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에딘버러 대학은 QPix 콜로니 피커를 DNA 제조 규모 확대에 사용합니다.

Edinburgh Genome Foundry, 에딘버러 대학의 합성 및 시스템 생물학 센터

Hille Tekotte, PhD, Edinburgh Genome Foundry 관리자

QPix 400 시리즈 미생물 콜로니 피커

도전

Edinburgh Genome Foundry(EGF)에서는 완전 자동화 로봇식 플랫폼을 사용하는 고객을 위해 유전 물질을 제조하여, DNA를 최대 1Mb 길이로 생성 및 수정합니다. 이러한 DNA 구조체는 개인 맞춤의학, 질병 검출 박테리아 생산, 또는 생물연료 작물 수율의 증가에 사용할 줄기세포 프로그래밍과 같은 새롭거나 개선된 기능을 세포 또는 전체 유기체에 탑재하기 위해 사용되었습니다.

에딘버러 대학은 QPix 콜로니 피커를 DNA 제조 규모 확대에 사용합니다.

정확한 샘플 및 데이터 추적을 이용해 보다 높은 샘플 처리량을 달성하기 위해, EGF에서는 자동화 호환 가능 SBS 형식 트레이에 여러 샘플을 플레이팅하고 스트리크할 수 있는 자동화된 콜로니 피킹 시스템이 필요하였습니다. 또한, 이 시스템이 기존 자동화 워크플로에 완전히 통합될 수 있어야 했습니다. 샘플을 취급하고 워크플로 내 다른 분석기기로 샘플을 이동시키기 위해 제3의 로봇식 팔에 접속이 가능하도록 하드웨어와 소프트웨어를 수정할 필요가 있었습니다.

솔루션

EGF의 요구 사항을 충족시키기 위해, 고급 워크플로 엔지니어링 솔루션(AWES) 팀은 QPix 420 시스템을 수정하여 액체 처리를 비롯해 수정된 로봇식 팔에 접속할 수 있는 구조 설계를 위한 하드웨어를 제공할 수 있도록 하였습니다. 이 주문 제조 설정을 Qpix 선택-HT 시스템이라고 명명하였습니다. 또한, 맞춤형 Qpix 헤드를 개발하여 8개 샘플이 마이크로플레이트 규모에서 SBS 표준을 충족하는 단일, 미분열 한천배지 트레이에 도말될 수 있도록 하였습니다. 각각 고유하게 맞춤 조절된 과정을 위한 개방형 API와 소프트웨어도 제공합니다. EGF를 통해 QPix 선택-HT 시스템이 3개의 로봇 팔, 2개의 액체 처리기, 배양기, PCR 기계(표준 및 실시간 모두), 음파 분주기, 원심분리기, 플레이트 밀봉기 및 필러, 뚜껑 따개, 캡 씌우개/열개를 포함하는 자동화 플랫폼에 완전히 통합되었습니다.

  • 새로운 워크플로를 다루기 위한 주문제작 QPix 하드웨어 및 소프트웨어
  • 설계 및 제조된 맞춤형 피킹 헤드

결과

최대 200개의 샘플을 플레이팅하거나 최대 3,000개의 콜로니를 한 시간 내에 피킹할 수 있는 기능인 Qpix 선택-HT 시스템은 고객에게 제품을 적시에 전달하기 위해 필수적인 고처리량 샘플링을 제공합니다. 각 과정에는 믿을 수 있는 샘플 추적과 데이터 관리가 포함되어 전체 자동화된 워크플로에 대해 EGF가 샘플 데이터를 효과적으로 다룰 수 있도록 합니다. 완전 자동화 워크플로로의 시스템 통합은 시스템을 실행하는 데 필요한 직원의 근무 시간을 절감하여 각 EGF 프로젝트에 필요한 재정적 비용을 절약합니다. Molecular Devices AWES 팀과 Edinburgh Genome Foundry 간의 긴밀한 협력은 특정 워크플로의 요구 사항에 대한 효과적인 솔루션으로 이어져, EGF가 DNA 어셈블리를 위한 완전 자동화 플랫폼을 만드는 목표를 달성할 수 있도록 하였습니다.

 

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참고문헌

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Junaida A. 외. 장기 칩에 대한 최종 사용자의 관점: Assay 및 사용성 측면(An End-User Perspective on Organ-on-a-Chip: Assays and Usability Aspects). 생의학 공학에 대한 현 의견(Current Opinion in Biomedical Engineering). 언론 기사(2017).