לסיכום, אוטומציה מלאה DNA התקן תהליך היצירה, החל ב- silico בתכנון וכלה טיפול בנוזלים, היא מטרה מעשית עם הקיימת כיום הטכנולוגיה. תוכנה ורובוטיקה מודרניות לאפשר יצירת זרימות עבודה הינם חסכוניים, היעילה, מדרגי, תוך שהיא גם תוצאות לשחזור באופן עקבי יותר מאשר בשיטות ידניות. בעוד אוטומציה עשוי להיות לא תמיד הבחירה הכי חסכונית עבור ביצוע פרוטוקול, היא לשפר את ניסיוני הפארמצבטית, חוקר בעל ערך זמן פנוי. עם זאת, תלוי בחומרה מנוצל, השימוש באוטומציה לפעמים נסיעה עלות וזמן ביצוע מתחת מה יכולה להיות מושגת באמצעות שיטות קונבנציונליות ידנית. יתר על כן, אוטומציה לוכדת פרוטוקולים באופן מפורש באופן פורמאלי מניעת אד-הוק, artisanal, ומבוססות מומלצת אנקדוטיים ניסויים. כאן הוכח הרכבה אוטומטית של מכשירי ה-DNA מודולרי, פרוטוקול, קבצים אלקטרוניים ומשאבים פיזיים דנ א הדרוש עבור הקורא לבצע אלה, דומה, ניסויים על עצמם הינם מסופקים. אנו מקווים הזמינות של הכלי שלנו, פרסום פרוטוקול זה לשמש משאב ולהזיז את השדה לקראת עתיד שקוף יותר, קהילתיים באזור של ה-DNA מכלול התהליכים ונוזלים טיפול רובוטיקה.
התועלת של אוטומציה החומרה תלויה ברובה תצורת & היכולות של הציוד הזה. למשל, המטפל נוזלי שלנו משתמשת הזחה נוזל מערכת כדי להניע וביופסיה ולא לוותר על פקודות. ה פיסטונס כי הכונן הנוזל המערכת הם גדולים יחסית 1 מ"ל מזרקים של אשר, בזמן שימושי עבור מגוון רחב של אמצעי אחסון, מטיל מגבלה נמוכה יותר 2 µL עבור dispensing מדויק של ריאגנטים. כתוצאה מכך, אנו מדורגים את הנפח הכולל של שיבוט תגובות להגדיר על המטפל נוזלי כדי 20 µL, מאז כל לוותר על הפקודה צריך להיות ≥2 µL. זה יעיל הוכפל העלות לכל תגובה לתגובות נוזלי מוכן המטפל, אולם הקטינה באופן משמעותי משך הזמן על הידיים נדרש לבצע את התגובות האלה. במאמץ כדי לטפל בבעיה זו, אנחנו חזר על הגדרת תגובה עבור כל 96 תגובות על מתקן נוזלי אקוסטית. מכשיר זה משתמש באנרגיה קול כדי לשלול נוזל ישירות מתוך לוח אחד למשנהו, והוא יכול להשיג לוותר על אמצעי אחסון הרחק למטה (2.5 nL) מה אפשרי עם עקירה אוויר רגיל המבוסס על פיפטות ידנית. שימוש במכשיר זה, היינו מסוגלים לטפס למטה את הנפח הכולל של התגובות שלנו 250 nL, ירידה 40-fold בהשוואה מוכן באופן ידני תגובות של 10 µL. בגלל אמצעי האחסון קטן בגליל, העדר טיפ שינויים בין שלבים pipetting, מנפק אקוסטית היה מסוגל לייצר לאותן תגובות 96 בשבריר מהזמן (< 5 דקות). אמצעי האחסון התגובה קטן יותר גם לשמור על ריאגנטים מבוזבז, מאז אנחנו בדרך כלל רק שינוי צורה 1-3 µL של התגובה. זאת, השימוש של חומרה אוטומציה, יחד עם תוכנה אינטואיטיבית, באפשרותך להפוך הדור של מספרים גדולים של ה-DNA הרכבה תגובות נגיש קהל אקדמי הרבה יותר רחב.
. הנה, נדגים את התועלת של כלי התוכנה שלנו, עם זאת ישנם מספר תכונות אשר יסייעו להרחיב את השימושיות שלה. ראשית, בכל פעם שהכלי משמש להפקת אסיפה קומבינטורית, לוחיות הרישוי של החלק ה-DNA להפיקם, הדורשים המדען לאכלוס הצלחות האלה באופן ידני עבור כל הרכבה לרוץ. זה יהיה מועיל, במקום זאת, אם המדען יכול לציין את המיקום של חלקים בצלחת דנ א כדי לשמש בהרכבה. זה יאפשר השימוש תפוקה גבוהה פלסמיד ערכות טיהור DNA כיוון חוקרים יכולים לחסן תרבויות ערכה כמו הספרייה MoClo CIDAR, לטהר כל דוגמאות יחד תוך שמירה על מיקום טוב של כל חלק שצוין בערכה. שנית, הכלי תומך כעת רק את השימוש 96-ובכן צלחות. לפרויקטים גדולים יותר שבו מספר התקנים DNA מאות צריך להיות בנוי, המספר של ה-DNA, ריאגנט היעד צלחות עשוי לעלות על הסיפון קיבולת של המטפל נוזלי. בעיה זו, ניתן להקל לפחות חלקית, על ידי תמיכה עבור תבניות צלחת צפיפות גבוהה יותר (384 או ובכן 1536). לבסוף, הכלי תומך כעת רק סוג אחד של המטפל נוזלי ואסטרטגיה הרכבה הדנ א. אמנם זה יחסית קל להמיר את ההוראות המיוצר כלי המטפל נוזלי לתבנית מנפק אקוסטיים באמצעות תוכנת הגיליון האלקטרוני, אנו מקווים להרחיב תמיכה מקורית רבים המטפלים נוזלי שונים אשר ירחיב במידה רבה את תחולתן, כמו תאימות עם טכניקות הרכבה נפוצות אחרות DNA רוצה גיבסון הרכבה31.
חלק חיוני של המערכת האקולוגית הזו הרכבה אוטומטית הוא סט של כלי תוכנה שמתרגמת הרכבה ברמה גבוהה תוכניות פרוטוקולים ידידותי אוטומציה המתוזמנים באופן מפורש על נוזל טיפול רובוטים. על פי מספר כלי תוכנה קיימים לאפשר לחוקרים עיצוב הרכבות ב- silico כולל Benchling, MoClo המתכנן של רייבן32, למעטים יש את היכולת לתרגם את התכניות לתוך הוראות הפעלה להפעיל נוזל המטפל. לזה קץ, עבודה כגון יחסי ציבור-יח צ אוטומציה, בובנאי33,34,35 החלו להפוך כלים אלה זמינים. בנוסף, ישויות מסחריות עובד באזור זה הם בחינת דרכים להציג את "ענן" labs המספקים שירותי ניסיוני לקבוצות גדולות של משתמשי קצה באמצעות אוטומציה. פרוטוקול המתוארים במאמר זה יכול לשמש כאמור חתיכה של כל המאמצים הללו שהן מוצגות כשירות.
בעוד הרכבה אוטומטית של התקני ה-DNA הוא בעל ערך מיידי וברור ביולוגיה סינתטית, פרוטוקול שלנו שימושי עבור הקהילה גדול פיצחו גם. אוטומציה של מכלול ה-DNA מאפשר מספר רב של ידועים, אך מכשירים דומים, גנטי ליצור במקביל והוא יכול לאפשר סינתזה מהירה של הביטוי ספריות הקרנת ולבדיקה למטרות בלימודי פיתוח התרופה. אנו מקווים כי-כלי תוכנה שלנו מאמצים גדולים קומבינטורית מבוססי DNA הרכבה נגיש יותר, לשמש משאב שימושי הן ביולוגיה סינתטית, כמו גם הקהילה האקדמית גדול יותר.