在生命科學(xué)研究領(lǐng)域，下一代測序（NGS）技術(shù)已成為探索基因組奧秘的強(qiáng)大工具。而 NGS 文庫制備作為測序流程的關(guān)鍵起始環(huán)節(jié)，其質(zhì)量和效率直接影響后續(xù)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。Opentrons Flex 自動化平臺的出現(xiàn)，為簡化 NGS 文庫制備流程帶來了曙光。通過加載 QIAseq 試劑盒協(xié)議，科研人員能夠?qū)崿F(xiàn)高通量、精準(zhǔn)且重復(fù)性高的文庫制備，極大提升實(shí)驗(yàn)效率。本文將詳細(xì)介紹如何在 Opentrons Flex 上加載 QIAseq 試劑盒協(xié)議，助力科研工作者順利開展實(shí)驗(yàn)。
移液工作站
前期準(zhǔn)備：開啟自動化之旅
- 設(shè)備與軟件檢查
在開始加載協(xié)議前，確保 Opentrons Flex 設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)。檢查硬件部分，如移液器的吸頭安裝是否穩(wěn)固，機(jī)械臂移動是否順暢，各模塊（如溫控模塊、磁模塊等）有無故障提示。同時，確認(rèn)設(shè)備軟件已更新至最新版本，以保障與 QIAseq 試劑盒協(xié)議的兼容性。軟件更新通?？稍?Opentrons 官方網(wǎng)站下載對應(yīng)安裝包，通過設(shè)備連接電腦進(jìn)行更新操作，按照提示步驟逐步完成，更新完成后重啟設(shè)備。
- 試劑與耗材準(zhǔn)備
準(zhǔn)備好所需的 QIAseq 試劑盒，仔細(xì)檢查試劑盒內(nèi)各試劑的完整性與有效期，避免因試劑問題影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。試劑盒一般包含用于 DNA 片段化、末端修復(fù)、接頭連接、PCR 擴(kuò)增等關(guān)鍵步驟的多種試劑。同時，根據(jù)實(shí)驗(yàn)規(guī)模準(zhǔn)備足量符合 Opentrons Flex 設(shè)備規(guī)格的耗材，如 96 孔板、深孔板、吸頭盒等。耗材應(yīng)選擇高質(zhì)量產(chǎn)品，確保移液過程中無液體殘留或泄漏，且不與試劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)干擾實(shí)驗(yàn)。例如，選用經(jīng)過嚴(yán)格質(zhì)量檢測的無菌、無核酸酶吸頭，防止樣本污染。
- 實(shí)驗(yàn)臺面布局規(guī)劃
合理的臺面布局能提高實(shí)驗(yàn)效率與準(zhǔn)確性。依據(jù) QIAseq 試劑盒協(xié)議步驟和 Opentrons Flex 設(shè)備操作流程，規(guī)劃試劑板、樣本板、耗材及各功能模塊在實(shí)驗(yàn)臺面上的擺放位置。通常，將頻繁使用的試劑和耗材放置在靠近移液器操作范圍的區(qū)域，便于快速取用；溫控模塊、磁模塊等根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟順序依次擺放，確保樣本在不同處理階段能高效流轉(zhuǎn)。比如，將裝有起始樣本的 96 孔板放置在移液器易于吸取的位置，而用于磁珠純化步驟的磁模塊則放置在靠近后續(xù)洗脫操作區(qū)域，減少機(jī)械臂移動距離與時間。
協(xié)議加載：搭建實(shí)驗(yàn)橋梁
- 進(jìn)入 Opentrons 協(xié)議庫
打開 Opentrons 設(shè)備配套軟件，在軟件界面中找到并點(diǎn)擊進(jìn)入 “協(xié)議庫” 選項(xiàng)。Opentrons 協(xié)議庫匯聚了眾多經(jīng)過驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)協(xié)議，涵蓋多種應(yīng)用場景，其中就包括針對 QIAseq 試劑盒的自動化 NGS 建庫協(xié)議。若您是首次使用該軟件，可能需要登錄賬號，賬號注冊可通過 Opentrons 官網(wǎng)按照指引完成，注冊成功后登錄即可暢享協(xié)議庫資源。
- 搜索 QIAseq 試劑盒協(xié)議
在協(xié)議庫搜索欄中，輸入 “QIAseq” 相關(guān)關(guān)鍵詞，如 “QIAseq fx DNA library kit”（若使用該具體試劑盒）。搜索結(jié)果將呈現(xiàn)一系列與 QIAseq 試劑盒相關(guān)的協(xié)議，此時需仔細(xì)篩選。優(yōu)先選擇由 Opentrons 官方團(tuán)隊(duì)或 QIAgen（試劑盒生產(chǎn)廠家）驗(yàn)證過的協(xié)議，這類協(xié)議在實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性上更有保障。協(xié)議詳情頁面會展示協(xié)議的適用試劑盒版本、樣本類型、實(shí)驗(yàn)步驟概述以及驗(yàn)證結(jié)果等關(guān)鍵信息，認(rèn)真閱讀以確定其是否符合您的實(shí)驗(yàn)需求。
- 下載并導(dǎo)入?yún)f(xié)議
找到合適的 QIAseq 試劑盒協(xié)議后，點(diǎn)擊 “下載” 按鈕。下載完成的協(xié)議文件通常保存在軟件默認(rèn)下載路徑中。隨后，在 Opentrons 軟件中找到 “導(dǎo)入?yún)f(xié)議” 功能，選擇剛才下載的協(xié)議文件進(jìn)行導(dǎo)入。導(dǎo)入過程可能需要等待片刻，待軟件完成協(xié)議解析與加載，此時協(xié)議便成功進(jìn)入您的設(shè)備操作列表，準(zhǔn)備就緒可進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)設(shè)置。
實(shí)驗(yàn)設(shè)置：定制專屬流程
- 協(xié)議參數(shù)調(diào)整
在 Opentrons 軟件中打開已加載的 QIAseq 試劑盒協(xié)議，根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)需求調(diào)整相關(guān)參數(shù)。常見可調(diào)整參數(shù)包括樣本數(shù)量、起始樣本濃度、各反應(yīng)步驟的溫度與時間設(shè)置等。例如，若您本次實(shí)驗(yàn)僅處理 48 個樣本，需將協(xié)議中的樣本數(shù)量參數(shù)從默認(rèn)的 96 調(diào)整為 48；若起始樣本濃度與協(xié)議預(yù)設(shè)不同，需重新輸入準(zhǔn)確濃度值，以便軟件精準(zhǔn)計(jì)算后續(xù)試劑添加量。參數(shù)調(diào)整務(wù)必謹(jǐn)慎，確保符合實(shí)驗(yàn)原理與試劑盒說明書要求，避免因錯誤設(shè)置導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。
- 樣本與試劑信息錄入
在軟件界面中，按照提示依次錄入樣本信息，如樣本名稱、樣本來源、所屬實(shí)驗(yàn)批次等。這些信息將與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，方便后續(xù)結(jié)果分析與追溯。同時，準(zhǔn)確錄入試劑盒內(nèi)各試劑的相關(guān)信息，如試劑批號、開封日期等，有助于實(shí)驗(yàn)質(zhì)量控制與問題排查。錄入完成后，仔細(xì)核對信息準(zhǔn)確性，防止因錄入錯誤引發(fā)實(shí)驗(yàn)偏差。
- 模擬運(yùn)行檢查
在正式運(yùn)行實(shí)驗(yàn)前，利用 Opentrons 軟件的模擬運(yùn)行功能對加載的協(xié)議進(jìn)行檢查。模擬運(yùn)行過程中，軟件將按照協(xié)議步驟虛擬展示移液器的移液路徑、機(jī)械臂的移動軌跡以及各模塊的工作狀態(tài)。通過觀察模擬運(yùn)行情況，可提前發(fā)現(xiàn)潛在問題，如移液器吸頭與孔板碰撞風(fēng)險、試劑添加順序錯誤等。若發(fā)現(xiàn)問題，及時返回協(xié)議編輯界面進(jìn)行修正，再次模擬運(yùn)行直至無誤，為實(shí)際實(shí)驗(yàn)運(yùn)行筑牢基礎(chǔ)。
在 Opentrons Flex 上加載 QIAseq 試劑盒協(xié)議并進(jìn)行合理設(shè)置，是實(shí)現(xiàn)高效、精準(zhǔn)自動化 NGS 建庫的關(guān)鍵。從前期細(xì)致的準(zhǔn)備工作，到協(xié)議加載與實(shí)驗(yàn)設(shè)置的每一個環(huán)節(jié)，都需要科研人員嚴(yán)謹(jǐn)對待。遵循上述步驟，您將順利開啟自動化 NGS 建庫之旅，為深入的基因組研究提供有力支持，在生命科學(xué)探索之路上邁出堅(jiān)實(shí)步伐。
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文章 · 2025年07月07日
