Conception automatisée, à haut débit, des expériences de croissance cellulaire continue à l’aide d’eVOLVER

eVOLVER donne aux chercheurs une liberté expérimentale, la capacité de définir leurs propres expériences de croissance culturelle avec rétroaction automatisée sur de multiples paramètres et de l’échelle à n’importe quelle taille dont ils ont besoin. eVOLVER est plus flexible que les autres appareils. Les utilisateurs peuvent facilement personnaliser les logiciels en Python ainsi que le matériel, en modifiant les manches intelligentes qui détiennent des capteurs pour chaque culture.

Le système peut sembler compliqué à première vue avec plusieurs composants et connexions. Un guide visuel donne aux utilisateurs pour la première fois plus de confiance dans l’exécution d’expériences par eux-mêmes. Une bonne configuration est essentielle.

Assurez-vous de comprendre ce que chaque composant fait. Ainsi, vous pouvez confirmer qu’ils fonctionnent. Assurez-vous que tout est acheminé correctement et bien relié.

Bien qu’il soit conçu pour la culture aérobie des bactéries et des levures dans des conditions variables, eVOLVER pourrait également être modifié pour la fermentation anaérobie ou pour maintenir les cellules mammifères en suspension. Cette vidéo montrera comment configurer, initialiser et exécuter une expérience de culture continue à haut débit à l’aide de la plate-forme eVOLVER. La veille de l’expérience, préparez des supports, des flacons et de l’inoculum selon le manuscrit.

Dans trois grands béchers, préparer deux béchers de 10% d’eau de Javel et un bécher de 70% d’éthanol. À l’aide des interrupteurs de l’appareil eVOLVER, allumez l’alimentation électrique de cinq volts sur l’eVOLVER, attendez cinq secondes, puis allumez l’alimentation électrique de 12 volts. Si vous exécutant plusieurs flacons à partir de la même bouteille multimédia, connectez plusieurs lignes d’entrée multimédia avec des séparateurs de tubes.

Les séparateurs de tubes personnalisés peuvent être construits avec des composants inférieurs. Submergez les lignes d’entrée des médias dans le premier bécher d’eau de Javel et les lignes d’eflux des médias dans le deuxième bécher d’eau de Javel. Connectez l’extrémité aval des lignes d’entrée multimédia au deuxième bécher avec les lignes eflux.

Placez les lignes de déchets dans un carboy de déchets. Ajoutez un à deux litres d’eau de Javel dans le carboy de déchets pour stériliser les déchets générés au cours de l’expérience. À l’aide de l’écran tactile sur l’eVOLVER, accédez à la section d’installation et exécutez toutes les pompes pendant 20 secondes pour remplir les lignes fluides avec 10 % d’eau de Javel.

Laisser l’eau de Javel reposer dans les lignes pendant au moins 30 minutes pour stériliser. Exécutez à nouveau les pompes à l’aide de l’écran tactile jusqu’à ce que les lignes ne soient plus submergées, poussant l’air à travers les lignes pour obtenir autant d’eau de Javel que possible. Placez les lignes d’entrée des médias dans le bécher à éthanol, remplissez les lignes d’éthanol, rincez-les avec de l’air.

Ensuite, fixez les lignes d’entrée des médias aux bouteilles multimédias avec les connecteurs inférieurs et exécutez les pompes jusqu’à ce que le média traverse complètement les lignes en débusçant tout éthanol résiduel. Insérez partiellement des flacons stérilisés dans les manches intelligentes eVOLVER et branchez les lignes d’entrée à la paille d’afflux court et aux lignes de déchets au long strawq eflux selon le codage des couleurs. Réglez sur l’écran tactile eVOLVER pour faire fonctionner toutes les pompes en 10 incréments de 10 secondes pour remplir les flacons de supports.

Grâce à l’inspection visuelle, les pompes eflux éliminent efficacement les supports à travers les pailles eflux pour éviter les débordements. Ensuite, poussez les flacons vers le bas jusqu’à ce qu’ils soient entièrement enveloppés par la manche intelligente. Sur la page d’installation interactive à écran tactile eVOLVER, faites glisser un doigt sur l’écran tactile ou appuyez sur le bouton Select All pour sélectionner tous les flacons et définir les conditions initiales de température à 30 degrés Celsius et l’agitation à 10.

Sur un ordinateur, spécifiez l’appareil eVOLVER sur quoi l’expérience sera exécuté. Assurez-vous que les paramètres d’étalonnage souhaités ont été sélectionnés. Ouvrez le tableau de bord eVOLVER et accédez à la page Experiment Manager.

Sélectionnez l’expérience De base dans le panneau Experiment Navigator ou une expérience existante comme point de départ et cliquez sur Clone. Accédez à la page De l’éditeur d’expérience. Utilisez les panneaux de définition du sélecteur de flacon et des paramètres pour ajuster la température à 30 degrés Celsius et fixer un seuil supérieur et inférieur d’OD pour chaque flacon selon la conception expérimentale.

Enregistrez l’expérience en cliquant sur Enregistrer. Cliquez ensuite sur la flèche pour revenir à la page Experiment Manager et cliquez sur le bouton Lecture pour exécuter. Une fois l’expérience en cours, accédez au panneau données en temps réel dans le tableau de bord interactif.

Pour chaque flacon, vérifiez que les valeurs d’OD se tiennent à zéro. Parcourez les graphiques de température pour vérifier que les températures sont à ou progressent vers 30 degrés Celsius. Pour préparer l’inoculum, mesurez d’abord l’OD des cultures du jour au lendemain et calculez la dilution complète souhaitée pour les cultures du jour au lendemain en supposant un volume de flacon de 25 millilitres et un OD de départ désiré d’environ 0,05.

Par le port d’échantillonnage, pipette le volume calculé de l’inoculum ou le mélange d’inocula. Vérifiez les graphiques sur le tableau de bord pour voir que l’OD augmente à 0,05. La croissance cellulaire et les conditions de flacon peuvent être surveillées en temps réel car l’expérience est en cours, ce qui permet au chercheur d’intervenir en cas de problème.

eVOLVER est une plate-forme de culture continue automatisée permettant le contrôle multiparamètre des conditions de culture. Des différences qualitatives ont été montrées entre le type sauvage, les groupes sensibles à la température et les groupes sensibles au sel lorsque les ratios de grumes ont été tracés à partir de générations interpolées à partir de données sur le taux de croissance d’eVOLVER. La couleur indique la température de sélection, tandis que les tirets distinguent les concentrations de sel.

Une pente s’insérait dans la partie linéaire de chaque parcelle à l’aide d’un minimum de trois points, donne une valeur quantitative de remise en forme qui décrit comment la souche variante est en concurrence avec la souche de référence. Les valeurs de forme physique négatives indiquent que la souche variante est sur concurrencée par la souche de référence. Vérifiez toujours que toutes les pompes fonctionnent efficacement et que les lignes fluides sont dégagées de tout sabot.

Un débordement peut ruiner une expérience et potentiellement endommager les manches intelligentes. Les échantillons prélevés sur eVOLVER peuvent ensuite être séquencés pour vérifier les altérations génomiques à la suite de l’expérience. Ces informations peuvent être utilisées pour concevoir de nouvelles souches ou systèmes.

Pour les chercheurs utilisant l’évolution de laboratoire ou la sélection des bibliothèques, il est facile d’appliquer des pressions de sélection uniques dans chaque expérience eVOLVER. Le contrôle de la rétroaction et les environnements dynamiques sont désormais très accessibles. Le carboy de déchets contiendra de petites quantités d’eau de Javel et d’éthanol après une expérience.

Consultez votre coordonnateur de la sécurité du laboratoire pour obtenir une élimination adéquate des déchets.