Opentrons 的 Kristin Ellis 和 Dagney Cooke 有幸在波士頓的 Dana-Farber 癌癥研究所（DFCI）與 Scott Ficarro 進行了交談。Scott 是 Marto 實驗室、癌癥生物學部和 Blais 蛋白質組學中心的研究科學家，他一直在使用 OT-1 進行大規(guī)模樣本制備。

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Kristin:?首先，我們想了解一下你正在進行的研究的整體情況以及我們的平臺在這個過程中所扮演的角色是什么。

Scott:?好的！我們正在進行許多與 OT-1 相關的質譜實驗樣本制備的實驗。這涉及到許多不同的可能性，從消化到磷酸化肽富集等等。

Kristin:?這是你希望使用磁性模塊所做的事情嗎？

Scott:?是的，我們正在使用 Qiagen 磁珠進行實驗。我們的目標之一是進行鐵-NTA的磷酸化肽富集。此外，我們也使用磁珠進行肽的脫鹽工作。在進行消化實驗時，很多時候需要在含有高鹽含量的緩沖液中進行，之后為了進行其他化學反應，需要去除鹽分。在進行離子交換色譜法時，也需要先去除緩沖液中的鹽。這些是目前全部手工完成的任務，雖然我們有一個真空排列系統(tǒng)，但仍需要手動操作移液頭。如果能實現自動化，比如使用磁珠的形式，將大大節(jié)省我們的工作量。

另外，當我們進行基質輔助激光解吸電離（MALDI）分析時，需要進行脫鹽處理，并使用ZipTip進行操作，然后將處理后的樣本滴在平板上。雖然這本身并不困難，但如果你需要處理大量樣本，比如10個樣本，長時間重復這樣的操作可能會引發(fā)手部神經受壓的癥狀，也就是所謂的腕管綜合癥。如果能使用機器人來處理大量樣本集，將大大減輕我們的工作負擔。

此外，我們也對在藥物發(fā)現方面的應用感到興奮。目前，我們正在與 Nathaniel Gray 的實驗室合作，開發(fā)和生化表征新型的共價激酶抑制劑。我們計劃使用機器人來進行動力學測定，通過設置與抑制劑的蛋白質反應，并讓機器人從不同時間點取出反應物并滴在 MALDI 孔板上，這將是非常棒的！

因此，我有很多關于如何利用 Opentrons 平臺為多個項目帶來優(yōu)勢的想法。我相信隨著我們開始嘗試和探索，我們會有更多更深入的想法。

通過自動化實現質譜樣本制備的標準化

Kristin:?你使用 Opentrons 平臺進行的研究主要集中在質譜樣本制備上。我理解這可以節(jié)省時間并避免手工操作的疲勞，但除此之外，它在科學和技術上有什么重要性嗎？

Scott:?樣本制備的一致性對于獲得可重復的結果至關重要。僅靠手工操作既耗時又難以保證質量。我們的研究項目很多，與其他實驗室的合作也很多，時間非常寶貴。因此，靈活的自動化樣本制備系統(tǒng)能夠讓我們完成更多的工作，并確保每次實驗的一致性和可重復性。例如，Opentrons 平臺能夠大大提高激酶抑制劑結合分析的通量。

Kristin:?那么具體是如何實現的呢？

Scott:?由于機器人可以進行快速定位，我們能夠以良好的時間分辨率對反應進行采樣。而且，我們可以同時對多個化合物進行這樣的操作。這種類型的信息在我們的許多項目中都非常有價值。

Dagney: 這就是你主要使用MALDI孔板的原因嗎？

Scott:?這只是其中一個應用。但還有許多其他應用。例如，我們希望將其用于常規(guī)完整蛋白分析，以及通過 MS/MS 確認蛋白質 ID 的消化物滴定。

Dagney:?隨著樣本制備的改進，您將獲得更干凈的結果，并能夠利用它們進行更多操作。

Scott:?: 是的，您可以將更多時間用于思考科學問題，而不是花費在實驗臺上。

Kristin:?還有分享！我們的夢想是讓你們和斯坦福大學在全國的另一端做同樣的事情，并開發(fā)這些流程。

Scott:?是的，這會讓每個人都更有生產力?？吹矫總€人如何發(fā)展會非常棒！我對這場開源革命感到非常興奮。

開源的靈活性

Dagney:?在學術環(huán)境中，通常有多少開源設備？

Scott:?據我所知，數量很少。但這只是因為我覺得開源設備的發(fā)展趨勢剛剛開始。我聽說有幾個實驗室擁有 3D 打印機，許多實驗室對你們的機器人平臺感興趣，但在我曾經待過的所有實驗室中，我真的沒有見過任何開源設備。然而，隨著像你們這樣令人興奮的開源解決方案的出現，我認為它們將很快被采用，因為它們具有許多優(yōu)勢。例如，開源選項將有助于降低與維護專有儀器有關的維修服務費用不斷增加的問題。

Kristin:?那么，你認為獲得更多開源設備將如何幫助你更好地開展研究？

Scott:?很多時候，作為一名研究人員，你會創(chuàng)造性地思考如何解決問題。不幸的是，現有的硬連線封閉源系統(tǒng)并不允許你完全按照自己的意愿行事。為了完成任務，你可能需要更改軟件或硬件的某些部分。對于封閉系統(tǒng)來說，這些事情非常困難或不可能實現。

舉個例子，我們實驗室里有幾個專有的機器人平臺，它們的功能執(zhí)行得很好，但除了有限的操作之外，它們并不特別適合進行修改。像你們這樣的開源平臺將能夠快速進行定制解決方案的原型開發(fā)。例如，我不認為你最初將機器人視為MALDI點樣器；但現在我們已經開發(fā)出了 OT-1，我相信它非常適合用于 MALDI分析的樣品點樣。

Dagney:?這太棒了！

Scott:?是的！所以你知道，如果我們想做一些創(chuàng)新的事情我們是完全具備這個能力的。通過你們的 Python API，我想說……在定制方面，Opentrons 是真的沒有限制。據我所知，從軟件的角度來看，這在任何其他商業(yè)系統(tǒng)上都是不可能做到的。你無法破解這些系統(tǒng)，它們都是預先編譯好的。

Kristin:?是的，大多數機器人基本上只提供一種使用途徑。

Scott:?是的。雖然商業(yè)供應商試圖讓他們的軟件更加靈活，但你經常會遇到限制——有時候這真的令人沮喪，因為你只需要進行一些小的軟件更改——只需要知道如何編程的人花幾分鐘就能完成——就能啟用某些工作流程或應用程序。但是，讓他們做到這一點非常困難。

我想他們確實有很好的意圖，但他們無法看到所有的使用案例，他們沒有足夠的人手來實時回應反饋。但是有了你們在 Slack 上提供的支持，真是太棒了。你知道嗎？我會在那里發(fā)布一些問題，通常比預期的要快得多，我就會收到回復和建議。和你們一起工作真是太棒了！我希望所有事情都能這樣順利！

Dana-Farber 癌癥研究所是癌癥治療和研究的全球領導者。Opentrons 將持續(xù)致力于賦予從事這種規(guī)模項目的科學家力量，與社區(qū)分享他們的進展。