DNA damaging agents are also used to treat cancer. The ability to quantify DNA damage responses is thus critical in the public health, pharmaceutical and clinical domains. Here, we describe a novel platform that exploits microfabrication techniques to pattern cells in a fixed microarray. The &#8216;CometChip&#8217; is based upon the well-established single cell gel electrophoresis assay (a.k.a. the comet assay), which estimates the level of DNA damage by evaluating the extent of DNA migration through a matrix in an electrical field. The type of damage measured by this assay includes abasic sites, crosslinks, and strand breaks. Instead of being randomly dispersed in agarose in the traditional assay, cells are captured into an agarose microwell array by gravity. The platform also expands from the size of a standard microscope slide to a 96-well format, enabling parallel processing. Here we describe the protocols of using the chip to evaluate DNA damage caused by known genotoxic agents and the cellular repair response followed after exposure. Through the integration of biological and engineering principles, this method potentiates robust and sensitive measurements of DNA damage in human cells and provides the necessary throughput for genotoxicity testing, drug development, epidemiological studies and clinical assays.

We describe here a platform that allows comet assay detection of DNA damage with unprecedented throughput. The device patterns mammalian cells into a microarray and enables parallel processing of 96 samples. The approach facilitates analysis of base level DNA damage, exposure-induced DNA damage and DNA repair kinetics.

CometChip: A alta taxa de transferência de plataforma 96-Bem, para avaliação dos danos causados ​​no DNA em células Microarrayed Humanos

DNA damaging agents can promote aging, disease and cancer and they are ubiquitous in the environment and produced within human cells as normal cellular ...

Bioengenharia

Using Tomoauto: A Protocol for High-throughput Automated Cryo-electron Tomography

Cryo-electron tomography (Cryo-ET) is a powerful three-dimensional (3-D) imaging technique for visualizing macromolecular complexes in their native context at a molecular level. The technique involves initially preserving the sample in its native state by rapidly freezing the specimen in vitreous ice, then collecting a series of micrographs from different angles at high magnification, and finally computationally reconstructing a 3-D density map. The frozen-hydrated specimen is extremely sensitive to the electron beam and so micrographs are collected at very low electron doses to limit the radiation damage. As a result, the raw cryo-tomogram has a very low signal to noise ratio characterized by an intrinsically noisy image. To better visualize subjects of interest, conventional imaging analysis and sub-tomogram averaging in which sub-tomograms of the subject are extracted from the initial tomogram and aligned and averaged are utilized to improve both contrast and resolution. Large datasets of tilt-series are essential to understanding and resolving the complexes at different states, conditions, or mutations as well as obtaining a large enough collection of sub-tomograms for averaging and classification. Collecting and processing this data can be a major obstacle preventing further analysis. Here we describe a high-throughput cryo-ET protocol based on a computer-controlled 300kV cryo-electron microscope, a direct detection device (DDD) camera and a highly effective, semi-automated image-processing pipeline software wrapper library tomoauto developed in-house. This protocol has been effectively utilized to visualize the intact type III secretion system (T3SS) in Shigella flexneri minicells. It can be applicable to any project suitable for cryo-ET.

We present a protocol on how to utilize high-throughput cryo-electron tomography to determine high resolution in situ structures of molecular machines. The protocol permits large amounts of data to be processed, avoids common bottlenecks and reduces resource downtime, allowing the user to focus on important biological questions.

Usando Tomoauto: Um Protocolo de métodos de alta capacidade automatizada Cryo-Electron Tomografia

Cryo-electron tomography (Cryo-ET) is a powerful three-dimensional (3-D) imaging technique for visualizing macromolecular complexes in their native ...

Automated Robotic Liquid Handling Assembly of Modular DNA Devices

Recent advances in modular DNA assembly techniques have enabled synthetic biologists to test significantly more of the available &#34;design space&#34; represented by &#34;devices&#34; created as combinations of individual genetic components. However, manual assembly of such large numbers of devices is time-intensive, error-prone, and costly. The increasing sophistication and scale of synthetic biology research necessitates an efficient, reproducible way to accommodate large-scale, complex, and high throughput device construction.
Here, a DNA assembly protocol using the Type-IIS restriction endonuclease based Modular Cloning (MoClo) technique is automated on two liquid-handling robotic platforms. Automated liquid-handling robots require careful, often times tedious optimization of pipetting parameters for liquids of different viscosities (e.g. enzymes, DNA, water, buffers), as well as explicit programming to ensure correct aspiration and dispensing of DNA parts and reagents. This makes manual script writing for complex assemblies just as problematic as manual DNA assembly, and necessitates a software tool that can automate script generation. To this end, we have developed a web-based software tool, http://mocloassembly.com, for generating combinatorial DNA device libraries from basic DNA parts uploaded as Genbank files. We provide access to the tool, and an export file from our liquid handler software which includes optimized liquid classes, labware parameters, and deck layout. All DNA parts used are available through Addgene, and their digital maps can be accessed via the Boston University BDC ICE Registry. Together, these elements provide a foundation for other organizations to automate modular cloning experiments and similar protocols.
The automated DNA assembly workflow presented here enables the repeatable, automated, high-throughput production of DNA devices, and reduces the risk of human error arising from repetitive manual pipetting. Sequencing data show the automated DNA assembly reactions generated from this workflow are ~95% correct and require as little as 4% as much hands-on time, compared to manual reaction preparation.

Here, an automated workflow to perform modular DNA &#34;device&#34; assembly using a modular cloning DNA assembly method on liquid-handling robots is presented. The protocol uses an intuitive software tool for generating liquid handler picklists for combinatorial DNA device library generation, which we demonstrate using two liquid handling platforms.

Robótico líquido manipulação montagem de dispositivos modulares DNA automática

Recent advances in modular DNA assembly techniques have enabled synthetic biologists to test significantly more of the available &#34;design space&#34; ...

Generic Protocol for Optimization of Heterologous Protein Production Using Automated Microbioreactor Technology

A core business in industrial biotechnology using microbial production cell factories is the iterative process of strain engineering and optimization of bioprocess conditions. One important aspect is the improvement of cultivation medium to provide an optimal environment for microbial formation of the product of interest. It is well accepted that the media composition can dramatically influence overall bioprocess performance. Nutrition medium optimization is known to improve recombinant protein production with microbial systems and thus, this is a rewarding step in bioprocess development. However, very often standard media recipes are taken from literature, since tailor-made design of the cultivation medium is a tedious task that demands microbioreactor technology for sufficient cultivation throughput, fast product analytics, as well as support by lab robotics to enable reliability in liquid handling steps. Furthermore, advanced mathematical methods are required for rationally analyzing measurement data and efficiently designing parallel experiments such as to achieve optimal information content.
The generic nature of the presented protocol allows for easy adaption to different lab equipment, other expression hosts, and target proteins of interest, as well as further bioprocess parameters. Moreover, other optimization objectives like protein production rate, specific yield, or product quality can be chosen to fit the scope of other optimization studies. The applied Kriging Toolbox (KriKit) is a general tool for Design of Experiments (DOE) that contributes to improved holistic bioprocess optimization. It also supports multi-objective optimization which can be important in optimizing both upstream and downstream processes.

This manuscript describes a generic approach for tailor-made design of microbial cultivation media. This is enabled by an iterative workflow combining Kriging-based experimental design and microbioreactor technology for sufficient cultivation throughput, which is supported by lab robotics to increase reliability and speed in liquid handling media preparation.

Protocolo genérico para otimização da produção de proteína heteróloga usando tecnologia automatizada de Microbioreactor

A core business in industrial biotechnology using microbial production cell factories is the iterative process of strain engineering and optimization of ...

Optimizing the Use of a Liquid Handling Robot to Conduct a High Throughput Forward Chemical Genetics Screen of Arabidopsis thaliana

Chemical genetics is increasingly being employed to decode traits in plants that may be recalcitrant to traditional genetics due to gene redundancy or lethality. However, the probability of a synthetic small molecule being bioactive is low; therefore, thousands of molecules must be tested in order to find those of interest. Liquid handling robotics systems are designed to handle large numbers of samples, increasing the speed with which a chemical library can be screened in addition to minimizing/standardizing error. To achieve a high-throughput forward chemical genetics screen of a library of 50,000 small molecules on Arabidopsis thaliana (Arabidopsis), protocols using a bench-top multichannel liquid handling robot were developed that require minimal technician involvement. With these protocols, 3,271 small molecules were discovered that caused visible phenotypic alterations. 1,563 compounds induced short roots, 1,148 compounds altered coloration, 383 compounds caused root hair and other, non-categorized, alterations, and 177 compounds inhibited germination.

Optimizing the Use of a Liquid Handling Robot to Conduct a High Throughput Forward Chemical Genetics Screen of Arabidopsis thaliana

A high throughput screen of synthetic small molecules was conducted on the model plant species, Arabidopsis thaliana. This protocol, developed for a liquid handling robot, increases the speed of forward chemical genetics screens, accelerating the discovery of novel small molecules affecting plant physiology.

Otimizando o uso de um robô de manipulação líquidos para conduzir a uma alta taxa de transferência para a frente química genética tela de Arabidopsis thaliana

Chemical genetics is increasingly being employed to decode traits in plants that may be recalcitrant to traditional genetics due to gene redundancy or ...

Use of High-Throughput Automated Microbioreactor System for Production of Model IgG1 in CHO Cells

Automated microscale bioreactors (15 mL) can be a useful tool for cell culture engineers. They facilitate the simultaneous execution of a wide variety of experimental conditions while minimizing potential process variability. Applications of this approach include: clone screening, temperature and pH shifts,&#160;media and supplement optimization. Furthermore, the small reactor volumes are conducive to large Design of Experiments that investigate a wide range of conditions. This allows upstream processes to be significantly optimized before scale-up where experimentation is more limited in scope due to time and economic constraints. Automated microscale bioreactor systems offer various advantages over traditional small scale cell culture units, such as shake flasks or spinner flasks. However, during pilot scale process development&#160;significant care must be taken to ensure that these advantages are realized. When run with care, the system can enable high level automation, can be programmed to run DOE&#39;s with a higher number of variables&#160;and can reduce sampling time when integrated with a nutrient analyzer or cell counter. Integration of the expert-derived heuristics presented here, with current automated microscale bioreactor experiments can minimize common pitfalls that hinder meaningful results. In the extreme, failure to adhere to the principles laid out here can lead to equipment damage that requires expensive repairs. Furthermore, the microbioreactor systems have small culture volumes&#160;making characterization of cell culture conditions difficult. The number and amount of samples taken in-process in batch mode culture is limited as operating volumes cannot fall below 10 mL. This method will discuss the benefits and drawbacks of microscale bioreactor systems.

A detailed protocol for the concurrent operation of 48 parallel cell cultures under varied conditions in a microbioreactor system is presented. Cell culture process, harvest and subsequent antibody titer analysis are described.

Uso do elevado-Throughput Microbioreactor sistema automatizado para produção de IgG1 modelo em células CHO

Automated microscale bioreactors (15 mL) can be a useful tool for cell culture engineers. They facilitate the simultaneous execution of a wide variety of ...

Process Optimization using High Throughput Automated Micro-Bioreactors in Chinese Hamster Ovary Cell Cultivation

Optimization of bioprocesses to increase the yield of desired products is of importance in the biopharmaceutical industry. This can be achieved by strain selection and by developing bioprocess parameters. Shake flasks have been used for this purpose. They, however, lack the capability to control the process parameters such as pH and dissolved oxygen (DO). This limitation can be overcome with the help of an automated micro-bioreactor. These bioreactors mimic cultivation at a larger scale. One of the major advantages of this system is the integration of the Design of Experiment (DOE) in the software. This integration enables establishing a design where multiple process parameters can be varied simultaneously. The critical process parameters and optimum bioprocess conditions can be analyzed within the software. The focus of the work presented here is to introduce the user to the steps involved in process design in the software and incorporation of the DOE within the cultivation run.

Here, we present a detailed procedure to run a Design of Experiment in an automated micro-bioreactor followed by cell harvest and protein quantification using a Protein A column.

Otimização de processos usando micro-bioreatores automatizados de alto throughput no cultivo de células de ovário de hamster chinês

Optimization of bioprocesses to increase the yield of desired products is of importance in the biopharmaceutical industry. This can be achieved by strain ...

High Throughput Yeast Strain Phenotyping with Droplet-Based RNA Sequencing

The powerful tools available to edit yeast genomes have made this microbe a valuable platform for engineering. While it is now possible to construct libraries of millions of genetically distinct strains, screening for a desired phenotype remains a significant obstacle. With existing screening techniques, there is a tradeoff between information output and throughput, with high-throughput screening typically being performed on one product of interest. Therefore, we present an approach to accelerate strain screening by adapting single cell RNA sequencing to isogenic picoliter colonies of genetically engineered yeast strains. To address the unique challenges of performing RNA sequencing on yeast cells, we culture isogenic yeast colonies within hydrogels and spheroplast prior to performing RNA sequencing. The RNA sequencing data can be used to infer yeast phenotypes and sort out engineered pathways. The scalability of our method addresses a critical obstruction in microbial engineering.

A bottleneck in the &#8216;design-build-test&#8217; cycle of microbial engineering is the speed at which we can perform functional screens of strains. We describe a high-throughput method for strain screening applied to hundreds to thousands of yeast cells per experiment that utilizes droplet-based RNA sequencing.

Fenotipagem de tensão de levedura de alta produtividade com sequenciamento de RNA baseado em gotículas

The powerful tools available to edit yeast genomes have made this microbe a valuable platform for engineering. While it is now possible to construct ...

Generation of Dynamical Environmental Conditions using a High-Throughput Microfluidic Device

Mimicking in vivo environmental conditions is crucial for in vitro studies on complex life machinery. However, current techniques targeting live cells and organs are either highly expensive, like robotics, or lack nanoliter volume and millisecond time accuracy in liquid manipulation. We herein present the design and fabrication of a microfluidic system, which consists of 1,500 culture units, an array of enhanced peristaltic pumps and an on-site mixing modulus. To demonstrate the capacities of the microfluidic device, neural stem cell (NSC) spheres are maintained in the proposed system. We observed that when the NSC sphere is exposed to CXCL in day 1 and EGF in day 2, the round-shaped conformation is well maintained. Variation in the input order of 6 drugs causes morphological changes to the NSC sphere and the expression level representative marker for NSC stemness (i.e., Hes5 and Dcx). These results indicate that dynamic and complex environmental conditions have great effects on NSC differentiation and self-renewal, and the proposed microfluidic device is a suitable platform for high throughput studies on the complex life machinery.

We present a microfluidic system for high throughput studies on complex life machinery, which consists of 1500 culture units, an array of enhanced peristaltic pumps and an on-site mixing modulus. The microfluidic chip allows for the analysis of the highly complex and dynamic micro-environmental conditions in vivo.

Geração de Condições Ambientais Dinâmicas usando um dispositivo microfluido de alto rendimento

Mimicking in vivo environmental conditions is crucial for in vitro studies on complex life machinery. However, current techniques targeting live cells and ...

Análise de resposta optogenética de levedura usando a técnica de automação Lustro

High-Throughput Optogenetics Experiments in Yeast Using the Automated Platform Lustro

Optogenetics offers precise control over cellular behavior by utilizing genetically encoded light-sensitive proteins. However, optimizing these systems to achieve the desired functionality often requires multiple design-build-test cycles, which can be time-consuming and labor-intensive. To address this challenge, we have developed Lustro, a platform that combines light stimulation with laboratory automation, enabling efficient high-throughput screening and characterization of optogenetic systems.
Lustro utilizes an automation workstation equipped with an illumination device, a shaking device, and a plate reader. By employing a robotic arm, Lustro automates the movement of a microwell plate between these devices, allowing for the stimulation of optogenetic strains and the measurement of&#160;their response. This protocol provides a step-by-step guide on using Lustro to characterize optogenetic systems for gene expression control in the budding yeast Saccharomyces cerevisiae. The protocol covers the setup of Lustro&#39;s components, including the integration of the illumination device with the automation workstation. It also provides detailed instructions for programming the illumination device, plate reader, and robot, ensuring smooth operation and data acquisition throughout the experimental process.

Autor em destaque: Avançando na pesquisa optogenética usando o Lustro 

This protocol outlines the steps for utilizing the automated platform Lustro to perform high-throughput characterization of optogenetic systems in yeast.

Experimentos de Optogenética de Alto Rendimento em Leveduras Usando a Plataforma Automatizada Lustro

Optogenetics offers precise control over cellular behavior by utilizing genetically encoded light-sensitive proteins. However, optimizing these systems to ...