오픈 소스 마이크로플레이트 호환 조명 패널용 애플리케이션

요약

마이크로플레이트 보조 파이펫팅 라이트 에미터(M.A.P.L.E.)는 마이크로플레이트의 수동 준비에 대한 지침을 제공하기 위해 마이크로티터 웰을 체계적으로 조명하는 컴퓨터 구동 장치입니다.  M.A.P.L.E.는 데이터 기록 보관을 자동화하면서 마이크로플레이트 준비의 정확도를 향상시킵니다.  또한 마이크로 플레이트 품질을 검사하거나 오류 감지를 지원할 수 있습니다.

초록

마이크로 플레이트는 소규모 실험실 벤치탑 작업뿐만 아니라 대규모 고처리량 스크리닝(HTS) 캠페인 모두에서 다양한 작업을 위해 현대 실험실 환경에서 일반적으로 사용됩니다. 실험실 자동화로 인해 마이크로플레이트의 유용성은 크게 향상되었지만 자동화 기반 계측이 실현 가능하지 않거나 비용 효율적이며 마이크로플레이트 서식 요구 사항과 호환되지 않는 경우가 남아 있습니다. 이러한 경우 마이크로 플레이트를 수동으로 준비해야 합니다. 수동 마이크로플레이트 조작에 문제가 되는 것은 샘플 작업의 정확한 추적, 데이터 기록 보관 및 품질 관리(QC) 검사와 관련하여 잘 아티팩트 또는 서식 오류에 대한 여러 가지 문제가 발생할 수 있다는 것입니다. 마이크로 플레이트 웰 밀도가 증가함에 따라 (즉, 96 웰, 384 웰, 1536 웰) 오류가 발생할 가능성도 급격히 증가합니다.  또한, 소형 벤치탑 실험실 작업의 경우 비용 효율적인 방식으로 시료 처리의 용이성과 정확성을 개선할 필요성이 존재합니다. 본 명세서에서는 마이크로플레이트 보조 파이펫팅 라이트 이미터(M.A.P.L.E.)로 지칭되는 반자동 파이펫팅 가이드역할을 하는 시스템을 설명한다.  M.A.P.L.E.는 고처리량 스크리닝 또는 실험실 벤치탑 작업에서 분석 개발을 위한 화합물 적중 피킹 및 마이크로플레이트 준비를 지원하고 마이크로플레이트의 QC/품질 보증(QA) 진단 평가를 지원하기 위한 여러 용도를 가지고 있습니다. 품질 또는 잘 서식 오류를 시각화.

서론

최근 발표된^1,스크립스 리서치^2의 리드 식별 연구소는 마이크로플레이트 보조 파이펫팅 라이트 이미터(M.A)라고 불리는 마이크로플레이트 준비를 위한 오픈 소스 조명 패널을 개발하고 출시했습니다. P.L.E.) 마이크로플레이트의 수동 제제는 화합물 관리 또는 생체 분석 요구를 위해 만들어지든, 마이크로플레이트의 밀도뿐만 아니라 크게 증가하는 인간의 실수에 취약할 수 있습니다. 또한 마이크로 플레이트 콘텐츠/형식의 적절한 기록 보관 및 데이터 로깅도 수동 입력 오류가 발생하기 쉽습니다. 높은 처리량 스크리닝(HTS) 자동화 시설에서이러한 문제는 자동화된 데이터베이스 기록 보관과 통합된 컴퓨터 기반 로봇 워크스테이션을 사용하여 완화됩니다. 수동 조작을 최소화하고 서식 지정 및 데이터 기록 오류를 줄일 수 있습니다. 그러나 자동화 기반 계측이 단순히 불가능하거나 마이크로 플레이트 서식 요구 사항과 호환되지 않는 경우가 많기 때문에 수동 개입이 필요합니다. 또한 마이크로플레이트 준비의 처리량, 정확성 및 데이터 기록 보관을 자동화하기 위해 컴팩트하고 비용 효율적인 반자동 장치가 필요한 소규모 실험실 운영을 지원해야 합니다.

다른 마이크로 플레이트 조명 시스템이 존재하는....

프로토콜

1. 반자동 "플레이트 대 플레이트" 샘플 이송 준비

1. 스프레드시트 편집 응용 프로그램을 사용하여 소스 및 대상 플레이트를 포함하는 그림 1과 같이 CSV 파일을 생성합니다. 생성된 CSV 파일에는 나열된 순서대로 다음 헤더 열이 있어야 합니다. 대상_바코드; 소스_웰; Dest_well; 전송_볼륨.
2. 헤더 열 아래에 원하는 각 파이펫팅 작업(예: 샘플 전송)에 대해 CSV 파일에 다음 정보가 포함된 행을 하나 포함해야 합니다.
   1. Source_barcode: 소스 마이크로플레이트의 유숫자 바코드, 예를 들어, S1007372; 바코드가 연결되어 있지 않으면 비워 둡니다.
   2. Destination_barcode: 대상 마이크로플레이트의 유숫자 바코드(예: D0573282; 바코드가 연결되어 있지 않으면 비워 둡니다.
   3. Source_well: 소스 플레이트에서 파이펫아웃되는 잘 에 대한 범숫자 행 및 열 식별자(예: 행^H(8행), 열 10(ANSI/SLAS 표준 웰 지정, 예: A1, C10...)에 대한 H10.
   4. Dest_well: 대상 플레이트에서 파이펫아웃되는 잘 하기 위한 범숫자 행 및 열 식별자(예: 행

결과

M.A.P.L.E. 플랫폼은 다양한 사용자 구성 방법으로 96- 및 384 웰 마이크로플레이트의 웰을 조명할 수 있어 각 웰의 색상과 광도를 간단하고 독립적으로 제어할 수 있습니다. M.A.P.L.E.는 수동 파이펫팅 작업에서 오류 발생 기회를 줄임으로써 사용자가 각 웰에 원하는 내용이 포함되어 있다는 확신을 가지고 마이크로플레이트를 준비할 수 있도록 지원합니다. 도 12 및 그림 13의예와 같이 플레이트 간 샘플 전달 및 직렬 희석 판의 제조는 사용자가 작업 중에 주의를 산만하게 하고 무엇을 추적하지 못하는지 염려없이 수행 될 수 있습니다. 파이펫팅 작업이 유지됩니다. 파이펫팅 작업이 완료되면 M.A.P.L.E. 플랫폼을 사용하여 마이크로플레이트를 조명하여 침전물, 빈 우물, 부분적으로 채워진 우물 또는 기포와 같은 잠재적인 아티팩트를 식별할 수 있습니다. 마이크로플레이트가 생성될 때 이러한 아티팩트를 검출함으로써 사용자.......

토론

M.A.P.L.E.를 오픈 소스 플랫폼으로 출시함으로써 유틸리티를 제공하지만 최종 사용자의 진화하는 요구를 충족하도록 쉽게 확장할 수 있는 실험실 도구를 도입했습니다. Benchtop 마이크로 플레이트 샘플 준비는 다양한 실험실 환경에서 수행되는 일반적인 작업이며 M.A.P.L.E와 같은 기술로 이 작업을 분명히 향상시킬 수 있습니다.

M.A.P.L.E. 플랫폼은 향후 애플리케이션에 대한 적응성을 염두에 두고 특별히 설계되었습니다. 각 구성 요소(전자 조명 패널, 펌웨어, GUI, 인클로저)는 개별적으로 사용하기 위해 추출될 수 있으며, 더 큰 시스템 또는 이들의 중간 조합의 일부로 사용된다. 예를 들어, 3D 인쇄 프로젝트 인클로저는 단순히 벤치탑 파이펫팅의 인체 공학적 향상을 위해 조명 패널없이 사용할 수 있습니다. 조명 패널에는 +5V 제어 신호, +5V 소스 및 접지(GND)를 생성할 수 있는 모든 시스템에 부착할 수 있는 간단한 3선 인터페이스가 있습니다. 소프트웨어 U.......

재료

이 논문에 사용된 재료 목록

이름	회사	카탈로그 번호	댓글
96 또는 384 웰 microplate			https://en.wikipedia.org/wiki/Microplate
Microplate Assistive Pipetting Light Emitter	오픈 소스		https://github.com/pierrebaillargeon/Microplate-Assistive-Pipetting-Light-Emitter
Pipettor			https://www.jove.com/science-education/5033/an-introduction-to-the-micropipettor
Spectrometer	오션 옵틱	USB-650 레드 타이드

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