化合物存儲(chǔ)及分析板制備的全自動(dòng)解決方案

Alberto Bresciani¹, Stefan Mauch²

1. IRBM Science ParkSpA, ViaPontina km 30600,0040 Pomezis(RM), Italy

2. Hamilton Bonaduz AG, Via Crusch 8, Bonaduz, Switzerland

 

意大利國(guó)家化合物采集及化學(xué)篩選中心（CNCCS）成立于2010年，是一家由意大利國(guó)家研究委員會(huì)（CNR）、羅馬迪桑尼塔高級(jí)研究所（ISS）和IRBM科學(xué)園區(qū)共同管理的公私合營(yíng)企業(yè)，從事轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)的研究。該中心擁有超過(guò)5萬(wàn)種化合物，為內(nèi)部藥物研發(fā)篩選及外部客戶提供用于各種篩選分析的化合物樣品板的制備服務(wù)。整個(gè)化合物存儲(chǔ)及分析板制備的全部流程都由一套集成的Hamilton系統(tǒng)自動(dòng)完成。

 

該系統(tǒng)是為儲(chǔ)存凍存管及微孔板并處理所有化合物管理活動(dòng)（包括重組、分析板制備、Hits picking和QC等）而設(shè)計(jì)，上述功能的集中處理有助于優(yōu)化資源、減少成本，而且對(duì)化合物質(zhì)量的持續(xù)有效控制能夠保證篩選結(jié)果的可靠性。 

系統(tǒng)由哈美頓存儲(chǔ)技術(shù)公司（Hamilton Storage Technologies）生產(chǎn)的ASM存儲(chǔ)系統(tǒng)（A）及連接于Rack Runner(C)的服務(wù)器(B)組成。Rack Runner在存儲(chǔ)設(shè)備和周邊的儀器之間轉(zhuǎn)移化合物、Source板和分析板。這些外圍設(shè)備包括一臺(tái)Hamilton STARplus液體處理工作站（D）、一臺(tái)EDC生物系統(tǒng)的ATS-100聲學(xué)分液器（E）、一臺(tái)ThermoFisher Scientific ALPS 3000自動(dòng)封板機(jī)（F）、一臺(tái)Fluidix XDC-96 PRO 自動(dòng)加蓋/去蓋儀（G）和一臺(tái)Brooks XPeel自動(dòng)去膜機(jī)（H）。

化合物儲(chǔ)存液保存在-20℃ASM系統(tǒng)內(nèi)的0.75ml的Thermo Source 管中。每年一次，將化合物分裝至Source板中（請(qǐng)參見(jiàn)圖3）。然后按照分析實(shí)驗(yàn)要求，采用聲學(xué)轉(zhuǎn)移的方法從Source板制備分析板。每年一次的化合物分裝是一個(gè)年度持續(xù)進(jìn)行的過(guò)程。從ASM存儲(chǔ)系統(tǒng)中挑選相應(yīng)的儲(chǔ)存液凍存管管架，然后在ASM服務(wù)器內(nèi)融化并通過(guò)Rack Runner轉(zhuǎn)移至Hamilton STARplus液體處理系統(tǒng)。在那里，儲(chǔ)存液通過(guò)離心機(jī)進(jìn)行離心沉淀并通過(guò)Hamilton加蓋/去蓋儀除下管蓋。隨后將儲(chǔ)存液分裝至96孔Source板。4塊96孔Source可以合并成一塊384孔Source板。然后Hamilton加蓋/去蓋儀對(duì)儲(chǔ)存管重新加蓋并轉(zhuǎn)移回ASM存儲(chǔ)系統(tǒng)中。Source板將封膜并儲(chǔ)存于ASM系統(tǒng)中備用。

 

需要進(jìn)行分析板分裝時(shí)，相應(yīng)的Source板將從ASM系統(tǒng)中挑出來(lái)，在服務(wù)器中融化，然后轉(zhuǎn)移至聲學(xué)移液器，在那里分裝至分析板。

 

該流程的核心策略是盡量延長(zhǎng)化合物在同一位置存儲(chǔ)的時(shí)間。目的在于一直保持特定的微孔板的備份，無(wú)論是一年留下的Source板或新制備的板，以便驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果。而且，該流程可以保持文庫(kù)中化合物消耗量的一致性，因此確保了最長(zhǎng)的使用時(shí)間，無(wú)需重新合成單個(gè)化合物。

為了滿足客戶的全部要求，Hamilton為客戶量身定制了包含不同供應(yīng)商產(chǎn)品的整合系統(tǒng)（請(qǐng)參見(jiàn)圖2了解系統(tǒng)的具體構(gòu)成及布局細(xì)節(jié)），實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)流程的最佳匹配，并通過(guò)連接于局域LIMS系統(tǒng)的電腦對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行控制。

 

系統(tǒng)的核心是ASM存儲(chǔ)系統(tǒng)及服務(wù)器，并通過(guò)Rack Runner連接系統(tǒng)核心和STARplus及其他設(shè)備，對(duì)凍存管和微孔板進(jìn)行去膜、封膜及聲學(xué)分液等操作。

 

Microlab^® STARplus采用Hamilton的CO-RE技術(shù)操作所有移液步驟，以保證精準(zhǔn)的液體轉(zhuǎn)移。