Jak ultrazvukový střihový přístroj DNA doručuje fragmenty připravené na NGS během několika minut

Spolehlivý ultrazvukový přístroj pro střihání DNA je základem konzistentní přípravy knihovny pro sekvenování nové generace (NGS); Kvalita fragmentace přímo určuje jednotnost pokrytí, přesnost volání variant a složitost knihovny, což formuje každou následnou analýzu. Jak sekvenační platformy postupují a průtok vzorků roste, laboratoře potřebují přístroje, které zachovávají integritu vzorku a zároveň produkují reprodukovatelné rozdělení velikosti fragmentů.

Optimalizace technik fragmentace DNA na

Maximalizovat pokrytí a uniformitu klinicky relevantních genů pomocí sekvenování celého genomu

Focus ultranonické aktuátory (FUA) používají BoFU-800 Focused Ultrasonicator od Longlight Technology aby naplnil potřeby laboratoří. Poprvé mohou laboratoře získat fragmenty DNA připravené pro NGS během několika minut.

Důležitost NGS a hodnota efektivního střihu DNA

Na rozdíl od běžného přesvědčení není fragmentace DNA prvním krokem v procesu zpracování. Kvalita dat, která vznikají, je přímým důsledkem velikosti fragmentů. Dosažení dostatečného pokrytí nízkofrekvenčních variant by mělo být kolem Poissonova rozdělení. Fragmentace DNA by měla být dostatečně precizní, aby přispívala k knihovně s vyšší hustotou, a Poissonovy distribuované varianty by neměly být zaměňovány s variacemi v počtu kopií, které vznikají z nízkých breakpointů pokrytí.

Ačkoli počáteční náklady na fragmentaci enzymu jsou výrazně nižší, sekvenční zkreslení je běžnější. Tyto zkreslení obvykle způsobují větší variabilitu v datech. Řada studií provedených společností Discovery Life Sciences a která byla dokončena, ukazuje, že konzistentnější velikost fragmentů byla získána metodami smykové fragmentace DNA z nízkovstupních FFPE vzorků. Pro pracovní postupy v laboratorním prostředí s velmi nízkým objemem vzorků nebo kde je zachování vzorku problémem, je tato předvídatelnost mechanické fragmentace výraznou výhodou.

Zaměřený ultrazvukový přístroj na střihání DNA vs. tradiční sonikátory

Focussed DNA shearing ultrasoniátor využívá zaostřený vysokofrekvenční ultrazvuk na vzorku. Naopak konvenční sonátory typu sondy a vodní lázně využívají rozptýlenou energii a potřebují přímý kontakt se vzorky.

Příkladem tohoto systému je BoFU-800 a jeho využití konfokální ultrazvukové technologie, což vedlo k následujícímu.

1. Řízená, opakovatelná fragmentace: výskyt vrcholu a šířky pulzu lze naladit na DNA, která má být fragmentována, například v rozmezí 300 až 600 bp pro sekvenování celého genomu (WGS) nebo 250 až 350 bp pro sekvenování celého exomu (WES).

2. Zpracování vzorků bez kontaktu: vzorky nemusí být odebírány z vysoce kvalitních, předem uzavřených zkumavek, udržovány hermetické a hermetické uzávěry, aby vzorek nebo jakýkoli cenný obsah obsahující jaderný materiál nebyl poškozen.

3. Skutečný nízkoteplotní provoz: kondenzační systém je vysoce kvalitní, což vede k izotermické bilanci in situ bez řetězce endotermických reakcí nebo vyjasnění způsobeného vysokou teplotou vzorku vystaveného extrémně vysokému výbuchu energie.

Při správné kalibraci špičkového dopadajícího výkonu lze dosáhnout velikosti fragmentů již od 120–150 bp reprodukovatelně napříč více vzorky. BoFU-800 dokáže zpracovat 1 až 8 vzorků současně, s nezávislým nastavením podmínek na jámu nebo v režimu dávky pro jednotnost jednoho kliknutí – což laboratořím poskytuje flexibilitu bez ztráty konzistence.

Od vzorku k sekvenování-Knihovna připravená za pár minut

Časová efektivita je v rušném laboratorním prostředí nezbytná. Špičkový ultrazvukový přístroj na střihání DNA může výrazně zlepšit efektivitu pracovního postupu:

• Snížený čas na praxi: BoFU-800 je vybaven integrovaným operačním systémem, což znamená, že externí počítač již není potřeba a snižuje se množství nepořádku na pracovním stole.

• Flexibilita zpracování v reálném čase: Volný režim umožňuje individuální zpracování každého vzorku, zatímco dávkový režim aplikuje stejné parametry pro celou dávku pro časově efektivní zpracování.

• Připravenost na rychlou analýzu fragmentů: Úzké a konzistentní velikosti fragmentů dosažené cílenou ultrazvukovou technikou odstraňují potřebu časově náročného kroku přípravy knihovny.

V prostředích s klinickým zpracováním vzorků a dobami zpracování měřenými v dnech, nikoli týdnech, vše výše uvedené znamená rychlejší výsledky laboratorních případů. Zařízení má automatizované odvodnění s jedním kliknutím pro odstraňování odpadu, vestavěný snímač hladiny vody s včasným varováním a časově efektivní provozní cyklus, což snižuje propady šarže a prodlužuje dobu nepřetržitého provozu na velikost podjednotek.

Kompatibilita s obtížnými a nízkými obtížemi-Vstupní vzorky

Pravý ultrazvukový systém pro střihání DNA využívá jedinečné funkce zpracování vzorků, když je zpracování vzorku obtížné. Tkáně FFPE, tekuté biopsie a degradované klinické vzorky, mimo jiné, představují nejobtížnější a nejnáročnější zpracování vzorků, jaké moderní laboratoř nabízí. Tradiční metody extrakce a střihu vzorků nejsou racionálně přenositelné a přizpůsobitelné extrémní variabilitě a výzvám zpracování vzorků, což vede ke špatným a nepraktickým velikostem fragmentů nebo k selhání celé přípravy knihovny.

Cílená ultrazvuková technika pomáhá tyto obavy zmírnit. V kombinaci s extrakčními protokoly poskytuje akusticky zesílená extrakce lepší kvalitu metrik z archivovaných FFPE vzorků ve srovnání s konvenčními metodami založenými na koloně. BoFU-800 rozšiřuje funkčnost i na samotný střih krok:

• Kompatibilita s nízkým vstupem: Systém efektivně stříhá DNA pro aplikace s malým objemem, čímž dosahuje vysoké obnovitelnosti.

• FFPE deparafinizace tkání a extrakce DNA: Stejný princip zaměřeného ultrazvuku usnadňuje pracovní postup od bloků nádorové tkáně a vzorků tekuté biopsie.

• Stříhání chromatinu pro ChIP-seq: Kromě střihu DNA lze zařízení využít i pro imunoprecipitaci chromatinu, což poskytuje funkce pro výzkum epigenetiky laboratoře.

• Schopnost systému narušit odolné buněčné stěny a uchovávat analyty v dalším toku zvyšuje efektivitu výzkumníků využívajících vláknité houby neboli MALDI-TOF MS pro identifikaci Mycobacterium.

Jak je dosaženo úspěšné přípravy knihovny pro vzorky nízké kvality a nízkého vstupu?

Technologie přípravy knihoven s jedním vláknem výrazně zvyšuje úspěšnost!

Dávkové zpracování a sada funkcí pro reprodukovatelné výsledky BoFU-800 přinášejí flexibilní řešení pro automatizovanou přípravu knihoven jako nezbytnou součást předvídatelného end-to-end sekvenování.

Dlouhé čtení potřebují fragmenty o rychlosti 10 kbp nebo více bez předpětí. Výzkum zkoumal použití kuliček k dosažení smyku 10–20 kbp při sekvenování jednotlivých molekul. BoFU-800 je optimalizován pro střih v rozsahu 150–600 bp, ale zaměřená akustika také nabízí možnost škálování mechanického střihu se sekvenováním.

Ultrazvukový střihový přístroj pro střihy DNA, který pokrývá široké spektrum střihu, poskytuje laboratoři flexibilitu pro různé aplikace.

Vytvoření konzistentního NGS workflow

V genomice je nejlepší měnou reprodukovatelnost. Bohužel každá metoda přípravy knihovny vystavuje laboratoře určité technické variabilitě. Cílem každé technologické firmy je navrhnout svá zařízení tak, aby se variabilita snížila na minimum. Továrně kalibrovaný ultrazvukový přístroj na střihání DNA (s správnou konstrukcí) vám přináší výhody:

1. Spolehlivé používání přístrojů: Protože všechny dodávají stejné množství energie na jeden vzorek, všechny pojištění Ultrasonicatoru jsou jedinečné tovární kalibrace.

2. Historie zpracování vzorků: Ultrasonicator dokumentuje parametry a podmínky zpracování a umožňuje operátorovi přístup k plné transparentnosti experimentálních dat a připravenosti na audit.

3. Minimalizace variability operátora: Díky dávkovému zpracování a riziku variability operátora je eliminováno.

Tyto funkce nejsou jen vylepšením pohodlí; Jsou předpokladem pro přechod z výzkumu na úrovni objevů k regulovaným diagnostickým aplikacím, kde je konzistence napříč dávkami a operátory nezbytná.

Závěr

Moderní genomika vyžaduje vyšší propustnost, nižší vstup a přísnější kontrolu kvality. DNA stříhací ultrazvuk jako BoFU-800 dodává fragmenty připravené na NGS během několika minut díky soustředěné akustické energii, bezkontaktnímu zpracování a regulaci reálné teploty v kompaktním a dávkově vhodném designu. Díky umožnění konzistentní fragmentace mezi 1–8 vzorky a podpoře aplikací od extrakce FFPE po smyk chromatinu pomáhá BoFU-800 laboratořím dosáhnout reprodukovatelnosti a efektivity, kterou spolehlivé výsledky NGS vyžadují – méně odstraňování problémů, více objevování.

Prozkoumejte BoFU-800 Focused Ultrasonicator a požádejte o cenovou nabídku na www.longlight.com.

Často kladené otázky

Otázka: Může BoFU-800 rychle střihnout DNA pro NGS?

Odpověď: Rychlost fragmentace závisí na vzorku. Většina vzorků se fragmentuje do cílového rozsahu mezi 150–600 bp během pouhých minut.

Otázka: Mohou být vzorky poškozeny zahříváním při použití zaostřené ultrazvukové techniky?

Odpověď: BoFU-800 se snaží regulovat teplotu tak, aby byla izotermní. Vzorky tak nejsou poškozeny zahříváním.

Otázka: Mohu zpracovat vzorky za různých podmínek v jednom běhu?

Odpověď: Ano. Volný režim umožňuje nastavit parametry všech 8 jamek nezávisle, zatímco dávkový režim nastaví stejné parametry pro všechny jámy.

Otázka: Lze BoFU-800 použít s nízkovstupními vzorky nebo s FFPE vzorky? Odpověď: Ano. Soustředěná akustika dokáže využít i 1 ng DNA. Použití v uzavřené zkumavce je také užitečné pro zachování vzorků extrahovaných FFPE.

Otázka: Potřebuji mít vlastní počítač, abych mohl zařízení ovládat?

Odpověď: Ne. BoFU-800 má vestavěný operační systém, takže nepotřebujete další počítač. Tím zabírá méně místa na lavici pro přípravu.