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2017 年 04 月 04 日

Opentrons 客户访谈 | Biomarin 制药公司的 Elaine Phan

Kristin Ellis 最近访问了位于加州圣拉斐尔的 Biomarin 制药公司总部。在那里,她与 Biomarin 蛋白质生物化学的高级研究助理 Elaine Phan 进行了交谈。Elaine Phan 一直在使用 OT-1 PRO进行蛋白质定量分析。

(为了给您提供更简洁易懂的阅读体验, 本篇报导已经过编辑优化)。

Kristin: 我非常高兴听到Biomarin如何利用 OT-1 PRO,那么,首先,能否分享一下您使用 Opentrons 的体验?

Elaine: 非常棒!你们提供的协议让我得以顺利执行。目前为止,我主要是根据你们给我的自动化 Bradford Assay 的说明进行操作,然后在你们的网站上查找如何编写协议的细节。我想你们有一个专门的页面供人学习吧?

Kristin: 您是指Opentrons的开源API文档吗?

Elaine: 对,还有 Artyom 推荐的 Python 学习平台 SoloLearn。起初,我是根据 Will 在博客上分享的 JSON协议进行学习的,这让我更容易理解 Python 的相关内容。

Kristin: 哦,真的?您为什么这么认为?

Elaine: 因为开始时,我觉得 Python 看起来更复杂。但通过阅读你们提供的 JSON 说明,我能够更好地理解并编写各种命令。当我拿到硬件后,我能够迅速组装机器,并调整已有的 Bradford Assay 代码。对我而言,我已经进行了十多年的加样工作,这款设备真的减轻了我手臂的负担。

Kristin: 你能否简要介绍一下你们团队的工作内容?

Elaine: 我们专注于蛋白质纯化,属于蛋白质科学研究团队。我们的工作流程非常庞大,而我还处于研究的初级阶段。我们获取许多馏分,并需要确定每个馏分的纯度。这意味着我们需要进行凝胶电泳、Bradford实验等操作,然后集中所有所需的材料。接下来,我们要制备足够的材料,用于临床前样本,以展示药物的疗效。简而言之,我们需要制备足够的药物,以便提供给其他团队进行实验。一旦完成这些实验,我们将药物用于小鼠模型,观察其效果。拥有 Opentrons 机器人可以大大加快这一流程,使其更加高效。

Kristin: 你们测试的蛋白质最初是从哪里获得的?

Elaine: 我们有另一个团队专门进行细胞培养。他们为我培养所需的细胞。我们使用哺乳动物细胞和 E.coli 两种细胞。目前,我主要研究 E. coli,并在其上表达 His-tag。这个过程相对简单。通过 His 结合柱将蛋白质结合,然后洗脱,再将其放入馏分中,就可以观察到蛋白质的位置。

Kristin: 这样你们就能观察到蛋白质的表达情况了。

Elaine: 是的,流程大致是这样的。首先,进行加载步骤,将样本装入仪器中,未与柱子结合的物质会流出。这样,所有不需要的杂质都可以被去除。接下来是洗涤步骤,用于冲洗柱子。然后通过咪唑梯度将材料洗脱出来,最终只有我想要结合的物质才会与柱子结合。将这些与柱子结合的物质收集起来,并分成多个馏分。然后通过凝胶电泳分析其纯度。我还要进行 Bradford 实验,以量化所有蛋白质并显示回收率。之后,可以对每个馏分进行凝胶电泳,或者将几个馏分合并后进行凝胶电泳,然后通过 Western blot 观察蛋白质的位置。这就是我们通常所做的工作!

我们最终的目标是让 OT-1 能够进行 ELISAs 实验。我们需要展示活性等数据。我个人不从事 ELISAs 方面的工作,但其他人会进行这方面的研究。因此,一旦他们确定了工作流程,我就可以从他们那里获得 ELISAs和其他活性检测方法,并尝试将其应用于机器人上。

Kristin: 是的,这也是我们目前与其他几个团队合作的项目之一——我们希望实现各种类型的 ELISAs 的自动化。不仅是单一的 ELISA ,还包括 MSD 板、Luminex 等我们可以开发的任何东西。这是我们想要进入的一个领域。

Elaine: 很好!一旦我决定开始这方面的研究,我将向您咨询更多问题。

Kristin: 当然!这就是我们存在的意义,也是我们建立这个社区的原因!

你已经使用 OT-1 PRO 一个半月了。你说你已经从事生物学和手动移液工作 10 年了。然后你得到了OT-1 PRO,并开始学习如何编程和如何围绕自动化构建实验。与手工操作相比,编程实验对你的实验室工作体验有何影响?

Elaine: 这台机器完全颠覆了我的认知。我一直从事生物学和手动移液工作 10 年,从未想过能接触到这个全新的领域。现在,这台机器几乎成了我的实验助手。它帮我处理了很多日常的实验工作,比如运行Bradfords 和其他一些常规实验,这为我节省了大量时间。现在,我可以把更多精力投入到阅读文献、理解实验原理和改进实验方法上。此外,学会编程后,我仿佛打开了新世界的大门。我现在脑海中充满了各种想法,只是还没有完全表达出来,因为还有许多东西需要学习。

而且这台机器有如此多的可能性——比如使用不同的移液器。即使你们说这台机器可能无法与Rainin 移液器配合使用,我还是想尝试一下。我不会轻易放弃,总是想挑战新事物!

Kristin: 我们当然不会阻止你!这也是我们让 Opentrons 平台保持开源的原因之一,这样当我们对你说“哦,你知道吗,我们这边不这么做”时,你就可以自己解决!

我知道你觉得编程部分很酷,而且你已经开始调整硬件了。那么,你对硬件模块化以及可以随意组合东西有什么看法?

Elaine: 这真是太棒了,因为我可以把任何东西放在平台上!我以前甚至都没有考虑过这些好用的东西(指着装有 Beckman Coulter 储液池的吸头架),因为我们通常使用一次性的塑料吸头架,但现在我可以想到一百万种可以放在那里的液体。

Biomarin 公司已经将 Opentrons 的吸头架重新利用,改造成了 Beckman Coulter 储液池的支架。

Elaine: 我还想认识其他从事这方面工作的人,了解他们的想法。我知道你们在 Slack 频道上有小型的社区,但如果我能与人们见面,解释我正在做的事情,同时他们也向我解释他们在做什么,那么这些想法真的会汇聚在一起。

Kristin: 听起来你对社区方面也很感兴趣。作为一名在科学领域经验丰富的人,你认为这种社区对于发展和建设非常重要吗?

Elaine: 我认为是的,尤其对我而言,因为现在我是公司里唯一一个使用它的人。所以除了你们,我真的不知道该和谁讨论这台机器能做些什么更广泛的事情。比如,你今天提到有人在使用磁珠、亚马逊的 Alexa等。实际上,我的编程水平还处于初级阶段。我能进行多少更多的编程工作?我应该如何开始学习?

Kristin: 这就是我们Protocol Library背后的理念。最近我们重新推出了这个库,我们之所以说“我们与Biomarin 合作开发了 Bradford Assay”,部分原因是为了让人们可以在图书馆中看到这个方案。然后,如果他们对这个方案有疑问,可以进入社区频道问你们:“嘿,你是如何开发这个方案的?”此外,用户越多,我们添加的方案就越多。然后,你可以下载它们查看代码并开始理解,就像你最初开始时那样。

Elaine: 是的,那将会非常有帮助。能够在看到方案后向他们提问,使得 Protocol Library 也成为对话的起点。我们实际上计划引入一个平台,而我开始意识到你们可以做他们能做的所有事情。他们有一些很好的想法,而他们只是拖放操作,这对于不懂编程的人来说真的很简单……但如果我能学习编程,我就可以让OT-1 来完成它,而且它的成本非常低廉,这让我感到非常兴奋。

Kristin: 这个观点其实很有趣!那么,如果你回顾一下职业生涯的起点,假设你一开始就拥有像 OT-1 这样的工具,比如这个和一台 3D 打印机,那会带来哪些可能性呢?

Elaine: 那将会是太棒了!我现在想想,如果当时有这个工具,我可以用它来写很多实验。很多事情,尤其是分离……你知道,有时候你不得不加班到很晚才能完成某些工作,因为不能等待,也不能放入冰箱,否则蛋白质会沉淀。所以,你只能完成到某个阶段,然后停下来或冷冻起来。在很多这样的情况下,如果有一个助手帮忙,那就太棒了。

Kristin: 你是如何决定从 Bradford Assay 开始的?这是你们实验室的迫切需求吗?

Elaine: 是的,这是每个人都要运行的实验,也是每个新来的人都要学习的基础知识,因为每个人都需要时刻知道蛋白质的浓度。所以我们想,如果机器能运行这个 Bradford Assay,那么它也能运行 ELISAs,可以做凝胶制备,可以做标准曲线。Bradford Assay 只是每个人在实验室开始时必须做的基本移液实验。如果你能非常准确地完成这些,那么你可能就能完成我们实验室需要的所有实验。

Elaine 最初没有编程经验,但通过学习,她现在已经成长为 Opentrons 的超级用户!她的反馈帮助我们改善了用户体验,她对 Protocol Library 的贡献使科学对每个人来说都更具可重复性。

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