优化液体搬运机器人对拟南芥进行高通量前化学遗传学筛选的应用

该方案的总体目标是对拟南芥幼苗进行高通量正向化学遗传学筛选。通过这种方法，我们可以高效且有效地发现影响植物生理学的新型小分子。这些发现将为进一步研究生理过程（例如细胞壁合成）奠定基础。

这种技术的主要优点是可以在短时间内筛选出数以万计的小分子。虽然该方案是为模式植物物种拟南芥设计的，但它可以很容易地适应其他生物，例如昆虫、微生物或细胞培养物。当我们得知该大学的基因组中心需要为剩余的液体处理机器人找到一个家时，我们第一次有了这个方案的想法。

我们立即自愿从他们手中夺走它。如文本方案中所述，准备稀释库和多通道 Tip Wash 自动实验室器具定位器或 ALP。手动加载连接到堆垛机转盘的堆垛机 10。

在酒店 A 到 D 中，首先在 1 号房间装入一盒 AP96 P20 移液器吸头。然后，在房间 2 到 5 中加载四个 96 孔 V 形底板，其中两个上板包含来自订购库的储备浓度，另外两个下板为空。此外，在 6 号房间装入一盒 AP96 P20 移液器吸头。

在 7 至 9 号房间中加载四个 96 孔 V 形底板，两个上板包含有序文库的储备浓度，两个下板为空。在 P3 的储液罐中放置 300 毫升水，在 P7 上放置 300 毫升 70% 乙醇浴，使用 Tip Loader ALP 和多通道 Tip Wash ALP。使用液体处理机器人的作软件，将 Stacker 10 的 AP96 P20 移液器吸头移至吸头装载器 ALP。

将酒店 A 的 2 号房间放在甲板上，将所有四个 96 孔 V 形底板分开，将底部两个板放在 P4 和 P8 上，将顶部两个板放在 P5 和 P9 上。使用 Tip Loader ALP 将 AP96 P20 移液器吸头加载到 96 通道 200 微升移液头上。从 300 毫升储水器中吸出 90 微升，并分配到 P4 上的 96 孔 V 形底稀释板中。对 P8 上的板重复该步骤。通过重复吸取和分配 15 μL 3 次，在 P5 上混合化学库板。此外，从 P5 的化学库板中吸出 10 μL，并将 10 μL 分配到 P4 的稀释板中。通过重复吸取和分配 50 微升，总共 3 次，混合 P4 上的板溶液。

混合后，通过从 P7 吸出并分配 70 微升 70% 乙醇来清洁 AP96 P20 移液器吸头，然后通过吸出并分配 110% 体积的水，在多通道吸头清洗 ALP 中清洗它们四次。对 P8 和 P9 上的第二对板重复这些步骤。创建第二个 96 孔 V 形底稀释板后，按从下到上的顺序堆叠 P9、P5、P8 和 P4 板。然后，将堆栈放在一个空的静态 ALP 上。

使用 P1、P2、P6、P10、P11、P12 或 P13。重复这些步骤，直到酒店 A 的 5 号房间空了，然后在到达 6 号房间后再次开始该过程，将新的 AP96 P20 移液器吸头移至吸头装载器 ALP，并将用过的 AP96 P20 移液器吸头放在空的静态 ALP 上。重复此过程，直到酒店 A 的 9 号房间为空。

为了前往酒店 B，甲板上的盘子和小费必须重新装入酒店 A.虽然机器人可以在无人看管的情况下工作，但有必要在每次稀释循环后重新注满水箱。如果循环在水不足的情况下重新开始，机器人将吸入空气，化学品不会被稀释。手动重新注满 300 毫升的水箱。

计算机程序可以包含一个暂停来详细说明此消息，要求用户在执行下一步之前点击继续。对其余 3 个 Hotels 重复稀释步骤。以 0.1 g/100 ml 的密度手动将种子添加到培养基中。

这种密度导致 96 孔板的平均每孔 3-10 粒种子。在 A 酒店的 1 号和 2 号房间手动放置四个 96 孔平底板，将一盒 AP96 P250 移液器吸头放在 Tip Loader ALP 上，在 P3 上放置一个装满培养基-种子混合物的 300 毫升储液器，在 P7 上放置一个装满 70% 乙醇的 300 毫升储液器。使用作软件，呈现酒店 A 的 1 号和 2 号房间，并将 4 个板块分开。将一块板放在每个空的静态 ALP 上，然后将 AP96 P250 移液器吸头加载到 96 通道 200 微升头上。

从 P3 上的 300 毫升培养基种子储液槽中吸出 90 微升，并将其分配到第一个 96 孔平底板中。重复此过程，直到所有八个板都包含培养基-种子混合物。通过在 P7 上从装满 70% 乙醇的 300 毫升储液槽中吸出并分配 70 微升来清洁 AP96 P250 移液器吸头。吸取并分配 110% 体积的水 4 次，然后在 TL1 处卸载吸头，从而在 Multichannel Tip Wash ALP 中清洗吸头。

最后，用手收集盘子。手动将一盒 AP96 P250 移液器吸头装入酒店 A 的一号房间，此外，将两个 96 孔 V 形底稀释文库板装入二号、四号、六号和八号房间。将两个 96 孔平底筛选板加载到 3 号、5 号、7 号和 9 号房间中。

使用作软件，将甲板配置为在 P7 处包含 300 毫升 70% 乙醇的洗涤储液槽。培养基种子储液器可以留在 P3 的甲板上。此外，通过连接设备控制器打开控制台驱动器，以通过 Multichannel Tip Wash ALP 循环水。这将在协议结束时自动关闭。出示酒店 A 的 AP96 P250 移液器吸头盒，并将其移至吸头装载器 ALP。

接下来，将 A 酒店二号房间的 96 孔 V 形底稀释文库板展示到甲板上。将一块板放在静态 ALP P4 上，将一块板放在 P8 上。然后，将 A 酒店三号房间的 96 孔平底筛板展示到甲板上。将一块板放在静态 ALP P5 上，一块放在 P9 上。使用 Tip Loader ALP 将 AP96 P250 移液器吸头加载到 96 通道 200 μL 移液头上。

通过吸出和分配 50 μL 3 次，在 P4 上混合 96 孔 V 形底稀释板。然后，从该板中吸出 10 μL，并分配到 P5 上的 96 孔平底筛选板中。通过吸出和分配 50 μL 3 次，在 P5 处混合板中的溶液。从 P7 的储液器中吸出并分配 70 微升 70% 乙醇，用乙醇清洁 AP96 P250 移液器吸头。然后，吸出并分配 110% 体积的水 4 次，在 Multichannel Tip Wash ALP 中清洗吸头。

对第二个 96 孔 V 形底稀释文库板和 96 孔平底筛选板重复这些步骤。将两个 96 孔 V 形底稀释文库板堆叠在一起，将两个 96 孔平底筛选板堆叠在一起。将板移动到静态 ALP。

然后，重复该过程 3 次，将稀释的化学品添加到筛选板中总共 8 次。最后，通过目视确认检查筛选板每个孔中的种子数量。通过添加灭菌和春化种子，用少于三个种子补充孔。

确保幼苗生长的介质不会变干至关重要，因为这会导致发芽不良。含有幼苗的板应保存在高湿度下或储存在耐干燥容器中。将 96 孔平底筛选板在 22 摄氏度的环境室中以 16/8 光照/黑暗循环在防干燥容器中孵育 4 天。

在解剖显微镜下观察 96 孔平底筛选板，并记录所有异常表型以供进一步研究。正常和异常表型的例子是没有可见的形态异常、棕色根毛、发育不良的根、严重发育不良的根、漂白、绿色粘液、不完全发芽和无发芽。按百分比显示的可见表型以饼图显示。

幼苗表现出根形态、色素沉着、根毛和发芽的异常。还包括各种其他方法，其中包括绿色粘液的生产。一旦掌握，这项技术可以大大提高大型正向化学遗传学筛选的效率和准确性。

在尝试此程序时，重要的是要记住对种子进行消毒和春化，在稀释步骤中重新填充储水器，确保样品储存在耐干燥的容器中，并且所有成像都在平底板中完成。根据您有兴趣研究的生理过程，可以在此初始筛选之后进行额外的分析，以帮助确定每种化学物质的作用模式。看完这个视频，你应该对如何使用液体处理机器人来提高化学遗传学筛选的效率和准确性有了很好的了解。