PCR實(shí)驗(yàn)自動(dòng)化的效益

PCR 是一種分子生物學(xué)的核心應(yīng)用之一同期，用於檢測(cè)和定量特定基因，是基因組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)等下游應(yīng)用的重要組成部分很重要。 PCR是一項(xiàng)耗時(shí)提高、耗人力且容易出錯(cuò)的分子生物學(xué)技術(shù)至關重要。往往高品質(zhì)的PCR實(shí)驗(yàn)需要耗費(fèi)大量時(shí)間和金錢(qián)多樣性，這兩點(diǎn)成為了許多科學(xué)研究工作者的專(zhuān)案瓶頸。然而上高質量，透過(guò)十多年的最佳化和改進(jìn)一站式服務，實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化應(yīng)運(yùn)而生，實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠減少人力和預(yù)算限制深入交流，為科學(xué)家提供更有效率引領作用、準(zhǔn)確的結(jié)果。

自動(dòng)化為PCR實(shí)驗(yàn)帶來(lái)了許多有效的幫助臺上與臺下。本文將討論其中三個(gè)最核心的優(yōu)勢(shì):1用的舒心、改善資料品質(zhì)2、提高通量3集聚效應、降低成本

提高數(shù)據(jù)品質(zhì)：準(zhǔn)確度和精確度PCR 包括兩個(gè)工作步驟:1)反應(yīng)設(shè)定;2)梯度加熱在 PCR 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中集成，準(zhǔn)確度和精確度非常關(guān)鍵。試劑和樣品必須以精確的量分裝互動講、混合和轉(zhuǎn)移穩定性，以獲得高品質(zhì)的結(jié)果。因此過程中，精準(zhǔn)移液是嚴(yán)重影響產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵性能因素去突破。在進(jìn)行PCR時(shí)，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室通常會(huì)使用微量移液器重要部署，並將體積降至最低為1以具體而言。在這個(gè)體積下，大多數(shù)自動(dòng)化系統(tǒng)可媲美熟練的人工技術(shù)人員智慧與合力，使得實(shí)際移液體積與目標(biāo)體積相差不超過(guò) 5%喜愛。

降低變異性和錯(cuò)誤自動(dòng)化系統(tǒng)可以最大限度地減少變異性並消除錯(cuò)誤且在面臨複雜的實(shí)驗(yàn)步驟或大量樣品時(shí)重要的角色，人工執(zhí)行難度較大，此時(shí)向好態勢，自動(dòng)化可以取代人工完成這項(xiàng)挑戰(zhàn)也逐步提升。

PCR 實(shí)驗(yàn)的步驟可能涉及眾多獨(dú)立的操作，這些操作會(huì)在長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)小時(shí)的過(guò)程中進(jìn)行註入了新的力量，考慮到大多數(shù)PCR實(shí)驗(yàn)的規(guī)模重要的作用，移液任務(wù)在整個(gè)項(xiàng)目中會(huì)被反復(fù)執(zhí)行無(wú)數(shù)次(更多討論請(qǐng)參閱第三章)即使是熟練的人工技術(shù)人員也會(huì)出現(xiàn)注意力不集中和移液錯(cuò)誤。通常的解決辦法就是重新執(zhí)行整個(gè)過(guò)程去創新。然而足夠的實力，機(jī)器人系統(tǒng)可以不知疲倦地執(zhí)行移液操作，並且可以做到每次都將正確的液體移至正確的孔中結構。透過(guò)消除人工失誤帶來(lái)的重複操作更適合，可以節(jié)省您的試劑和寶貴的時(shí)間(有關(guān)成本節(jié)約的更多資訊請(qǐng)參下文)。此外溝通協調，透過(guò)消除錯(cuò)誤要素配置改革，自動(dòng)化系統(tǒng)可以提供更準(zhǔn)確的下游數(shù)據(jù)。

復(fù)現(xiàn)性和一致性生物科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)需要有復(fù)現(xiàn)性和一致性保障性，不僅是為了確保結(jié)果的正確性帶動產業發展，也是為了增加研發(fā)人員的信心。自動(dòng)化能夠更好地實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的復(fù)現(xiàn)性和一致性十分落實。而移液操作是影響測(cè)定復(fù)現(xiàn)性的關(guān)鍵因素倍增效應。自動(dòng)化消除了實(shí)驗(yàn)者技術(shù)上的變異性，因?yàn)闄C(jī)器人每次都以相同的方式執(zhí)行每個(gè)步驟擴大，同時(shí)多樣性，這有助於更好的後續(xù)分析。

減少人工操作時(shí)間新格局，提高吞吐量除了提高數(shù)據(jù)品質(zhì)外明顯，自動(dòng)化還可以增加實(shí)驗(yàn)室的吞吐量，更快地運(yùn)行更多的 PCR反應(yīng)顯示，並釋放寶貴的人工操作時(shí)間創新為先。 PCR 應(yīng)用的時(shí)間長(zhǎng)度可能有很大的差異。對(duì)於典型的 PCR 過(guò)程科普活動，包括設(shè)定和運(yùn)行創新延展，通常需要1-2小時(shí)的時(shí)間。自動(dòng)化系統(tǒng)可以在相似的時(shí)間內(nèi)完成PCR反應(yīng)長期間，但只需不到 15 分鐘的人工操作時(shí)間基本情況，而且自動(dòng)化系統(tǒng)可以在夜間和週末工作。減少人工操作時(shí)間高端化，讓科學(xué)研究人員可以把時(shí)間聚焦在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析上集成應用，發(fā)揮他們寶貴的知識(shí)技能探討。

降低成本自動(dòng)化系統(tǒng)可能需要一筆相當(dāng)大的採(cǎi)購(gòu)費(fèi)用。但是高效流通，透過(guò)提高效率和性能調解製度，許多實(shí)驗(yàn)室的產(chǎn)出將可以抵消其設(shè)備投入，並且還可以節(jié)省整體成本功能。將繁瑣的手工移液操作替換為高效的機(jī)器人技術(shù)可以在多個(gè)方面節(jié)省成本應用的因素之一。透過(guò)消除錯(cuò)誤操作所導(dǎo)致的重複實(shí)驗(yàn)的需要，自動(dòng)化可以避免樣本預期、試劑和耗材的浪費(fèi)敢於監督。此外，透過(guò)縮短實(shí)驗(yàn)週期就能壓製，自動(dòng)化還可以節(jié)省長(zhǎng)時(shí)間實(shí)驗(yàn)的固定成本更合理。儘管短期內(nèi)投資和學(xué)習(xí)曲線(xiàn)似乎很大，但透過(guò)引用自動(dòng)化更優美，多數(shù)實(shí)驗(yàn)室真正實(shí)現(xiàn)了降本增效。

投資報(bào)酬率預(yù)估(ROI)實(shí)驗(yàn)室透過(guò)自動(dòng)化獲得的投資報(bào)酬率(ROI)可以透過(guò)目前手動(dòng)工作流程成本與使用自動(dòng)化系統(tǒng)後潛在成本之間的差異進(jìn)行計(jì)算防控。這些成本將取決於實(shí)驗(yàn)室的整體需求成效與經驗，例如特定試劑的價(jià)格或?qū)嶋H操作時(shí)間的費(fèi)用。但事實(shí)上對(duì)ROI影響最大的因素是實(shí)驗(yàn)室的吞吐量堅實基礎。

確切地量化成本可以透過(guò)將樣本稍有不慎、試劑、耗材等地、勞動(dòng)力和設(shè)備歸納為一個(gè)衡量指標(biāo):每個(gè)樣本的成本(CPS)最為顯著。實(shí)驗(yàn)室可以使用CPS作為基準(zhǔn)，根據(jù)當(dāng)前和未來(lái)的吞吐量進(jìn)行推算規定，並與自動(dòng)化的成本進(jìn)行比較環境。要計(jì)算CPS，首先將實(shí)驗(yàn)室在一定時(shí)期內(nèi)的試驗(yàn)費(fèi)用相加高質量。接下來(lái)相對簡便，加上手動(dòng)操作所需的勞動(dòng)力小時(shí)數(shù)的衡量指標(biāo)。全職當(dāng)量(FTE)可用於量化這些小時(shí)數(shù)流程。 FTE會(huì)為所進(jìn)行的工作分配一個(gè)每小時(shí)工資合作。

這可以是技術(shù)人員的實(shí)際工資或合理的估計(jì)值。您還可以將 FTE 以小時(shí)而不是貨幣方式進(jìn)行量化深刻變革，以便專(zhuān)注於節(jié)省的時(shí)間結論。然後將這些成本除以該時(shí)期運(yùn)行的樣品數(shù)量商就是您的 CPS，可以以每個(gè)樣品的美元或美元和 FTE 小時(shí)來(lái)表示質生產力。

計(jì)算投資回報(bào)率的下一步是用自動(dòng)化系統(tǒng)量化您的CPS只需將使用新系統(tǒng)的等量樣品的試劑和 FTE 成本相加適應性強。然後加上與自動(dòng)化系統(tǒng)本身相關(guān)的成本技術交流，如購(gòu)買(mǎi)價(jià)格(請(qǐng)參考第 4章)。將這個(gè)總和除以您打算運(yùn)行的樣品數(shù)量建設，就可以得到一個(gè)可比較的 CPS.

具有良好投資回報(bào)率的自動(dòng)化系統(tǒng)將提供價(jià)格適中的機(jī)器在此基礎上，並且具有最低的營(yíng)運(yùn)成本，並能夠透過(guò)降低成本來(lái)獲得所討論的結(jié)果前來體驗。您運(yùn)行的樣品越多自主研發，就可以節(jié)省更多的操作時(shí)間和減少更多的錯(cuò)誤測(cè)定廢料，這樣節(jié)省成本的淨(jìng)值效果就會(huì)被放大更加廣闊。

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