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準(zhǔn)確率高達(dá)99%?這款高精度菌落挑取平臺(tái)超乎想象

更新時(shí)間:2022-06-29點(diǎn)擊次數(shù):3044

在合成生物學(xué)大環(huán)境下,Singer公司在2017年與NUS-SynCTI簽署了一項(xiàng)研究合作協(xié)議,來(lái)構(gòu)思和開發(fā)一種新型自動(dòng)化的高通量菌落挑選設(shè)備。能在自動(dòng)化的生產(chǎn)平臺(tái)上高效運(yùn)轉(zhuǎn),并大大增強(qiáng)了高通量的分析能力。這就是新一代的高通量菌落挑取系統(tǒng)—Singer-PIXL

當(dāng)前,越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)室會(huì)選擇用機(jī)器人取代人工來(lái)挑取數(shù)以千萬(wàn)計(jì)的菌落,而其中最關(guān)注的就是挑菌的準(zhǔn)確率。自動(dòng)挑菌的設(shè)備具有挑取一致性、可重復(fù)性、工作時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。然而,并不是所有的自動(dòng)挑菌設(shè)備都能達(dá)到高精度挑菌,它們?cè)谔羧r(shí)經(jīng)常會(huì)觸碰到其他物質(zhì),這也是全面檢測(cè)自動(dòng)挑菌設(shè)備準(zhǔn)確性的重要原因。

Singer公司提供的挑菌平臺(tái)PIXL,多功能、可定制、允許用戶控制挑菌過(guò)程的每個(gè)步驟。在這里,為了檢測(cè)PIXL菌落挑取平臺(tái)的挑取準(zhǔn)確性,從兩方面來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

1、挑取單個(gè)菌落而產(chǎn)生不交叉污染,兩個(gè)菌落間的最小距離是多少?

利用“棋盤陣列”實(shí)驗(yàn),來(lái)檢測(cè)PIXL挑取陣列菌落的能力。在陣列模式下,PIXL在1536密度陣列下能很好地挑取每一個(gè)菌,準(zhǔn)確率達(dá)到了*。其中兩個(gè)相鄰菌落中心點(diǎn)之間的距離為2mm,假設(shè)菌落的平均直徑為1mm,我們可以推算出,1536密度陣列中,相鄰菌落邊緣間的距離約為1mm。當(dāng)然,如果菌落直徑大于1mm,相鄰菌落邊緣間的距離小于1mm??梢钥闯?,PIXL準(zhǔn)確挑菌且不交叉污染所要求的最小相鄰菌落邊緣間的距離為1mm。


1536密度陣列的菌落間距示意圖

2、瓊脂的高度會(huì)如何影響挑取準(zhǔn)確率?

瓊脂不平或瓊脂高度的改變是引起挑菌準(zhǔn)確率下降的常見原因,因?yàn)閺木涞较鄼C(jī)的距離直接影響菌落的位置計(jì)算,這是瓊脂高度改變引起的變量因素。較低的瓊脂高度導(dǎo)致菌落到相機(jī)的距離更遠(yuǎn),使相機(jī)獲取的菌落大小較實(shí)際情況更小。另外,較高的瓊脂高度導(dǎo)致菌落到相機(jī)的距離更近,使菌落看起來(lái)更大。


A)“正常”高度瓊脂 B)更高的瓊脂高度 C)更低的瓊脂高度

為了克服這種常見誤差,PIXL內(nèi)置了一種智能度量標(biāo)準(zhǔn),自動(dòng)偵測(cè)瓊脂高度并據(jù)此調(diào)整菌落位置信息。

為了檢測(cè)這一性能,向Singer PlusPlates中傾注不同體積的瓊脂,并將芽殖酵母細(xì)胞點(diǎn)種到這些瓊脂上,培養(yǎng)2天后,從每塊板上挑取96個(gè)菌落。其準(zhǔn)確性通過(guò)兩種方法測(cè)定:一是通過(guò)在源板上尋找挑取痕跡;二是通過(guò)在目標(biāo)板上培養(yǎng)菌落并檢測(cè)菌落的生長(zhǎng)。

結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)平皿中有34~46ml瓊脂時(shí),相當(dāng)于瓊脂高度在4.7~6.3cm,挑取準(zhǔn)確率高于99%。40ml瓊脂的高度為5.5cm,是Singer PlusPlate平皿高度的一半。


PIXL在不同的瓊脂高度上,挑菌準(zhǔn)確率高于99%

在另一個(gè)單獨(dú)的測(cè)試中,發(fā)現(xiàn)平皿中瓊脂不平,可能是準(zhǔn)備平皿時(shí)桌面不平導(dǎo)致的,但這并不會(huì)影響挑取的準(zhǔn)確性。PIXL在平皿的不同位置成功挑取了40個(gè)菌落。這進(jìn)一步證實(shí)挑菌平臺(tái)可以適應(yīng)不同瓊脂高度的平皿。

Singer-PIXL三大優(yōu)勢(shì)

1友好的用戶界面

Singer-PIXL使用觸摸屏界面來(lái)引導(dǎo)用戶完成整個(gè)工作流程,并能在幾分鐘內(nèi)選擇正確的菌落。對(duì)于用戶而言,它的操作非常簡(jiǎn)單,通常10分鐘就能讓新用戶掌握軟件功能的90%。簡(jiǎn)而言之,輕松無(wú)憂。

2精準(zhǔn)挑選的技術(shù)

PIXL擁有著新研發(fā)的挑取技術(shù)—Pinpoint ,能保障實(shí)驗(yàn)過(guò)程的可靠性和無(wú)菌性。其挑選菌落的針頭無(wú)需像使用金屬針的挑菌設(shè)備一樣,每次都必須對(duì)其進(jìn)行滅菌。Singer-PIXL使用的是基于聚合物材料的PickupLine無(wú)菌挑菌線,該材料能被切割以產(chǎn)生無(wú)菌末端作為新針頭來(lái)轉(zhuǎn)移微生物菌落,去除清洗滅菌環(huán)節(jié),降低交叉污染的風(fēng)險(xiǎn),減少耗材成本。


3自動(dòng)識(shí)別瓊脂厚度

精準(zhǔn)挑選技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是可以自動(dòng)應(yīng)對(duì)瓊脂厚度的變化,以確保在不損壞瓊脂平板的情況下挑選并轉(zhuǎn)移平板上的菌落 。而且執(zhí)行挑選的精準(zhǔn)度可達(dá)50微米,確保細(xì)小菌落的準(zhǔn)確挑取。優(yōu)化的挑取動(dòng)作適用于大多數(shù)的粘性菌:挖、高頻振動(dòng)、輕拍。


PIXL作為新一代高通量高精度菌落挑取工作站,有著顯著的優(yōu)勢(shì),從研發(fā)到設(shè)計(jì)、從模型到實(shí)踐,都是面向用戶的真實(shí)反饋和體驗(yàn)。作為英國(guó)SINGER公司在大中華區(qū)的合作伙伴,磐麥科技將會(huì)和SINGER一起繼續(xù)努力,不斷進(jìn)步,為廣大科研客戶提供幫助。

 

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