如何提高NGS樣品制備成功率

NGS樣品制備指南之自動化篇

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在經歷了幾年的高速發展之后，新一代測序儀終于放慢了腳步。如今，樣品制備成為NGS中新的亮點。新試劑、新儀器不斷涌現，以縮短時間，提高通量。同時，新方法也在不斷被開發，以處理更少的樣本，如單細胞。這一次，生物通帶您走近NGS的樣品制備，看看有哪些新工具能幫助我們應對樣品制備的挑戰。

即使有了各種各樣的試劑盒，NGS的樣品制備仍是個痛苦的過程，費時費力。對于通量高的實驗室而言，那種辛苦，嘿，你懂的。于是，大家紛紛將目光投向那些高端大氣上檔次的自動化制備平臺。這些儀器不僅能將我們從繁瑣的手工操作中解救出來，也能減少人為失誤，因此，盡管價格高企，但也是值得的。

目前，市場上有多家公司推出了自動化的樣品制備平臺，包括貝克曼庫爾特、PerkinElmer（Caliper）等。當然，測序儀制造商也不甘落后，紛紛推出自家的配套平臺。今年2月，Illumina在AGBT大會上發布了按鍵式的NeoPrep文庫制備系統。

貝克曼庫爾特

貝克曼庫爾特的NGS文庫制備解決方案包括SPRIworks Fragment Library System I-III，分別適用于Illumina Genome Analyzer、Roche GS FLX和Life Tech SOLiD系統。此外，它還推出了高通量的SPRIworks HT系統，適合Illumina的NGS平臺。

SPRIworks System I-III是基于ZL的固相可逆化固定（SPRI）技術，可在4-5小時內完成多達10個樣品的文庫制備。此系統由三部分組成：SPRI-TE核酸提取儀、控制液體處理的方法卡片，以及包含制備文庫所需的所有試劑的cartridge。實驗所需的所有試劑、吸頭和管都有提供，您只需準備樣品和接頭。SPRIworks系統自動完成樣品制備的4個關鍵步驟：末端修復、加A尾、接頭連接、大小選擇以及純化，不需要進行柱純化和凝膠電泳。

SPRIworks HT系統則是基于貝克曼庫爾特的Biomek? FXP實驗室自動化工作站。它除了具備與SPRIworks I-III相同的功能，還能實現PCR體系建立、純化、標準化和樣品合并。當然，通過各種可選配件，您還可以實現DNA剪切和PCR。在不到6個小時的時間內，它能處理96個樣品，若是剔除大小選擇，只需要3個小時。大小選擇也有多個選項：150-350 bp、250-450 bp和350-700 bp。SPRIworks HT采用圖形化用戶界面，使用起來相當簡便。

PerkinElmer（Caliper）

Caliper一直是芯片實驗室（Lab-on-a-Chip）技術的領導者，在自動化領域經驗豐富，近年來也推出了多款NGS上下游的創新產品。在2011年9月，Caliper被PerkinElmer收購，他們強強聯手，在去年推出了NGS Express?工作站。

這是一款小巧、靈活而易用的文庫制備系統，適合臺式測序儀，如Ion Torrent PGM? 和Illumina的MiSeq系統。這款產品預置有一整套經過實際測試的NGS樣品制備應用程序包。因此，即使是新手用戶，也可以非常容易的獲得穩定、高質量的文庫用于測序，從而保證了測序數據的質量。當然，經驗豐富的用戶也可以對預置的應用程序進行修改，以滿足個性化需求。

NGS Express的應用程序配備圖形化操作界面及step-by-step的設置向導，從選擇應用程序，確認樣品數量，到實驗品的擺放，通過圖文結合的方式展示給使用者最直觀的引導。系統通量靈活，每批可處理1-24個樣品，保證了隨到隨檢及最短的實驗周期。

同時，PerkinElmer還開發出Sciclone NGS工作站，適合HiSeq等高通量測序平臺。這款儀器可實現文庫制備、序列捕獲和標準化，適合mRNA-Seq、ChIP-Seq等應用。每次運行可處理8-96個樣品，這樣，每周可制備480個文庫，或完成192個外顯子組捕獲。此外，PerkinElmer還提供最具性價比的Zephyr NGS工作站，Post-PCR工作站，以及對核酸進行定量和質控的LabChip DS和LabChip GX等。

Illumina

在今年的AGBT大會上，Illumina公司也發布了一款NeoPrep文庫制備系統。據Illumina網站介紹，這款儀器采用數字微流體技術，實現了按鍵式的文庫制備。它能夠明顯簡化TruSeq和Nextera文庫制備流程。步驟更少，出錯機會更少，也就意味著重復性更高。

NeoPrep還能與Illumina的基因組計算環境BaseSpace整合，提供從樣品制備到測序再到分析的無縫流程。NeoPrep每次運行可帶來16個測序即用的文庫，有些分析的樣品量低至1 ng。NeoPrep的第一批試劑盒將是TruSeq PCR-free和TruSeq Nano，后續還有其他的TruSeq和Nextera試劑盒。這款儀器預計在今年夏天上市。

當然，新的產品還在不斷上市。在AGBT大會上，GenCell Biosystems公司也介紹了一款完全整合、自動化的臺式文庫制備系統CLiC LP?。據介紹，這款儀器采用GenCell的Composite Liquid Cell（CLC）技術，通過將所有反應封在油內而模擬自然的細胞結構，從而省去了塑料耗材，并節省時間和成本。在不久的將來，相信我們會有更多更好的選擇。