在生命科學(xué)研究領(lǐng)域，新一代測序（NGS）技術(shù)的迅猛發(fā)展極大地推動了精準(zhǔn)醫(yī)療、癌癥研究、微生物組學(xué)等眾多學(xué)科的進(jìn)步。隨著對高通量測序需求的急劇增加，傳統(tǒng)的手動樣本處理方式因效率低下、人力成本高以及易引入人為誤差等問題，已逐漸難以滿足科研工作者的需求。在此背景下，自動化移液工作站應(yīng)運(yùn)而生，其中 Opentrons Flex 平臺憑借其卓越的性能和獨(dú)特的設(shè)計(jì)，成為了助力 NGS 樣本自動化的有力工具。

移液工作站

一、Opentrons Flex 平臺概述?
Opentrons Flex 平臺是一款專為實(shí)驗(yàn)室自動化設(shè)計(jì)的工作站，它集成了先進(jìn)的移液技術(shù)、靈活的模塊配置以及便捷的編程系統(tǒng)，能夠滿足多種實(shí)驗(yàn)需求。該平臺具備多通道批量操作能力，可搭載 1/8/96 通道移液器，能夠處理 384 孔板，適配不同通量需求。同時，其液體處理體積范圍廣泛，可實(shí)現(xiàn) 1 - 50 μl 及 5 - 1000 μl 的精準(zhǔn)移液，滿足各種移液及實(shí)驗(yàn)反應(yīng)體系的要求。?
在硬件設(shè)計(jì)上，Opentrons Flex 平臺采用了高度模塊化的功能模組，用戶可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求自由搭配和靈活更換，如熱循環(huán)模塊、溫控模塊、熱振蕩模塊和環(huán)形磁力架等。此外，平臺還配備了全新的觸控屏幕，操作界面簡潔直觀，可一鍵直達(dá)實(shí)驗(yàn)流程，即使是零編程基礎(chǔ)的用戶也能輕松上手。

二、NGS 樣本處理流程及挑戰(zhàn)?
NGS 樣本處理流程通常包括樣本采集、核酸提取、文庫制備、文庫定量與均一化以及測序等多個環(huán)節(jié)。其中，文庫制備是整個流程中的關(guān)鍵步驟。文庫制備過程涉及 DNA 片段化、末端修復(fù)、接頭添加以及 PCR 擴(kuò)增等多個復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，且需要精確的移液操作來保證試劑添加的準(zhǔn)確性和一致性。?
傳統(tǒng)的手動文庫制備方法不僅耗時費(fèi)力，而且由于人為操作的差異，容易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性差。因此，實(shí)現(xiàn) NGS 樣本處理流程的自動化，尤其是文庫制備的自動化，對于提高實(shí)驗(yàn)效率、降低人為誤差以及推動 NGS 技術(shù)在科研和臨床領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用具有重要意義。
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三、Opentrons Flex 平臺賦能 NGS 樣本自動化的全流程解析?
核酸提取自動化?
核酸提取是 NGS 樣本處理的第一步，Opentrons Flex 平臺能夠高效地自動化運(yùn)行核酸提取流程。。與傳統(tǒng)手動提取方法相比，自動化核酸提取不僅大大縮短了操作時間，還減少了人為因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，提高了實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性和可靠性。?
文庫制備自動化?
文庫制備是 NGS 樣本處理中最為復(fù)雜和關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，Opentrons Flex 平臺在這一環(huán)節(jié)展現(xiàn)出了強(qiáng)大的優(yōu)勢。平臺可以與多種主流的文庫制備試劑盒兼容，Opentrons Flex 平臺能夠自動化完成 96 個樣本的文庫制備流程，整個過程僅需 4 - 5 小時，而所需的手動操作時間不到 1 小時。?
在文庫制備過程中，Opentrons Flex 平臺首先通過酶促片段化法將 DNA 樣本進(jìn)行片段化處理，然后依次進(jìn)行末端修復(fù)、接頭添加以及 PCR 擴(kuò)增等步驟。平臺的 Flex 移液器能夠精確地控制試劑的添加量，確保每個樣本都能得到一致的反應(yīng)條件。同時，熱循環(huán)模塊可以精準(zhǔn)地控制 PCR 反應(yīng)的溫度和時間，保證擴(kuò)增效果的穩(wěn)定性。

四、文庫定量與均一化自動化?
文庫定量與均一化是保證測序結(jié)果準(zhǔn)確性和一致性的重要步驟。Opentrons Flex 平臺可以結(jié)合相關(guān)試劑盒，實(shí)現(xiàn)文庫定量與均一化的自動化。通過自動化流程，平臺能夠?qū)⑽膸炀换?4 nM，為后續(xù)的測序做好準(zhǔn)備。這種自動化的文庫定量與均一化方法不僅提高了工作效率，還減少了人為操作帶來的誤差，使得文庫質(zhì)量更加穩(wěn)定可靠。?

五、與測序環(huán)節(jié)的銜接?
Opentrons Flex 平臺制備的高質(zhì)量測序文庫能夠與主流的測序平臺，經(jīng) Opentrons Flex 平臺制備的文庫在測序后，展現(xiàn)出了較高的 mapping 質(zhì)量和準(zhǔn)確性。這表明 Opentrons Flex 平臺在 NGS 樣本自動化處理流程中，能夠有效地將前期的樣本處理工作與最終的測序環(huán)節(jié)緊密結(jié)合，確保整個測序流程的高效運(yùn)行。

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