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L’Université d’Édimbourg utilise des systèmes de repiquage de colonies QPix pour accroître sa production d’ADN

L’Edinburgh Genome Foundry, Centre for Synthetic and Systems Biology de l’Université d’Édimbourg

Dr Rennos Fragkoudis, Responsable de la Genome Foundry d’Édimbourg

Systèmes automatisés de repiquage de colonies microbiennes QPix 400Series

Le défi

L’Edinburgh Genome Foundry (EGF) fabrique du matériel génétique pour ses clients en utilisant une plateforme robotique totalement automatisée, créant et modifiant des brins d’ADN pouvant atteindre des longueurs jusqu’à un méga de paires de base. Ces constructions d’ADN sont utilisées pour équiper les cellules ou les organismes entiers d’une nouvelle fonctionnalité ou d’une fonctionnalité améliorée, par exemple dans le cadre de la programmation de cellules souches en médecine personnalisée, la production de bactéries détectrices de maladie ou l’augmentation du rendement de cultures pour biocarburants.

Pour atteindre un débit d’échantillons plus élevé avec un suivi précis des échantillons et des données, EGF avait besoin d’un système automatisé de repiquage des colonies ayant la capacité d’étaler et d’ensemencer plusieurs échantillons sur des plateaux au format SBS compatibles avec l’automatisation. En outre, ce système devait être entièrement intégrable au flux de travail automatisé existant. Pour cela, des modifications matérielles et logicielles étaient nécessaires afin d'assurer l’accès à des bras robotisés tiers pour la manipulation et la distribution des échantillons vers d’autres instruments dans le flux de travail.

L’Université d’Édimbourg utilise des systèmes de repiquage de colonies QPix pour accroître sa production d’ADN

Pour atteindre un débit d’échantillons plus élevé avec un suivi précis des échantillons et des données, EGF avait besoin d’un système automatisé de repiquage des colonies ayant la capacité d’étaler et d’ensemencer plusieurs échantillons sur des plateaux au format SBS compatibles avec l’automatisation. En outre, ce système devait être entièrement intégrable au flux de travail automatisé existant. Pour cela, des modifications matérielles et logicielles étaient nécessaires afin d'assurer l’accès à des bras robotisés tiers pour la manipulation et la distribution des échantillons vers d’autres instruments dans le flux de travail.

La solution

Pour répondre aux besoins de l’EGF, l’équipe Advanced Workflow Engineering Solutions (AWES) a remanié un système QPix 420 pour obtenir un équipement destiné à la manipulation des liquides et en a modifié la structure pour le rendre accessible à des bras robotisés. Cette configuration personnalisée a été appelée le système QPix Select-HT. En outre, une tête QPix personnalisée a été développée pour permettre l’étalement de 8 échantillons sur un seul plateau d’agar non divisé répondant aux normes SBS en ce qui concerne les dimensions des microplaques. Une interface de programmation d’application ouverte et une assistance logicielle pour chaque processus unique étaient également disponibles. Le système QPix Select-HT a été totalement intégré par l’EGF dans leur plateforme d’automatisation qui incluait trois bras robotisés, deux manipulateurs de liquide, des incubateurs, des appareils PCR (standard et en temps réel), un robot pipetteur « acoustique », des centrifugeuses, des scelleuses et descelleuses de plaques, des ouvreuses et une boucheuse/déboucheuse.

  • Logiciel et matériel QPix personnalisés pour faire face au nouveau flux de travail
  • Tête de sélection personnalisée conçue et fabriquée spécialement

Les résultats

Avec la capacité d’étaler jusqu’à 200  échantillons ou de repiquer jusqu’à 3 000 colonies par heure, le système QPix Select-HT permet l’échantillonnage haut débit nécessaire pour une livraison rapide à leurs clients. Chaque processus bénéficie d’un suivi fiable des échantillons et d’une gestion des données, ce qui permet à l’EGF de gérer efficacement les données d’échantillons pour l’intégralité du flux de travail automatisé. L’intégration du système dans un flux de travail totalement automatisé réduit également les heures de travail nécessaires, et diminue ainsi les coûts pour chaque projet de l’EGF. L’étroite collaboration entre l’équipe AWES de Molecular Devices et l’Edinburgh Genome Foundry a abouti à une solution efficace pour les besoins spécifiques de leur flux de travail, permettant à l’EGF d’atteindre leur objectif de plateforme totalement automatisée pour l’assemblage d’ADN.

 

Télécharger l’étude de cas complète (version PDF)

 

Voir le QPix en action à la Genome Foundry d’Édimbourg

 

Edinburgh Genome Foundry

Merci infiniment au Dr Rennos Fragkoudis, Responsable de la Genome Foundry d’Édimbourg, de bien vouloir partager cette vidéo avec nous.

Références

Wevers, N.R. et al. High-throughput compound evaluation on 3D networks of neurons and glia in a microfluidic platform. Nature Scientific Reports 6, ; numéro d’article : 38856 (2016).

Junaida A. et al. An End-User Perspective on Organ-on-a-Chip: Assays and Usability Aspects. Current Opinion in Biomedical Engineering. Article in Press (2017).