自動化 NGS 工作流程的 5 個理由

與第一代方法相比，新一代定序 (NGS) 具有更快的速度、更低的成本和更高的通量，已將生物學研究推入了一個新時代。 全基因組定序、表觀基因組學、宏基因組學和微生物組學只是當今眾多 NGS 應用中的一小部分，它們促進了流行病學、癌症診斷和藥物領域的進步。

與第一代方法相比，次世代定序 (NGS) 具有更快的速度、更低的成本和更高的通量，已將生物學研究推入了一個新時代。 全基因組定序、表觀基因組學、宏基因組學和微生物組學只是當今眾多NGS 應用的一小部分，它們促進了流行病學、癌症診斷和藥物發現的進步，並極大地提高了我們對生物體如何利用遺傳訊息在環境中生存和繁殖的理解。 不斷變化的環境。

市場上有各種各樣的測序儀器和服務提供商，NGS 正迅速被各種規模和不同預算的實驗室所接受。 雖然定序和數據分析通常是自動化的，但上游 NGS 步驟，即樣品處理和文庫製備通常是手動進行的。 幸運的是，透過一些努力和優化，這些步驟可以在移液機器人上輕鬆自動化，為使用者節省了許多潛在的麻煩。 在這裡，我們來看看自動化 NGS 工作流程的 5 大理由。

1. 可擴展性

如果您曾經嘗試過手動處理大量 NGS 結合樣本，那麼擴大規模的潛力應該會讓您對自動化感到興奮。 機器人的具體功能取決於型號，但在大多數情況下，您將能夠同時處理多達 96 個樣本，從而顯著減少手動處理相同數量的樣本所需的時間。

自動化還為您省去了批量處理樣品的可怕麻煩，由於離心機尺寸、樣品降解風險（例如，使用 RNA 時）以及最大數量的限制，這在手動設定中通常是必要的。 人們在任何時候都感覺可以輕鬆處理的樣本。 比避免麻煩更重要的是，更少的批次意味著更少或沒有批次間的差異。

2、創新

透過自動化擴大 NGS 實驗規模將不可避免地讓您能夠解決手動設定幾乎無法解決的新研究問題。 以下是一系列 NGS 應用的幾個範例：

藥物發現：篩選大量新型化合物，以尋找疾病材料（例如細胞系）中所需的轉錄或表觀遺傳學變化，而不是試圖挑選可能具有治療相關作用的化合物。

微生物組學：分析足夠大的樣本集，以獲得您選擇的物種中「正常」微生物區系的圖片。 如果您一次只能處理 12 或 24 個樣本，這將是一項不可能的任務。

植物育種：大規模鑑定農藝重要基因和遺傳標記，以幫助基因組選擇和基因工程開發具有高度理想性狀的新品種。

疾病研究與診斷：篩選大量臨床樣本以發現新的疾病相關基因或生物標記。

環境監測：透過對其無脊椎動物居民進行定性和定量序列分析來評估生態系統的健康狀況。

除了增加您自己的研究創新之外，更高的通量還應該促進與其他實驗室加強合作，為新專案和發現打開大門，否則這些專案和發現將非常具有挑戰性（如果可能的話）。

3. 一致的數據質量

在整個NGS工作流程中，樣本處理、文庫建置以及PCR擴增和文庫標準化等下游處理步驟特別容易出現人為錯誤。 該協議很冗長，有許多移液步驟和不斷變化的試劑體積，通常需要沿途將樣品轉移到新管中。 不正確的標籤、污染、移液錯誤或與方案的最輕微偏差都會嚴重影響結果數據。

即使人為錯誤完全不可避免，批次之間的差異以及工作人員之間樣品處理的差異也是不可避免的。 如果可能的話，監控 NGS 工作流程中的這些錯誤和變更也是不切實際的。 自動化樣品和文庫製備緩解了這個問題，提供更好的過程控制、準確高效的工作流程以及獨立於人員變動的更好的運行重複性，從而無論您有1 個還是1,000 個樣品，都可以提供可靠性和一致的數據品質。

4. 增加離開時間

這並不完全是黑白分明的，因為您需要在啟動階段投入一些時間和精力，以確保您的移液機器人能夠執行嚴格的協議。如果幸運的話，您也許能夠找到一個 從其供應商或您選擇的核酸提取和文庫製備試劑盒的供應商處獲取適合您機器人的腳本，其中許多供應商與自動化供應商合作開發自動化就緒協議。

無論如何，一旦您的自動化設定啟動並運行，您就可以享受將寶貴的實驗室時間花在規劃新的關鍵實驗上，而不是重複的樣品和文庫準備。 自動化還可以減少對員工進行多種不同方案培訓所需的工作量，從而釋放更多資源，並避免員工因過度移液而造成的重複性勞損。

5. 降低成本

根據您目前的資源，在設置和最佳化階段可能會產生相當大的支出，例如，如果您的實驗室還沒有移液機器人，您將需要獲得移液機器人。 您還需要花時間對機器人進行編程以執行各種協議。 然而，一旦您的自動化設定啟動並運行，節省的員工培訓和樣品處理時間以及避免人為錯誤導致的材料和試劑損失可能會轉化為顯著的成本節省，特別是當NGS 是常規且關鍵的部分時你的研究。

你能自動化完成工作嗎？

別擔心，即使是最好的自動化設定也不能完全消除人工幹預的需要。 您仍需要納入品質控制檢查