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ATS非接触式纳升级声波移液平台

来源:未知 编辑:admin 发布时间:2018-02-01

ATS非接触式纳升级声波移液平台


ATS非接触式纳升级声波移液平台,利用声波探头把电能转化为声波,并聆听声波的反射来获得样品性质和液面高度的信息。声波探头根据所获得的信息,自动调整探头的位置来精准地聚焦能量到液面的一个点,激发出纳升级液滴。液滴飞向上方的容器,液滴通过表面张力粘附于容器表面,或直接融入到反应体系中。ATS通过调整能量的状态,精确控制液滴大小,根据实验的需要在1nl 和50nl 之间任意调整液滴体积。更大体积的液体转移通过每秒钟上百个液滴的转移来实现。

 ATS可进行任意孔到任意孔的转移。移液过程中样品飞速穿过空气,无需枪头,喷嘴和管路,不存在液体残留,交叉污染和阻塞。需要转移的液体可存放在96,384,1536,3456孔板中,通过ATS可转移液体到任何SBS/ANSI板,甚至是载玻片,晶体板,或芯片。ATS移液的精准度和精确度远高于传统移液技术, 且死体积小于0.5ul, 可最大限度的使用宝贵的实验样品。

目前声波移液技术在如下领域都有建树:高通量药物筛选、结构生物学、分子诊断 、合成生物学、精准医疗、高通量质谱分析。举例说明:

1. 高通量定量PCR: 自动化,微体系,极低的CV

    定量PCR(qPCR)被广泛应用于基因表达分析,基因分型,SNP分析等应用。目前定量PCR常用的反应体系为10ul-20ul,采用ATS 声波移液技术可进行1ul 甚至更小反应体系定量PCR。ATS 进行cDNA, Mix buffer,引物,荧光试剂的纳升级移液,整个过程无需枪头,没有交叉污染,且CV极低。Broad Institute of MIT and Harvard 的科学家采用ATS与Roche LightCycler® 1536 定量PCR仪联用,实现基于定量PCR 的高通量药物筛选。ATS也可与机械臂联用,实现24小时无人值守高通量药物筛选。

2 高通量药物筛选:革新传统实验流程,缩小反应体系,实现高通量低成本药物筛选

    在IC50实验中,母液的化合物溶度高,传统的实验流程需先把母液转移到微孔板中,用移液设备进行梯度稀释。再将稀释后的化合物加入到实验板中。整个移液过程很难避免液体残留在枪头,导致实验结果的偏差。

    ATS最小的液滴体积为1nl,可采用直接稀释法,直接将化合物母液转移到实验板中,该过程可用ATS的Cherry Pick和Dose-Response软件协助完成。ATS移液的准确性和精密性可减少实验重复次数。0.5ul的死体积,显著减少实验所需溶液的体积,节约珍贵的样品和试剂。
 

3. 高通量质谱分析:ATS高通量质谱样品点样,效率提高100倍

    美国伯克利国家重点实验室,为了优化微生物分解多糖,生产生物燃料的培养条件,建立了基于ATS的高通量质谱分析方法。ATS 从384孔板中,转移1nl的培养基到质谱样品金属板上,再进行微生物代谢产物的质谱分析。ATS 在2分钟内完成一个点间距为450um,288个点的样品矩阵点样。该方法比人工方法,工作效率提高100多倍。

4. 蛋白结晶:高通量,微体系蛋白结晶;减少种晶基质效应,提高结晶成功率

    蛋白结晶过程可分为3个阶段成核,生长和停止生长。晶核的形成是蛋白质晶体生长的起点和关键点,通过种晶可提高结晶的成功率。种晶过程,会引入外加缓存液对于结晶条件的影响,Roche的科学家首次把声波移液技术应用到高通量的蛋白结晶的条件筛选。他们通过ATS降低种晶的体积到15nl,减少缓冲液对于结晶环境的影响。在另一篇文章中,Roche的科学家采用ATS进行蛋白溶液和各种结晶试剂的转移, 实现30nl体系结晶和高通量的结晶条件的筛选。


ATS非接触式纳升级声波移液平台应用领域
 

1. 药物筛选

2. 结构生物学

3. 高通量质谱分析

4. 精准医疗

5. 基因组学

6. 蛋白质组学

7. 合成生物学


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