Adam Ericsen 利用全自動(dòng)基因分型使用、微生物測(cè)序和免疫學(xué)檢測(cè)研究HIV 宿主-病毒相互作用提供有力支撐。

Adam Ericsen 是埃默里大學(xué)耶克斯國(guó)家靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物研究中心基因組學(xué)核心實(shí)驗(yàn)室的助理教授和助理主任組織了。他的重點(diǎn)項(xiàng)目是研究宿主免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)劑首次，這是一個(gè)由很多復(fù)雜步驟組成的系統(tǒng)合理需求，而他于 2018 年 4 月開(kāi)始將三臺(tái) Opentrons 移液機(jī)器人集成到他的實(shí)驗(yàn)室工具包中構建，以這種創(chuàng)新的在此基礎上、自動(dòng)化的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究規模最大。

我們與 Adam 進(jìn)行了交談，了解這些機(jī)器人如何幫助實(shí)現(xiàn)他整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)化便利性。

Opentrons: 請(qǐng)您介紹一下您的研究背景緊迫性。

Adam Ericsen:?我獲得了威斯康星大學(xué)麥迪遜分校病理學(xué)博士學(xué)位結構。通過(guò)培訓(xùn)成為了一名免疫遺傳學(xué)和傳染病研究員更適合，我目前的工作主要集中在了解HIV感染中的宿主與病毒的相互作用。我主要使用獼猴作為這項(xiàng)研究的模型溝通協調。

Opentrons: 您的研究項(xiàng)目是什么樣的要素配置改革？

Adam:?在過(guò)去的十年里，我一直在研究遺傳和環(huán)境因素如何改變病毒感染動(dòng)物的疾病進(jìn)展保障性。

Opentrons: 您在實(shí)驗(yàn)室的日常工作是怎樣的帶動產業發展？

Adam:?我們的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行著大量的基因分型、宿主和微生物測(cè)序以及免疫學(xué)檢測(cè)十分落實。從宏觀上看邁出了重要的一步，我們致力于了解疾病進(jìn)展是如何被遺傳和非遺傳因素所影響的，以找到可操作的生物學(xué)途徑來(lái)減緩或完全阻止艾滋病在HIV感染者中的惡化設施。

我們的實(shí)驗(yàn)室非常新需求，而且很難將技術(shù)人員訓(xùn)練到能夠獨(dú)立進(jìn)行多種類(lèi)型的檢測(cè)。我需要我們的實(shí)驗(yàn)室擅長(zhǎng)全血處理組合運用、白細(xì)胞層和血漿分離更讓我明白了、DNA 分離（從任何和所有樣本類(lèi)型）、定量分子檢測(cè)和流式細(xì)胞術(shù)積極。這聽(tīng)起來(lái)或許會(huì)讓人覺(jué)得野心勃勃探索？也許是這樣的……但為了進(jìn)行有意義的研究，我需要我的小型實(shí)驗(yàn)室像大型實(shí)驗(yàn)室一樣運(yùn)作產業。

對(duì)我們來(lái)說(shuō)滿意度，一個(gè)常見(jiàn)的協(xié)議是把血液高速旋轉(zhuǎn)離心并將其分離成幾個(gè)部分。要達(dá)到我們現(xiàn)在所處的水平并不容易可持續，但是建立一個(gè)相當(dāng)常規(guī)的血液處理工作流程是必不可少的機製性梗阻。訓(xùn)練一個(gè)新實(shí)驗(yàn)室——我的新團(tuán)隊(duì)——去做一個(gè)同類(lèi)的檢測(cè)是非常費(fèi)時(shí)費(fèi)力的。我不斷地提醒自己全過程，花時(shí)間訓(xùn)練我的團(tuán)隊(duì)是值得的，但我的決心持續(xù)時(shí)長(zhǎng)有限探討。

這就是 Opentrons 機(jī)器人的作用：即使我無(wú)法親自在實(shí)驗(yàn)室里不負眾望，我也需要我的經(jīng)驗(yàn)、我的訓(xùn)練和我的雙手在實(shí)驗(yàn)室里調解製度。

Opentrons: 您為什么選擇OT-2精準調控？

訓(xùn)練一個(gè)新實(shí)驗(yàn)室——我的新團(tuán)隊(duì)——去做“就像這樣”的檢測(cè)是非常耗時(shí)和壓力的……這就是 Opentrons 機(jī)器人的作用：即使我無(wú)法親自在實(shí)驗(yàn)室里，我也需要我的經(jīng)驗(yàn)應用的因素之一、我的訓(xùn)練和我的雙手在實(shí)驗(yàn)室里解決。

Adam:?我在 OT-2 即將上市之前就聽(tīng)說(shuō)過(guò) Opentrons。我被 Opentrons 的開(kāi)源程序所吸引：我可以隨時(shí)添加敢於監督、修改和增強(qiáng)核心功能幅度，這讓我的小實(shí)驗(yàn)室只需購(gòu)買(mǎi)一次機(jī)器結構，借助代碼的魔力，就可以顯著提升實(shí)驗(yàn)效率貢獻。正如我的一位技術(shù)人員所描述的那樣規模最大，“我們可以編寫(xiě)好代碼，然后看著它工作明確了方向∠到y性！?/p>

我們最終將 SQL、C++單產提升、PHP傳遞、JS、HTML5 和 Python 結(jié)合起來(lái)勞動精神，構(gòu)建了一個(gè)自定義的基于 Web 的前端界面開展攻關合作，用于管理我們的 Opentrons 協(xié)議的所有交互（如果沒(méi)有 API 的擴(kuò)展文檔，我們就無(wú)法做到這一點(diǎn)）保供。我可以坐在波特蘭的機(jī)場(chǎng)自行開發，同時(shí)控制我們?cè)趤喬靥m大實(shí)驗(yàn)室的一臺(tái) OT-2 移液機(jī)器人∝熑?？赡苡悬c(diǎn)兒花哨應用情況，但這只是我們能夠完成的任務(wù)的一個(gè)例子。

也許更重要的是組建，機(jī)器人可以與我們的樣本和試劑庫(kù)存進(jìn)行交互表現，還能調(diào)用 Google 語(yǔ)音 API。自從我們開(kāi)始面臨效率的困境以來(lái)深刻變革，正如我的家人所說(shuō)結論，我們一直在“自動(dòng)化一切”。我們一起編寫(xiě)了大量的 Python 模塊質生產力，每個(gè)完成的協(xié)議運(yùn)行都會(huì)向我們的實(shí)驗(yàn)室服務(wù)器發(fā)送消息適應性強，以確保所有重要項(xiàng)（如實(shí)驗(yàn)室器具定義、機(jī)架位置先進的解決方案、體積等）都是最新的拓展。

我們已經(jīng)采用 OT-2 平臺(tái)來(lái)代替原本我需要培訓(xùn)新的技術(shù)人員執(zhí)行的手動(dòng)檢測(cè)工作。現(xiàn)在宣講活動，我們團(tuán)隊(duì)已經(jīng)基本脫離手動(dòng)操作了不斷進步。我開(kāi)玩笑說(shuō)，一旦機(jī)器人能夠?qū)戀Y助申請(qǐng)和手稿效率，我們就可以在公園里完成所有的工作了規模。

我們已經(jīng)接納了 OT-2 平臺(tái)，以執(zhí)行原本需要培訓(xùn)新技術(shù)人員手動(dòng)進(jìn)行的每個(gè)檢測(cè)工作。

Opentrons: 您具體使用 OT-2 來(lái)做什么發展目標奮鬥，以及它如何適應(yīng)您的工作流程技術先進？

Adam:?我們完全自動(dòng)化了以下流程，包括 PCR支撐作用、Fluidigm研學體驗、流式細(xì)胞術(shù)、血液處理（離心后）和核酸分離檢測(cè)最為突出。如果實(shí)驗(yàn)有需求落實落細，我們會(huì)自己設(shè)計(jì)定制的實(shí)驗(yàn)室器具，我的妻子使用 3D 打印技術(shù)把器具打印出來(lái)高效化。我們所有的實(shí)驗(yàn)室器具都是由微芯片控制的製高點項目，任何加載到機(jī)器人上的東西都會(huì)通過(guò)條形碼或 RFID 進(jìn)行掃描：機(jī)器人會(huì)與服務(wù)器進(jìn)行檢查，確保正確的樣本在它們應(yīng)該在的地方範圍和領域。

我們甚至可以完全處理已經(jīng)先離心下來(lái)的全血樣本有所增加。我組里的 Nathan Gullicksrud 想出了一個(gè)方法，將血瓶固定在特定的高度更高要求，這樣我們就可以輕松地提取血漿和白細(xì)胞層越來越重要的位置。這意味著我們可以對(duì)血漿進(jìn)行分餾、分離血漿共同學習、清理白細(xì)胞順滑地配合，就可以了——它們已經(jīng)準(zhǔn)備好了。很顯然效高，我們可以在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)處理多達(dá) 96 個(gè)同時(shí)進(jìn)行的 vacutainers前沿技術，且需要人工干預(yù)的環(huán)節(jié)很少。我們迅速擴(kuò)展到原本難以想象的的吞吐量性能。

我們迅速擴(kuò)展到原本難以想象的的吞吐量多種方式。?有了 OT-2，我們節(jié)省了大量時(shí)間技術創新。

Opentrons: 您如何定制 OT-2 以適配您所需的工作流程深入交流研討？

Adam:?我編寫(xiě)了一個(gè)完整的接口來(lái)連接 OT-2。我們還進(jìn)行了幾次硬件修改——包括鉆孔廣泛應用，并在每個(gè)板位放置微芯片掃描器和光電傳感器關註度。機(jī)器人會(huì)提示：“注意。注意組合運用。運(yùn)行已暫停。為了您的安全迎難而上，請(qǐng)關(guān)閉前窗”積極，或“從 DNA 輸入板上的 X 列轉(zhuǎn)移 DNA 到……”因此，我們幾乎可以做任何事情——從全血及其所有輸出，到全自動(dòng)的 DNA 檢測(cè)結構。

我的目標(biāo)是讓我的團(tuán)隊(duì)成員能夠從事更有意義的活動(dòng)管理。而不是每天坐在生物安全柜前好幾個(gè)小時(shí)……在研究實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)專(zhuān)長(zhǎng)可以遠(yuǎn)不止于此。Opentrons 平臺(tái)激發(fā)了我的雄心壯志能力建設，甚至讓我有些過(guò)于雄心勃勃模樣，我愿意開(kāi)展更大范圍和規(guī)模的研究工作作為新PI。

Opentrons: 您使用OT-2的真實(shí)體驗(yàn)是很重要？

Adam:?Opentrons 是我使用的第一個(gè)可以自由定制的液體處理機(jī)器人。我在 Opentrons API 之上編寫(xiě)了核心 Ericsen Lab 代碼覆蓋，當(dāng)我們遇到錯(cuò)誤或問(wèn)題時(shí)異常狀況，我們咨詢(xún)了 Opentrons 支持團(tuán)隊(duì)，他們會(huì)幫助我們推動(dòng)解決問(wèn)題高效，我會(huì)根據(jù)需要修改或重新構(gòu)建我們的方法應用創新，并與支持團(tuán)隊(duì)密切合作。

我有一個(gè)很棒的團(tuán)隊(duì)機構。作為一名新晉研究員的特性，我感到非常幸運(yùn)。然而基礎，我的團(tuán)隊(duì)中沒(méi)有人具備編程專(zhuān)業(yè)知識(shí)提供堅實支撐。我告訴他們，我想建立一個(gè)自動(dòng)化經過、智能化和積極的研究計(jì)劃簡單化。我把他們帶在機(jī)器人前面說(shuō)：“我們要一起解決這個(gè)問(wèn)題∶鞔_了方向！蔽覀儧](méi)有對(duì)傳統(tǒng)檢測(cè)的手動(dòng)方面進(jìn)行培訓(xùn)系統性，而是通過(guò)編寫(xiě)代碼讓 OT-2 執(zhí)行這些操作。對(duì)實(shí)驗(yàn)室的培訓(xùn)過(guò)程變成了與機(jī)器人一起訓(xùn)練單產提升，以成功執(zhí)行基本檢測(cè)到可以執(zhí)行復(fù)雜實(shí)驗(yàn)傳遞。這使我的團(tuán)隊(duì)獲得了我們需要的檢測(cè)方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。我的目標(biāo)是建立一個(gè)熱情而勤奮的創(chuàng)意團(tuán)隊(duì)勞動精神，他們可以成功執(zhí)行以前從未嘗試過(guò)的復(fù)雜檢測(cè)或?qū)嶒?yàn)項(xiàng)目開展攻關合作。我相信使用 Opentrons 可以為我省下更多時(shí)間，因?yàn)樗麄儗臋C(jī)器人身上學(xué)習(xí)預下達，實(shí)驗(yàn)室的互聯(lián)將保護(hù)研究數(shù)據(jù)逐步改善、記錄并確保我們能夠支持我們所生產(chǎn)的工作。

如果在我實(shí)驗(yàn)室里使用的機(jī)器人不是開(kāi)源的提升，那么它只是一雙替手——只是買(mǎi)代勞的話我可不用花這么多錢(qián)大大提高。

Opentrons: 您對(duì)實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化過(guò)程的期望是什么？

Adam:?我從未考慮過(guò)失敗。為研究實(shí)驗(yàn)室購(gòu)買(mǎi)機(jī)器人與購(gòu)買(mǎi)以消費(fèi)者為中心的流行設(shè)備不同取得了一定進展。最初完善好，我遇到了很多沮喪的研究人員，他們不知道要花多長(zhǎng)時(shí)間才能讓 Opentrons 機(jī)器人啟動(dòng)并運(yùn)行積極參與。確實(shí)問題分析，使用Opentrons 機(jī)器人需要一定的學(xué)習(xí)過(guò)程。但是交流研討，通過(guò) Python 控制實(shí)驗(yàn)室機(jī)器人更加完善，資源有限的年輕實(shí)驗(yàn)室可以以較低的成本實(shí)現(xiàn)超越。我的機(jī)器人就放在實(shí)驗(yàn)室的流式細(xì)胞儀旁邊相對較高，而流式細(xì)胞儀的成本是 OT-2 的10 倍資源配置。

Opentrons: 您的 OT-2 有什么優(yōu)點(diǎn)或缺點(diǎn)？

Adam:?OT-2 很棒相關！OT-2 可以做簡(jiǎn)單的事情大力發展，但也可以做其他平臺(tái)無(wú)法做到的事情。

Opentrons: 在您使用 OT-2 之前是否使用過(guò)任何實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化設(shè)備生產效率？

Adam:?實(shí)際上沒(méi)有產能提升。但是當(dāng)我聽(tīng)說(shuō)你們使用 Python 后端時(shí)，我想：“我能做到節點！”我和我的妻子正在進(jìn)行3D 打印通過活化，我們對(duì)學(xué)習(xí)曲線如此相似感到驚訝。

Opentrons: 您是否還有其他新的自動(dòng)化研究計(jì)劃的特點？

Adam:?嗯健康發展，我們剛剛又訂購(gòu)了兩臺(tái) OT-2，所以肯定是的大數據！OT-2 支持我們正在做的事情的速度和完整性長效機製。很多專(zhuān)有平臺(tái)存在的限制，而 OT-2 是開(kāi)源的數字技術，這點(diǎn)對(duì)我非常有吸引力奮戰不懈。如果在我的實(shí)驗(yàn)室里使用的機(jī)器人不是開(kāi)源的，那么它只是一雙替手——只是買(mǎi)代勞的話我可不用花這么多錢(qián)知識和技能。

自 18 個(gè)月前我們收到它以來(lái)取得顯著成效，OT-2 已經(jīng)成為實(shí)驗(yàn)室日常生活中不可或缺的一部分。這是一項(xiàng)重要的早期投資——我原本可以將這筆資金用于培訓(xùn)員工實現，但我認(rèn)為機(jī)器人及其平臺(tái)是我們資源更有價(jià)值的利用方式不容忽視。我們進(jìn)行的是非常先進(jìn)的檢測(cè)；使用機(jī)器人進(jìn)行操作服務體系，而我們只需更換一些移液器就好說服力。

Opentrons: 關(guān)于 OT-2服務為一體，您還有哪些有趣的事情分享給大家？

Adam:?我們做了一件非常有趣且令人難以置信的事逐漸顯現，我們已經(jīng)結(jié)合了谷歌語(yǔ)音 API 來(lái)讓機(jī)器人進(jìn)行播報(bào)，比如它什么時(shí)候液體用完了系統穩定性，或者什么時(shí)候需要吸頭拓展基地，以及它是從什么測(cè)試開(kāi)始。它可以用這種溫柔的女聲進(jìn)行播報(bào)實力增強。這一點(diǎn)讓我感到非常驚喜體系流動性！

OT-2 不是取代我工作的機(jī)器人。相反帶來全新智能，它把我的工作變成了更有成就感的事情實現了超越。我們還在 OT-2 旁邊投資了一臺(tái)臺(tái)式流式細(xì)胞儀。初創(chuàng)實(shí)驗(yàn)室一般不會(huì)在新設(shè)備上投入這么多錢(qián)去完善，但我能夠通過(guò)機(jī)器人獲得所有這些功能橋梁作用，所以并不昂貴。培訓(xùn)一個(gè)人使用細(xì)胞儀可能需要幾個(gè)月的時(shí)間求索，但使用 OT-2讓人糾結，我們可以輕松地培訓(xùn)人們以更高效的方式進(jìn)行血液采樣。

OT-2 已迅速成為我們實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)不可或缺的重要成員穩定發展。

考慮到文章篇幅和為了給您更好的閱讀體驗(yàn)基石之一，本次采訪內(nèi)容已經(jīng)過(guò)編輯。