Opentrons 客戶訪談 | Biomarin 製藥公司的 Elaine Phan

Kristin Ellis 最近造訪了位於加州聖拉斐爾的 Biomarin 製藥公司總部。在那裡，她與 Biomarin 蛋白質生物化學的高級研究助理 Elaine Phan 進行了交談。 Elaine Phan 一直在使用 OT-1 PRO進行蛋白質定量分析。

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Kristin: 我非常高興聽到Biomarin如何利用 OT-1 PRO，那麼，首先，能否分享一下您使用 Opentrons 的體驗？

Elaine: 非常棒！你們提供的協議讓我得以順利執行。目前為止，我主要是根據你們給我的自動化Bradford Assay 的說明進行操作，然後在你們的網站上尋找如何寫協議的細節。我想你們有一個專門的頁面供人學習吧？

Kristin: 您是指Opentrons的開源API文件嗎？

Elaine: 對，還有 Artyom 推薦的 Python 學習平台 SoloLearn。起初，我是根據 Will 在部落格上分享的 JSON協議進行學習的，這讓我更容易理解 Python 的相關內容。

Kristin: 哦，真的？您為什麼這麼認為？

Elaine: 因為一開始，我覺得 Python 看起來比較複雜。但透過閱讀你們提供的 JSON 說明，我能夠更好地理解並編寫各種命令。當我拿到硬體後，我能夠迅速組裝機器，並調整現有的 Bradford Assay 程式碼。對我而言，我已經進行了十多年的加樣工作，這款裝置真的減輕了我手臂的負擔。

Kristin: 你能否簡單介紹一下你們團隊的工作內容？

Elaine: 我們專注於蛋白質純化，屬於蛋白質科學研究團隊。我們的工作流程非常龐大，而我還處於研究的初級階段。我們取得許多餾分，並需要確定每個餾分的純度。這意味著我們需要進行凝膠電泳、Bradford實驗等操作，然後集中所有所需的材料。接下來，我們要製備足夠的材料，用於臨床前樣本，以展示藥物的療效。簡而言之，我們需要製備足夠的藥物，以便提供給其他團隊進行實驗。一旦完成這些實驗，我們將藥物用於小鼠模型，觀察其效果。擁有 Opentrons 機器人可以大幅加快這一流程，使其更有效率。

Kristin: 你們測試的蛋白質最初是從哪裡取得的？

Elaine: 我們有另一個團隊專門進行細胞培養。他們為我培養所需的細胞。我們使用哺乳動物細胞和 E.coli 兩種細胞。目前，我主要研究 E. coli，並在其上表達 His-tag。這個過程相對簡單。透過 His 結合柱將蛋白質結合，然後洗脫，再放入餾分中，就可以觀察到蛋白質的位置。

Kristin: 這樣你們就能觀察到蛋白質的表現量了。

Elaine: 是的，流程大致上是這樣的。首先，進行加載步驟，將樣本裝入儀器中，未與柱子結合的物質會流出。這樣，所有不需要的雜質都可以被移除。接下來是洗滌步驟，用於沖洗柱子。然後透過咪唑梯度將材料洗脫出來，最終只有我想要結合的物質才會與柱子結合。將這些與柱子結合的物質收集起來，並分成多個餾分。然後透過凝膠電泳分析其純度。我還要進行 Bradford 實驗，以量化所有蛋白質並顯示回收率。之後，可以對每個餾分進行凝膠電泳，或將幾個餾分合併後進行凝膠電泳，然後透過 Western blot 觀察蛋白質的位置。這就是我們通常所做的工作！

我們最終的目標是讓 OT-1 能夠進行 ELISAs 實驗。我們需要展示活性等數據。我個人不從事 ELISAs 方面的工作，但其他人會進行這方面的研究。因此，一旦他們確定了工作流程，我就可以從他們那裡獲得 ELISAs和其他活性檢測方法，並嘗試將其應用於機器人。

Kristin: 是的，這也是我們目前與其他幾個團隊合作的項目之一——我們希望實現各種類型的 ELISAs 的自動化。不僅是單一的 ELISA ，還包括 MSD 板、Luminex 等我們可以開發的任何東西。這是我們想要進入的一個領域。

Elaine: 很好！一旦我決定開始這方面的研究，我將向您諮詢更多問題。

Kristin: 當然！這就是我們存在的意義，也是我們建立這個社群的原因！

你已經使用 OT-1 PRO 一個半月了。你說你已經從事生物學和手動移液工作 10 年了。然後你得到了OT-1 PRO，並開始學習如何編程和如何圍繞自動化建立實驗。與手動操作相比，程式設計實驗對你的實驗室工作體驗有何影響？

Elaine: 這台機器完全顛覆了我的認知。我一直從事生物學和手動移液工作 10 年，從未想過能接觸到這個全新的領域。現在，這台機器幾乎成了我的實驗助手。它幫我處理了很多日常的實驗工作，例如運行Bradfords 和其他一些常規實驗，這為我節省了大量時間。現在，我可以把更多精力投入閱讀文獻、理解實驗原理和改進實驗方法。此外，學會程式設計後，我彷彿打開了新世界的大門。我現在腦海中充滿了各種想法，只是還沒有完全表達出來，因為還有許多東西要學習。

而且這台機器有這麼多的可能性——例如使用不同的移液器。即使你們說這台機器可能無法與Rainin 移液器搭配使用，我還是想試試看。我不會輕易放棄，總是想挑戰新事物！

Kristin: 我們當然不會阻止你！這也是我們讓 Opentrons 平台保持開源的原因之一，這樣當我們對你說「哦，你知道嗎，我們這邊不這麼做」時，你就可以自己解決！

我知道你覺得程式設計部分很酷，而且你已經開始調整硬體了。那麼，你對硬體模組化以及可以隨意組合東西有什麼看法？

Elaine: 這真是太棒了，因為我可以把任何東西放在平台上！我以前甚至沒有考慮過這些好用的東西（指著裝有Beckman Coulter 儲液池的吸頭架），因為我們通常使用一次性的塑膠吸頭架，但現在我可以想到一百萬種可以放在那裡的液體。

Biomarin 公司已經將 Opentrons 的吸頭架重新利用，改造成了 Beckman Coulter 儲液池的支架。

Elaine: 我還想認識其他從事這方面工作的人，了解他們的想法。我知道你們在 Slack 頻道上有小型的社區，但如果我能與人們見面，解釋我正在做的事情，同時他們也向我解釋他們在做什麼，那麼這些想法真的會匯聚在一起。

Kristin: 聽起來你對社區方面也很有興趣。作為一個在科學領域經驗豐富的人，你認為這種社群對於發展和建構非常重要嗎？

Elaine: 我認為是的，尤其對我而言，因為現在我是公司裡唯一一個使用它的人。所以除了你們，我真的不知道該和誰討論這台機器能做些什麼更廣泛的事。例如，你今天提到有人在使用磁珠、亞馬遜的 Alexa等。實際上，我的程式設計等級還處於初級階段。我能進行多少更多的程式設計工作？我該如何開始學習？

Kristin: 這就是我們Protocol Library背後的理念。最近我們重新推出了這個庫，我們之所以說“我們與Biomarin 合作開發了 Bradford Assay”，部分原因是為了讓人們可以在圖書館中看到這個方案。然後，如果他們對這個方案有疑問，可以進入社區頻道問你們：「嘿，你是如何開發這個方案的？」此外，用戶越多，我們添加的方案就越多。然後，你可以下載它們查看程式碼並開始理解，就像你最初開始時一樣。

Elaine: 是的，那將會非常有幫助。能夠在看到方案後向他們提問，使得 Protocol Library 也成為對話的起點。我們實際上計劃引入一個平台，而我開始意識到你們可以做他們能做的所有事情。他們有一些很好的想法，而他們只是拖放操作，這對於不懂編程的人來說真的很簡單……但如果我能學習編程，我就可以讓OT-1 來完成它，而且它的成本非常低廉，這讓我感到非常興奮。

Kristin: 這個觀點其實很有趣！那麼，如果你回顧一下職涯的起點，假設你一開始就擁有像 OT-1 這樣的工具，像是這個和一台 3D 列印機，那會帶來哪些可能性呢？

Elaine: 那將會是太棒了！我現在想想，如果當時有這個工具，我可以用它來寫很多實驗。很多事情，尤其是分離……你知道，有時候你必須加班到很晚才能完成某些工作，因為不能等待，也不能放入冰箱，否則蛋白質會沉澱。所以，你只能完成到某個階段，然後停下來或冷凍。在很多這樣的情況下，如果有助手幫忙，那就太好了。

Kristin: 你是如何決定從 Bradford Assay 開始的？這是你們實驗室的迫切需求嗎？

Elaine: 是的，這是每個人都要運行的實驗，也是每個新來的人都要學習的基礎知識，因為每個人都需要時時刻刻知道蛋白質的濃度。所以我們想，如果機器能運行這個 Bradford Assay，那麼它也能運行 ELISAs，可以做凝膠製備，可以做標準曲線。 Bradford Assay 只是每個人在實驗室開始時都必須做的基本移液實驗。如果你能非常準確地完成這些，那麼你可能就能完成我們實驗室所需的所有實驗。

Elaine 最初沒有程式設計經驗，但透過學習，她現在已經成長為 Opentrons 的超級用戶！她的回饋幫助我們改善了使用者體驗，她對 Protocol Library 的貢獻使科學對每個人來說都更具可重複性。