Michael Rourke 是西北大學的化學博士研究員前景，他使用 OT-2 和 Opentrons 協(xié)議編輯器推進有機化學研究成效與經驗。

Michael Rourke 博士深受自動化的啟發(fā)，為了提高實驗的準確性和精確度，并減輕團隊繁瑣特性、大量重復(fù)的手動任務(wù)負擔在此基礎上，他帶領(lǐng)美國西北大學的有機化學實驗室成功轉(zhuǎn)型實驗室自動化新創新即將到來。并通過使用用戶友好的Opentrons 協(xié)議編輯器使用Opentrons OT-2 自動化移液平臺和 Opentrons 的開源軟件平臺來提高實驗室安全性講道理。

Opentrons: 請介紹一下您的研究背景。

Michael Rourke: 我是一個合成化學科學家具有重要意義。 我擁有科羅拉多大學的生物化學學位進一步，在那里我研究合成化學，主要研究課題是碳水化合物的修飾」δ?，F(xiàn)在我在西北大學作為博士候選人應用的因素之一，在 Scheidt 研究小組做合成方法論。當我來到這里時預期，我主要工作是在 MBRAUN 手套箱中使用96孔板格式的高通量設(shè)備處理光氧化還原催化反應(yīng)敢於監督。

Opentrons: 聽起來您的工作需要大量手動移液。

Michael Rourke:?確實如此結構。比如你有兩個底物重要的作用，A和B，并將它們結(jié)合成AB——有幾個你想要改變的變量（例如規模最大，你可能想要做六種光催化劑穩中求進、四種溶劑、四種堿等）最深厚的底氣。這些變量很快就會累積起來協同控製。而且反應(yīng)越復(fù)雜，或者你考慮的變量越多品質，對應(yīng)的孔板上的槽位就越小利用好。當你的焦點變小的時候，會導致不容易確定操作的精確位置和何時開始停止操作解決問題。

Opentrons: 那么在您擁有 OT-2 之前系列，您是如何管理這種復(fù)雜性的呢？

Michael Rourke:?我們使用手動移液器進行操作相互配合，并用卡片記錄每個孔的進度慢體驗。坦白說，手動操作很容易出錯智能化。而且在手套箱里拿著移液管連續(xù)操作幾個小時也很不舒服科技實力。我和我的導師進行了評估，告訴他高通量技術(shù)是有效的建設，但我們的準確性和精確度還有改進的空間特點。

Opentrons: 當時是您第一次考慮使用自動化的時候嗎？

Michael Rourke:?是的。我的老板對此很看好和諧共生，我的顧問建議我貨比三家，看看有什么可用的適應性強。 但當你帶回 25 萬美元的報價時技術交流，你在學術(shù)資助的中心就走不了多遠了！ 然而拓展，我們最擔心的是移液器的耐用性創造更多。 我們使用的是 Opentrons 電子移液器，它由碳酸酯基聚合物制成不斷進步。它們在有機溶劑中降解的可能性是我們工作流程中可預(yù)見的最大挑戰(zhàn)或困難工藝技術。我們看到一篇關(guān)于密歇根州教授的文章，他的手套箱里配有一個 OT-2 自動化移液平臺規模，我們發(fā)現(xiàn) OT-2 所需的移液器的價格與我們已經(jīng)使用的移液器相似近年來。于是在 2021 年 1 月，我們下定決心訂購了一臺 OT-2發展目標奮鬥，并將其放入惰性氣體手套箱中技術先進。

Opentrons: 您在設(shè)置 OT-2 時的體驗如何？

Michael Rourke:?我已經(jīng)測量過它的尺寸延伸，以確定它是否能夠放得下認為，它確實可以！由于我不知道 WiFi 在封閉空間里效果如何新趨勢，我將 USB 接口穿過手套箱的密封蓋板反應能力。但后來發(fā)現(xiàn)其實沒必要這么做，因為我把OT-2 放進去并密封起來學習，WiFi 依然運行得相當好結構重塑。

Opentrons: OT-2 在您的實驗室表現(xiàn)如何新的力量？

Michael Rourke:?它表現(xiàn)良好先進水平。我第一次使用它時，因為吸頭頂部沒有保留必要的空氣間隙全面展示，所以稍微磨損了一個移液器重要平臺。但我使用有機溶劑的容量大約是三分之二，所以移液管中是 150-200 微升共同學習。我把我們自己的孔板——用于光致還原催化的 Paradox 96 孔反應(yīng)板——放到移液平臺上順滑地配合，并使用 Opentrons Labware Library 將它們納入?yún)f(xié)議。我在移液平臺旁邊放了一個鼓風機來吹倒孔板效高。我用了一些儲液槽前沿技術，我盡量增加垂直列的數(shù)量特別是反應(yīng)溶劑的垂直列，以便我可以改用儲液槽來做這個實驗性能。我在 2-dram 閃爍小瓶中制備過很多試劑多種方式。我們都是專業(yè)的有機化學家對外開放，但缺少 Python 編程經(jīng)驗，所以我們都在使用協(xié)議編輯器界面來制作我們的協(xié)議深入交流研討。

Opentrons: OT-2 移液器在您的實驗工作中表現(xiàn)如何資料？

Michael Rourke:?我們在液體吸取和注入方面沒有任何問題。我現(xiàn)在做的很多化學反應(yīng)都是用有機溶劑關註度，如乙腈橫向協同、四氫呋喃、二甲基甲酰胺（DMF）——以及二氯甲烷敢於挑戰，這些溶劑都是非常易揮發(fā)的不斷創新。我們將其與液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（LCMS）以及氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（GCMS）相結(jié)合，這樣我可以在反應(yīng)之前放入一個標準品提供了遵循，或者我可以把它拿回去參與水平，讓移液平臺從閃爍小瓶中取出，并往每個小孔中加入已知量滿意度。

Opentrons: 自動化移液對您來說最顯著的好處是什么情況較常見？

Michael Rourke:?我認為一致性很重要。每個手動處理孔板的人都有過這樣的疑惑：“我剛剛不是往那個板里面加了東西嗎主要抓手？”現(xiàn)在體製，一切流程都可完美復(fù)制。這是自動化移液最大的優(yōu)勢創新科技。

Opentrons: 您認為 OT-2 還有哪些需要改進的地方服務延伸？

Michael Rourke:?我們向老板建議自動化移液的目的是提高通量，同時也是為了提高準確性和精確性具有重要意義。沒有什么比花一天時間做一個反應(yīng)然后發(fā)現(xiàn)漏掉一些東西更糟糕的了進一步。Opentrons Protocol Designer 可以通過顏色編碼條目，但在學術(shù)實驗室中彩色打印機墨盒并不常見強大的功能。所以為了確保準確性實際需求，我們只能打印出起始甲板條件的截圖，并使用 ChemDraw 在上面寫上編碼的特性。如果能在 Protocol Designer 中添加一個數(shù)字或字母代碼作為備注來追蹤容器中的溶劑或試劑交流，那就太好了——這是一點小建議。

Opentrons: 自動化工作流程與您以前手工操作的方式有什么不同提供堅實支撐？

Michael Rourke:?我們實驗室的工作流程通常是定制的還不大，每個人都會根據(jù)自己的需要設(shè)計實驗。你必須在實驗如何布局上發(fā)揮創(chuàng)造力信息化技術。我從未在沒有使用微通道的情況下設(shè)置過實驗發揮作用，但我的同事中有些人仍然只使用單通道移液管；雖然單通道移液管比手動移液更準確和精確，但它們與手工操作的流程和速度相似銘記囑托。我用單通道和微通道操作在兩個半小時內(nèi)完成了 300 個反應(yīng)引領。

Opentrons: 讓自動化移液平臺在手套箱中處理所有的移液工作是如何提高您的通量的？

Michael Rourke:?自動化移液平臺確實提高了我們的通量試驗。我們以前一天能做 96 個樣本趧泳?，F(xiàn)在，我一天可以做 300 個製度保障。關(guān)于我們在手套箱里做的工作，有些工作是固定要做的的有效手段，但是對于有些需要大規(guī)模地統籌推進、一次性準備所有的東西的工作，你可以花一天的時間把它們都設(shè)置好關鍵技術，然后第二天再來運行了解情況。我以前每天只能處理一個孔板，但現(xiàn)在我可以同時處理多達四個技術研究，如果有足夠的試劑和其他物資重要的，我們甚至可能在一天內(nèi)處理完八個孔板，或者讓移液平臺整夜運行姿勢。這大大提高了我們的工作效率相互融合。而且，現(xiàn)在我可以在初始階段進行篩選綠色化，然后留出時間來分析所有的數(shù)據(jù)點不同需求，而不是像以前那樣需要連續(xù)五天站在手套箱前，并在一兩周后進行分析保持穩定。

Opentrons: 您還有其他想和大家分享的嗎支撐作用？

Michael Rourke:?我成為化學家是為了分析數(shù)據(jù)并提出新想法，并與同事和年輕學生分享觀點動力。當我在手套箱里工作時同時，很難進行語言交流和思考。你只能默默地數(shù)著數(shù)字效高性，因為說話會讓你失去計數(shù)模式。這只會阻礙科研工作的創(chuàng)造力和幸福感。現(xiàn)在節點，填充試劑瓶這類工作已經(jīng)不再需要我們親自去做了通過活化。自從我們有了自動化移液平臺以來，沒有人需要親自動手處理一個孔板的特點。我很高興今年夏天我們實驗室的本科生將接受培訓并開始使用 OT-2健康發展。我認為隨著時間的推移，實驗室里的很多項目都可以自動化。例如長效機製，我們在西北大學非常注重安全：有機溶劑是易燃的講實踐，使用它們是有風險的。將反應(yīng)設(shè)置過渡到一個像手套箱這樣受控制環(huán)境中的自動化系統(tǒng)具有明顯優(yōu)勢奮戰不懈。此外市場開拓，我們的實驗室設(shè)備可以讓移液平臺以 20 毫升和 40 毫升瓶的形式進行制備規(guī)模化的反應(yīng)大大縮短。作為有機化學家要落實好，我們非常重視確保安全，我相信在不久的將來更默契了，實驗室自動化將對工業(yè)和學術(shù)實驗室的風險緩解做出重大貢獻先進技術。