通過(guò)自動(dòng)化優(yōu)化NGS文庫(kù)制備并提高重現(xiàn)性的方法

穩(wěn)定的下一代測(cè)序（NGS）結(jié)果，很大程度上取決于測(cè)序啟動(dòng)前的文庫(kù)制備環(huán)節(jié) —— 這正是實(shí)驗(yàn)流程中變異易悄然滲入的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。文庫(kù)制備的實(shí)驗(yàn)方案步驟繁雜、容差范圍狹窄，即便微小的操作不一致，都可能對(duì)下游數(shù)據(jù)質(zhì)量產(chǎn)生顯著影響。

一、NGS 文庫(kù)制備易產(chǎn)生變異的核心原因

文庫(kù)制備是測(cè)序工作流程中對(duì)誤差最為敏感的環(huán)節(jié)之一。每個(gè)實(shí)驗(yàn)方案均包含多個(gè)酶促反應(yīng)、磁珠純化步驟以及需精準(zhǔn)執(zhí)行的轉(zhuǎn)移操作，試劑比例、孵育時(shí)間和移液準(zhǔn)確性等因素，都會(huì)直接影響最終的文庫(kù)質(zhì)量。而手動(dòng)工作流程將大部分操作責(zé)任交由操作員承擔(dān)，重復(fù)操作帶來(lái)的疲勞、不同用戶間的技術(shù)細(xì)微差異等，都可能引入變異。尤其是當(dāng)樣本數(shù)量增加時(shí)，優(yōu)化 NGS 文庫(kù)制備的難度會(huì)進(jìn)一步加大。

（一）多步驟手動(dòng)操作放大人為錯(cuò)誤風(fēng)險(xiǎn)

大多數(shù)文庫(kù)制備方案中，單個(gè)樣本就需涉及數(shù)十次獨(dú)立的液體處理操作。試劑添加、磁珠重懸、清洗及轉(zhuǎn)移等步驟會(huì)快速累積，在高通量實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景下尤為明顯。其中，磁珠純化步驟對(duì)操作的敏感度極高：吸取量不一致、混合不充分等情況，可能導(dǎo)致磁珠損失或回收率波動(dòng)；當(dāng)這些步驟應(yīng)用于大批量樣本時(shí)，微小的操作差異會(huì)逐步累積，最終形成可檢測(cè)到的顯著變異。

（二）樣本質(zhì)量與試劑處理影響結(jié)果穩(wěn)定性

即便移液體積或混合效率僅存在微小偏差，也可能影響反應(yīng)性能，進(jìn)而導(dǎo)致文庫(kù)產(chǎn)量不均、片段分布偏移或樣本間覆蓋度不一致等問(wèn)題。且隨著批處理規(guī)模的擴(kuò)大，這類影響會(huì)更難控制，這也是完全依賴手動(dòng)流程的實(shí)驗(yàn)室難以提升 NGS 文庫(kù)制備重現(xiàn)性的核心原因之一。

二、優(yōu)化 NGS 文庫(kù)制備的關(guān)鍵原則

盡管不同應(yīng)用場(chǎng)景和試劑盒對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案存在差異，但有幾項(xiàng)核心原則始終是實(shí)現(xiàn)可靠文庫(kù)制備的基礎(chǔ)。踐行這些原則，既能穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)工作流程，也能為后續(xù)高效自動(dòng)化落地奠定良好基礎(chǔ)。

（一）精準(zhǔn)移液，保障試劑比例一致

文庫(kù)制備的各項(xiàng)反應(yīng)（包括片段化、接頭連接、索引標(biāo)記及純化等），均依賴精確的試劑比例。只有實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確且可重復(fù)的移液操作，這些步驟才能按預(yù)期推進(jìn)。若移液環(huán)節(jié)存在變異，可能導(dǎo)致片段大小分布改變或文庫(kù)復(fù)雜度降低，因此，保持穩(wěn)定的移液性能，是 NGS 文庫(kù)制備自動(dòng)化成功落地的核心前提。

（二）嚴(yán)格控時(shí)，規(guī)范步驟間時(shí)間間隔

在整個(gè)文庫(kù)制備過(guò)程中，時(shí)間把控至關(guān)重要。試劑添加延遲、孵育時(shí)間波動(dòng)等情況，都可能影響酶活性和反應(yīng)效率。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化各步驟間的時(shí)間間隔，可有效減少不同運(yùn)行批次間的變異，讓實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具可預(yù)測(cè)性 —— 這在跨批次一致性要求極高的自動(dòng)化 NGS 工作流程中，尤為重要。

（三）精簡(jiǎn)手動(dòng)操作，降低變異引入概率

手動(dòng)文庫(kù)制備需要操作員持續(xù)保持高度專注，并重復(fù)執(zhí)行大量操作，每增加一個(gè)步驟，就意味著多一次引入變異的可能。因此，實(shí)驗(yàn)室通過(guò)減少 NGS 文庫(kù)制備中的手動(dòng)操作時(shí)間，不僅能降低操作員疲勞和技術(shù)差異帶來(lái)的影響，還能讓工作人員將精力集中于數(shù)據(jù)質(zhì)量把控和結(jié)果解讀等核心工作。

三、自動(dòng)化提升 NGS 文庫(kù)制備重現(xiàn)性的核心邏輯

自動(dòng)化通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)方案的執(zhí)行流程，從根源上解決了諸多常見(jiàn)的變異來(lái)源。在自動(dòng)化 NGS 文庫(kù)制備流程中，液體處理參數(shù)、操作時(shí)間和混合條件會(huì)被一次性明確設(shè)定，并在所有樣本和不同運(yùn)行批次間保持一致應(yīng)用。同時(shí)，自動(dòng)化 NGS 文庫(kù)制備工作站在保障操作準(zhǔn)確性的前提下，還能支持更高通量的實(shí)驗(yàn)需求，助力實(shí)驗(yàn)室在維持?jǐn)?shù)據(jù)質(zhì)量的同時(shí)，輕松實(shí)現(xiàn)測(cè)序業(yè)務(wù)規(guī)模的擴(kuò)大。

（一）機(jī)器人精準(zhǔn)移液，把控關(guān)鍵反應(yīng)步驟

片段化、接頭連接、索引標(biāo)記和純化等關(guān)鍵步驟，對(duì)試劑輸送的準(zhǔn)確性要求極高。機(jī)器人移液系統(tǒng)能夠以高重復(fù)性分配設(shè)定體積的試劑，最大程度消除手動(dòng)操作技術(shù)帶來(lái)的變異。尤其在酶促反應(yīng)中，微小的體積差異就可能顯著影響反應(yīng)效率，而自動(dòng)化處理通過(guò)嚴(yán)格控制體積變異，直接提升了 NGS 文庫(kù)制備的重現(xiàn)性。

（二）標(biāo)準(zhǔn)化混合與磁珠處理，提升純化一致性

自動(dòng)化混合操作能確保磁珠被均勻重懸，清洗步驟也能得到規(guī)范執(zhí)行，這不僅提高了純化效率，還能讓不同文庫(kù)的片段大小分布更趨一致，進(jìn)一步保障實(shí)驗(yàn)結(jié)果的穩(wěn)定性。

（三）減少手動(dòng)接觸，降低交叉污染風(fēng)險(xiǎn)

自動(dòng)化流程大幅減少了對(duì)樣本的直接手動(dòng)接觸，搭配明確的吸頭專用規(guī)則、可控的吸取高度以及可重復(fù)的操作路徑，能有效降低交叉污染的發(fā)生概率。這些控制措施共同構(gòu)建了可靠的自動(dòng)化下一代測(cè)序流程，確保在不同操作員、不同運(yùn)行批次間，均能保持穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)性能。

四、Myra 對(duì) NGS 文庫(kù)制備工作流程的優(yōu)化作用

Myra 是一款緊湊、高精度的液體處理器，專為提升分子實(shí)驗(yàn)工作流程的重現(xiàn)性和效率而設(shè)計(jì)，其核心功能使其成為尋求可靠、可擴(kuò)展自動(dòng)化方案的實(shí)驗(yàn)室的理想選擇，可作為自動(dòng)化 NGS 文庫(kù)制備工作站高效運(yùn)行。

（一）液體水平檢測(cè)，保障吸取準(zhǔn)確性

Myra 搭載液體水平檢測(cè)功能，能夠精準(zhǔn)引導(dǎo)從試管和孔板中吸取液體。這一功能可有效避免在敏感的 NGS 實(shí)驗(yàn)步驟中出現(xiàn)吸取不足或過(guò)量的情況，無(wú)需依賴操作員的視覺(jué)判斷，即可穩(wěn)定維持試劑比例的可靠性。

（二）高精度機(jī)器人技術(shù)，實(shí)現(xiàn)可重復(fù)移液

Myra 的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)具備卓越穩(wěn)定性，能在不同運(yùn)行批次、不同操作員之間保持一致的移液性能。即便處理大量樣本，也能為自動(dòng)化 NGS 文庫(kù)制備提供可靠支撐，保障實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性。

（三）緊湊便攜設(shè)計(jì)，提升場(chǎng)景適配靈活性

Myra 占地面積小，可作為便攜式液體處理器部署在空間有限的實(shí)驗(yàn)室中。無(wú)需進(jìn)行大規(guī)模布局調(diào)整或基礎(chǔ)設(shè)施升級(jí)，即可快速引入自動(dòng)化功能，降低實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)化轉(zhuǎn)型門檻。

（四）無(wú)縫銜接測(cè)序流程，優(yōu)化工作流連貫性

Myra 可無(wú)縫集成到現(xiàn)有的測(cè)序工作流程中，支持樣本歸一化、混樣及測(cè)序前制備等關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)減少人工交接步驟、提升各環(huán)節(jié)間的一致性，為 NGS 實(shí)驗(yàn)打造更高效、順暢的工作流程。

（五）強(qiáng)化流程效率，平衡通量與準(zhǔn)確性

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化復(fù)雜的制備步驟，Myra 的自動(dòng)化功能大幅減少了樣本間的變異，提升了整體工作流程的一致性。實(shí)驗(yàn)室無(wú)需增加操作員負(fù)擔(dān)，即可實(shí)現(xiàn)通量、準(zhǔn)確性與重現(xiàn)性的高效平衡，顯著優(yōu)化 NGS 工作流程表現(xiàn)。

（六）標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)方案，適配多用戶實(shí)驗(yàn)室需求

Myra 支持實(shí)驗(yàn)方法的保存與重復(fù)調(diào)用，確保無(wú)論操作員經(jīng)驗(yàn)水平如何，都能一致執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)驗(yàn)方案。這一特性不僅支持經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的穩(wěn)定工作流程，還能幫助實(shí)驗(yàn)室在團(tuán)隊(duì)人員變動(dòng)、樣本量波動(dòng)等情況下，始終保持實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性。

若您的核心目標(biāo)是優(yōu)化 NGS 文庫(kù)制備流程、減少實(shí)驗(yàn)變異并推進(jìn)下一代測(cè)序的自動(dòng)化轉(zhuǎn)型，Myra 將提供一套貼合真實(shí)實(shí)驗(yàn)室工作場(chǎng)景的實(shí)用自動(dòng)化解決方案。
 

歡迎關(guān)注進(jìn)科馳安微信公眾號(hào)：Bio-Gene
回復(fù)：視頻，查看更多相關(guān)視頻
長(zhǎng)按/掃描以下二維碼可識(shí)別關(guān)注公眾號(hào)

廣州進(jìn)科馳安科技有限公司
Bio-Gene Technology Ltd.
176 2009 3784
www.bio-gene.com.cn
marketing@bio-gene.com.cn
香港 北京 上海 廣州