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2021 年 05 月 18 日

Opentrons 客户访谈 | 生物技术公司Parhelia Bio

本期客户访谈将为大家介绍一家正在颠覆自动化染色行业的生物技术公司Parhelia Bio,他们使用Opentrons创造了一台灵活且价格实惠的载玻片和盖玻片染色设备。

生物技术公司 Parhelia Bio 的联合创始人Nikolay Samusik 和 Yury Goltsev 开发了一个插件模块(并已获得专利)。这个模块可将任何自动化移液平台转变为显微镜样本的自动染色机。现在,他们使用 Opentrons OT-2 自动化移液平台和 Opentrons Python 协议 API 来自动化常规免疫荧光、Akoya 的 CODEX 以及 IHC 与FFPE 样本上的抗原恢复等染色方案。

Opentrons: 你们是如何想到让 Parhelia 设备使用液体处理器自动染色载玻片这个想法的?

Nikolay Samusik:  Parhelia PAR2 设备的想法和需求源于我们在斯坦福大学 Garry Nolan 实验室进行的研究,当时我们正在研究一种名为 CODEX 的超高多重发现组织染色方案。CODEX 及其临床级高通量伙伴OPAL 目前由我们创立的另一家公司—— Akoya Biosciences 进行分销。

Yury Goltsev: 在开发 CODEX、OPAL 和其他先进的组织染色方法的过程中,我们了解到像 RNA FISH 和多重 IHC 这样的复杂方案虽然对我们这些开发人员来说很容易,但对使用者来说却很困难,学习曲线可能相当高。多步骤处理需要花费很多时间,根据抗体/探针的孵育时间,整个程序很容易需要超过一天的时间,而且对于新手学生和经验丰富的技术人员来说,很难避免手工移液错误。我们意识到我们需要一种特殊的设备来自动化进行染色,但是市面上大部分自动化的起步价超过 15 万美元,我们实验室负担不起。我们也找不到可以处理盖玻片的自动染色机——就是 CODEX 中使用的平面支撑介质。

Opentrons: 为什么组织染色如此困难?

Yury Goltsev: 因为在组织染色过程中,多步骤的处理和学习新的染色方案需要大量的实践和努力。要运行涉及大量组织样本处理的调查项目,您必须拥有一个专职的技术人员(或甚至一个技术团队)勤勉地遵循所有步骤进行操作。一个处理复杂的多色染色的博士后将花费大部分时间在实验台上,没有时间来阅读和分析数据。这导致了很多不必要的体力劳动,并导致了实验是否可重复的问题,我们认为只有通过有效的自动化才能解决这些问题。

Opentrons: 您是如何将 OT-2 整合到您的实验室中的?

Yury Goltsev:  我们没有花费 25 万美元购买市面上的全自动染色机,而是购买了一台 200 美元的 3D 打印机,它基本上可以完成同样的工作,实现 XYZ 工具定位的自动化。但是,当我们看到 OT-2 时,我们认为它是我们的理想选择:它具备我们所需的功能,外观漂亮,性价比高,而且我们可以将其与我们的设备整合到一起。

Opentrons: 在使用 OT-2 之前,您是否了解过其他自动液体处理设备?

Nikolay Samusik:  不是很了解,但我们有具备编程知识,OT-2 平台具备独特的开源性,所以我们可以使用Python 轻松地与 OT-2 交互和进行开发。

Opentrons: 您的 OT-2 启动和运行的情况如何?

Yury Goltsev:  对我们来说,OT-2 运行体验非常好。OT-2 的优点是它能够支持至少三种方式与它互动,例如 Jupyter notebooks、SSH shell 和 Opentrons Python API 。而且让我觉得了不起的一点是,协议是在设备上运行的,而不是在电脑上运行,所以如果电脑与机器人断开连接或出现问题,设备仍然会继续运行协议。

Opentrons: 在设置您的 OT-2 时,您遇到过什么困难吗?

Yury Goltsev:  我们发现,根据 Opentrons APP 的固件版本指引,初始校准的过程可能会有点困难。但是Opentrons 的客户支持团队一直以来都能做到快速响应,帮助我们解决问题。综合而言我们认为这是一个非常出色的设备,运行过程非常顺利,我们喜欢它。

Opentrons: 请与我们分享一下关于使用 OT-2 自动化 FFPE 抗原修复的情况。

Nikolay Samusik:  到目前为止,我们最大的成就之一是在 IHC 方案中自动化 FFPE 抗原修复(一种需要精确高温处理的表位去掩蔽步骤)。我们通过使用 Parhelia PAR2 设备与 Opentrons 温度模块 实现了这一点。市场上很少有其他染色机能够同时进行热处理和染色,而大型仪器供应商对于具备能单一仪器中实现抗原修复与抗体染色能力的设备收取的费用会更高。OT-2 不一样,它使我们能够利用机载温度模块运行温度控制的实验,并为我们打开了全新的协议范围,现在我们可以做高端自动染色机可以做的一切。

Opentrons: 告诉我们关于使用 OT-2 对实验液体进行的一系列操作和处理的体验如何。

Yury Goltsev:  我们的设备非常精巧且易于携带,因此我们能够将所有东西放入96孔板的板位(SBS板位)中,并使其与所有自动化移液设备兼容。其次,我们希望所有液体都放在盒子里,因为这有助于保持湿度并防止生物危害泄漏。对于危险样本,它们也完全可以使用我们的设备进行密封,您可以做任何事情,并在需要时安全地丢弃盒子。我们相信这在处理高度传染性疾病(如COVID-19)方面尤为重要。

Opentrons: 您目前对市场拓展有哪些愿景?

Yury Goltsev:  我们非常看好发展中国家市场,因为我们的产品比其他自动染色机便宜很多,实际上便宜了20 倍。对于非洲或拉丁美洲或任何研究预算紧凑的地方来说,这是一个很好的选择。

Opentrons: 关于使用 OT-2,您还有其他想跟大家分享的吗?

Nikolay Samusik: OT-2 和 Opentrons 给我们带来了巨大的启发。这家公司颠覆了液体处理市场,并且与我们想要颠覆自动染色市场的方式不谋而合。大多数实验室没有自动化移液设备,正是因为他们的预算无法负担,而且大部分自动化移液设备都非常复杂且难以使用。但我们使用了 OT-2 之后,实际经验告诉我们 OT-2 与传统的自动化移液设备不一样。

Yury Goltsev: 我们有一个宏伟的计划。坦白说,我们的设备不仅仅是一个载玻片染色机。我们计划将其与显微镜结合使用。例如,盖玻片在染色组织以外的各种研究背景下都有使用。我们的设备可以自动处理排列在玻璃上的蛋白质、DNA 或化学物质。你可以放入任何需要层流液交换的样本,然后让我们的设备与 OT-2 一起为系统创建层流情况来处理它。Opentrons 为我们打开了无限可能。

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