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DispendixI-DOT非接触式纳升级微量分液系统具有非接触式、液滴实时验证功能、分液范围广、死体积小、速度快、兼容多种液体等特点,因此在高通量细胞学和药物筛选、合成生物学、蛋白组学、基因组学等多个研究方向都有广泛的应用。今天我们将从两个案例来给大家展示I.DOT的应用。
案例一
果蝇,作为遗传学及发育生物学等领域的经典模式生物,相比其他生物而言,果蝇的基因组相对较小、冗余少,且与哺乳动物高度保守,因此是研究胚胎发生、细胞信号转导、疾病发生机制等的常用模型。由于发育速度和有限的材料,探索早期胚胎基因表达具有挑战性。
本篇文章中,科学家们展示了一种方案,沿着发育时间轨迹对果蝇胚胎进行排序,并使用RNA-seq数据结果来确定胚胎的性别。本方案涉及了样本收集、RNA分离、RNA-seq测序和RNA-seq数据处理等步骤。从而建立一个连续的转录组数据集,以评估整个早期发育过程中和与性别特异性相关的基因表达。
I.DOT系统在本篇文章中的应用:
发育前3小时对个果蝇胚胎进行测序工作的液体转移。
源板:96-wellsourceplate
目标板:-wellplate
I.DOT具体操作步骤:
使用I.DOT系统分别分配测序试剂到孔目标板中(Barcoded-primermix-nL,Vapor-Lock-1.2uL,FSS-nL,SSS-2.2uL)。
单胚胎CEL-Seq2测序方案实验流程示意图:
结论
单胚胎测序方法可以得到高质量的RNA-seq数据,可以准确地描述早期转录事件的特点。通过对测序数据分析,可以有效说明I.DOT分液的重复性和准确性高,并且可以有效地提高反应通量。
案例二
化学是自然科学的一门重要基础学科,是人类文明进步的阶梯,帮助人类认识和使用自然界中存在的物质,还能帮助创造出自然界不存在的新物质而造福人类。然而,随着人类数量的不断增加,可持续性是对地球未来的唯一保证。实现化学领域可持续的未来是绿色化学的主要目标。化学家经常使用绿色化学12条原则作为化学设计的蓝图,以实现整个化学物质生命周期的可持续性。其中,药物研发是一个高度化合物密集的化学领域,大中型制药公司通常会有克级或毫克级的数以百万的化合物库需要进行筛选。这些筛选化合物大多是通过多步合成路线生产的,既不理想也不环保。对数百万种化合物进行高通量筛选,获得的苗头化合物必须经历繁琐、漫长和昂贵的过程。在这一过程中产生的废物量是十分惊人的。因而实现合成化学的可持续性关键是减少废物的产生。高通量小型化筛选不仅可以大量节约各种药物中间体,而且可以减少反应废物的产生。
德国Dispendix的I.DOT非接触式纳升级微量分液系统可轻松实现精确地纳升级液体转移,使反应在较小的体积规模上进行,提高通量的同时可以大大减少样品消耗,从而提高收率。
本案例通过访问许多可用的构建块获得更大的化学空间实现喹唑啉的再合成。在纳米尺度上使用正压促进分配以自动化方式生产了数千种衍生物。使用I.DOT内部编写软件运行protocol,通过在目标板每个孔中组合三个构建块,合成非组合文库。
图5.喹唑啉类药物文库的纳升级合成。(A)I-DOT非接触式纳升级微量分液系统(B)I-DOT的“即时点滴技术”使用了一种非接触性的、基于压力的喷点技术。一系列设计好的压力脉冲对一个96孔源板(每个孔的底部都有孔)施加压力,从孔底形成一个个高精度的纳升级液滴,从而转移到目标板中。(C)96孔源板(异腈和α-甲酰基-ω-羧酸材料)。(D)孔目标板。(E)基于质谱分析的孔板的热图。(F)孔板饼状图。
图7.I.DOT96孔源板排布情况:α-甲酰基-ω-羧基(紫色)、伯胺(蓝色)、异氰化物(红色)
具体操作步骤:
利用I.DOT将TFE储存溶液分配到目标板孔中,以0.16mol浓度进行反应,每孔总体积为nL。如图7所示,3种类型材料在I.DOT96孔源板排布情况,将3种类型材料分配到一块孔板的时间小于20min。
混合后注入质谱仪进行分析(图5.E),分析原始质谱数据是否存在反应产物(图5.F)。共填充了3个孔板,共发生了次反应。
优势:
1、I.DOT实现了纳升级合成反应;
2、实现了短时内在几块孔板上进行个反应的自动化处理;
3、I.DOT的无需枪头、非接触式特性也有助于降低合成化学印迹;
4、自动化操作可提高安全性,使得科学家较少接触危险化学品。
DispendixI.DOT特点:
1、非接触式
2、兼容多种溶液种类
3、灵活性高
4、速度快
5、死体积低
6、液滴实时验证
基于其技术原理,I.DOT系统可以广泛应用于多种需要进行纳升级液体分配的研究领域。除了上文中提到的应用领域,I.DOT在基因组与蛋白组学、CRISPR反应、Indexing、磁珠分选、分析实验开发、合成生物学等多种研究领域都有广泛的应用。
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