Biomek基因组样品制备自动化解决方案加速研究进程

Biomek i-Series 工作站 Illumina TruSeq DNA PCR-free 文库构建自动化解决方案

引言

Illumina TruSeq DNA PCR-Free 样品制备工作流程支持双端文库构建，免去 PCR 扩增步骤。在整个方案中，基于固相可逆固定化技术（SPRI）的磁珠试剂，主要用于片段大小筛选和样品纯化步骤。该过程通常耗时耗力且非常易于出错，Biomek 工作站是实现该过程自动化的理想之选。用户可按需选择低通量到高通量 Biomek 全自动液体处理工作站，实现文库构建全过程自动化，从而获得全面的无人值守解决方案。这些方法均已使用科学性相关样品进行性能验证，可构建直接进行下游测序的文库。这些即用型方法与 Illumina TruSeq DNA PCR PCR Free Sample Preparation kit（Illumina P/N FC-121-3001、FC-121-3002或FC-121-3003）的 LT 或 HT 版本兼容。

上述自动化应用程序适用于所有 Biomek 平台，并支持：

标准化工作流程，实现高质量结果
减少代价高昂的系统设置或人工移液错误
减少手动操作时间，提高实验通量
丰富专业的技术支持团队提供即用型方法，实现快速运行

聚焦：Biomek i5 Span-8 基因组学工作站

基因组学工作站 Biomek i5 配置图 1

Figure 1

系统功能强大，简单高效，实验结果精确可靠，真正实现无人值守

具备 1-1000uL 移液能力
独立 360° 旋转机械手实现高密度台面耗材抓取
更大的台面容量，25 个板位
Orbital 振荡模块、恒温孵育模块和吸头清洗模块，用于控制样品处理
更多可选配件，增加无人值守时间
- 防尘罩
- 台面整合的热循环系统（Biometra T-Robot、Thermo ATC）

图 1. Biomek 推车上带有选配防尘罩的 Biomek i5 Span-8 基因组学工作站。台面布局可选配台面整合的热循环系统，增加无人值守时间。

Demonstrated Method Interface（方法验证界面）（DMI）

三个简便直观的模块为用户提供完整的引导式说明，确保方法设置准确无误，从而最大限度地有效安排您的一天。

1. Biomek Method Launcher（BML） — 用于方法选择的安全界面和手动控制，不会影响方法完整性。

图2.Biomek Method Launcher 提供简便直观的用户界面以启动方法。

Genomics Poster cfDNA Scalable Chemistry Figure 1

Figure 2

Genomics Poster cfDNA Scalable Chemistry Figure 2

Figure 3

图3.可通过 Launcher 界面运行手动控制。

2. Method Options Selector（建库方法选项选择器）（MOS）

— MOS 能够选择运行时的选项，最大限度地提高灵活性、适应性和方法执行的简易性。

Genomics Workstation Method Options Selector Figure 4

Figure 4

图 4. Illumina TruSeq DNA PCR-Free Method Options Selector 显示不同的功能和运行选项。用户可选择运行 1 到 96 之间任意数量的样本。该方法基于 Illumina 推荐的停止点拆分为多个运行模块，因此，用户可灵活地运行特定模块或完整方法。MOS 还提供处理 350bp 或 550bp 长度的文库插入片段选项。可通过 Illumina 96 孔 DNA 接头板或定制接头耗材进行接头连接。支持自动化接头移液，也可基于用户自定义的移液文件进行接头移液。

3. Guided Labware Setup（引导式实验设置）（GLS）

— GLS 基于 MOS 中选择的选项生成，并提供用户特定的图形设置说明，包括试剂体积计算和准备试剂的分步说明。

基因组学工作站引导式实验室耗材设置图5

Figure 5

图5.引导式实验设置指示试剂体积和设置说明，并指导用户正确设置台面。

模块化设计

内置的灵活性选项选择，可实现灵活扩展的实验通量和安排。

基因组学工作站工作流程图6

Figure 6

图6. Illumina TruSeq DNA PCR-Free 工作流程。

主要过程说明	24 份样品	48 份样本	96 份样品
末端修复	1 小时 46 分钟	2 小时 8 分钟	2 小时 50 分钟
加 A 尾，接头连接	1 小时 26 分钟	1 小时 47 分钟	2 小时 28 分钟
手动操作时间	15 分钟	15 分钟	15 分钟
方法总运行时间	3 小时 26 分钟	4 小时 10 分钟	5 小时 32 分钟

注：**时长不含试剂解冻时间。

表 1.Illumina TruSeq DNA PCR-Free在i5 Span-8基因组学工作站上的预估运行时间。该方法基于 Illumina 推荐停止点拆分为多个运行模块。用户可选择运行 1-96 份之间任意数量样品，并可按需灵活运行特定模块或完整方法。

实验设计与结果

首先，使用 Covaris S220 focused Ultrasonicator 剪切基因组 DNA（Promega P/N：G3041），并利用 Illumina TruSeq DNA PCR-Free Sample Preparation Kit 中定义的设置，插入片段大小为 550bp，完成12个重复样品。接着，将 2μg 剪切后的 DNA 体积补至 50ul 上样。最后，使用 Agilent TapeStation High Sensitivity D5000 kit 评估文库质量。

基因组学工作站文库迹线图 7

Figure 7

图 7. 使用 HS D5000 kit 在 Agilent TapeStation 上运行生成最终制备的文库的片段分布。文库大小与 Illumina 的实验方案相当，无长度在 120bp 左右的接头二聚体，qPCR 产量约为9nM。

总结

新型 i-Series 工作站 Illumina TruSeq DNA PCR-Free Sample Preparation kit 自动化文库制备方案，经证明可提供稳定、灵活和高效的无人值守样品制备，从而构建可供下游应用直接测序的文库。

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