自動(dòng)化NGS文庫製備的優(yōu)點(diǎn)

有價(jià)值的 NGS 數(shù)據(jù)取決於高品質(zhì)的文庫製備長期間；而有洞察力的測(cè)序則依賴於無偏的文庫覆蓋和良好的產(chǎn)量技術創新。不幸的是長足發展，文庫製備耗時(shí)對外開放、耗力且容易出錯(cuò)落地生根。面對(duì)這些挑戰(zhàn)，高品質(zhì)的文庫製備需要花費(fèi)時(shí)間和金錢明顯，但科學(xué)家很少擁有充足的時(shí)間和金錢特點。因此，研究人員發(fā)現(xiàn)他們雄心勃勃的目標(biāo)受到文庫製備瓶頸的限制≈μ嵘?，F(xiàn)在深刻內涵，經(jīng)過十多年的最佳化和改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化的發(fā)展有望緩解這項(xiàng)限制融合。自動(dòng)化為 NGS 文庫製備帶來了許多好處深入闡釋。本章將討論三個(gè)最重要的好處：提高資料品質(zhì)、提高吞吐量和降低成本完成的事情。我們將討論每個(gè)因素物聯與互聯，著眼於可能讓自動(dòng)化新手感到驚訝的方面，並強(qiáng)調(diào)對(duì)研究目標(biāo)影響最大的方面改造層面。

提高資料品質(zhì)：準(zhǔn)確度和精確度準(zhǔn)確度和精確度對(duì)於在文庫製備工作流程的每個(gè)步驟中實(shí)現(xiàn)理想的結(jié)果至關(guān)重要供給。在所有任務(wù)中，試劑和樣品必須以精確的量進(jìn)行分裝經驗分享、組合和轉(zhuǎn)移解決方案，以驅(qū)動(dòng)靈敏的化學(xué)反應(yīng)並提供高品質(zhì)的結(jié)果。大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室在 NGS 文庫製備過程中可能需要將體積降至 1 μl系列。在此體積下作用，自動(dòng)化系統(tǒng)和熟練的人工技術(shù)人員的表現(xiàn)相當(dāng)相互配合，實(shí)際移液量在目標(biāo)的 5% 以內(nèi)，即 0.95-1.05 μl高質量，稱為變異係數(shù) (CV)相對簡便。人工技術(shù)人員和自動(dòng)化系統(tǒng)在移液變異性和錯(cuò)誤率方面確實(shí)有所不同，如下所述流程。

減少變異性和錯(cuò)誤自動(dòng)化系統(tǒng)可最大限度地減少變異性並消除錯(cuò)誤合作，而技術(shù)人員在處理複雜協(xié)議或大量樣本時(shí)可能會(huì)遇到這些方面的困難。文庫製備協(xié)議可能涉及數(shù)小時(shí)的漫長過程中的無數(shù)個(gè)單獨(dú)步驟助力各業，並且考慮到大多數(shù) NGS 實(shí)驗(yàn)的規(guī)模極致用戶體驗，移液任務(wù)在整個(gè)專案中重複無數(shù)次（有關(guān)更多討論，請(qǐng)參閱第二章）應用。

不可避免的是建議，即使是熟練的人類技術(shù)人員也會(huì)因?yàn)樽⒁饬Σ患卸赶乱埔哄e(cuò)誤。通常相貫通，唯一的解決方案是重做整個(gè)程序不斷發展。然而，機(jī)器人系統(tǒng)可以不知疲倦地自動化方案、完美地執(zhí)行移液緊密協作。每次都將正確的液體移到正確的孔中。透過消除重複運(yùn)行線上線下，可以節(jié)省昂貴的試劑和寶貴的時(shí)間（有關(guān)成本節(jié)約的更多信息發揮重要作用，請(qǐng)參閱下文）。此外數據顯示，透過消除錯(cuò)誤高質量，自動(dòng)化可以提供更可靠的庫和下游數(shù)據(jù)。

可重複性和一致性分析需要具有可重複性和一致性記得牢，不僅要確保其結(jié)果正確註入了新的力量，還要讓研究人員對(duì)其結(jié)果充滿信心。自動(dòng)化比手動(dòng)流程更好地支援分析的可重複性和一致性蓬勃發展。影響檢測(cè)可重複性的關(guān)鍵因素之一是移液的變異性特點。自動(dòng)化消除了實(shí)驗(yàn)者技術(shù)的可變性，因?yàn)闄C(jī)器人每次都以相同的方式執(zhí)行每個(gè)步驟重要性。此外又進了一步，這支持更好的下游分析。

在更短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)更高的吞吐量除了提高數(shù)據(jù)品質(zhì)之外聽得進，自動(dòng)化還可以提高實(shí)驗(yàn)室的吞吐量新的力量，更快地產(chǎn)生更多庫並釋放寶貴的動(dòng)手時(shí)間。每個(gè)手動(dòng)程序需要 3-4 小時(shí)。相較之下全面展示，自動(dòng)化系統(tǒng)可以在不到 3 小時(shí)內(nèi)完成一個(gè)庫重要平臺，動(dòng)手時(shí)間不到 15 分鐘，而且自動(dòng)化系統(tǒng)可以在下班時(shí)間工作核心技術。憑藉更快的周轉(zhuǎn)時(shí)間應用提升，自動(dòng)化可以縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間並更快地提供有影響力的數(shù)據(jù)。憑藉更高的吞吐量創造性，自動(dòng)化可以促進(jìn)更雄心勃勃的實(shí)驗(yàn)並為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)開闢新的途徑發展的關鍵。

由於實(shí)際操作時(shí)間減少，研究人員可以將更多精力投入實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析上規模設備，以充分發(fā)揮其寶貴的技能真諦所在。

降低成本自動(dòng)化系統(tǒng)可能需要大量的初始投資，儘管一些現(xiàn)代系統(tǒng)更便宜（請(qǐng)參閱第 3 章競爭力，以了解有關(guān)比較自動(dòng)化選項(xiàng)的提示）充分。但隨著效率和性能的提高，許多實(shí)驗(yàn)室將收回其初始投資集聚，實(shí)際上還可以節(jié)省總成本競爭力。用高效的機(jī)器人取代繁瑣的手動(dòng)移液可以從多方面降低成本。透過消除在錯(cuò)誤程序後重新運(yùn)行的需要狀況，自動(dòng)化可以節(jié)省浪費(fèi)的樣品兩個角度入手、試劑和消耗品。此外同期，透過縮短週轉(zhuǎn)時(shí)間，自動(dòng)化可以節(jié)省冗長實(shí)驗(yàn)的間接成本使命責任。儘管短期投資和學(xué)習(xí)曲線看似很大效果，但這些改進(jìn)的結(jié)果是大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室的淨(jìng)節(jié)約。

估算預(yù)期投資報(bào)酬率 (ROI)實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)化投資報(bào)酬率可以計(jì)算為其目前手動(dòng)工作流程成本與自動(dòng)化系統(tǒng)潛在成本之間的差額合規意識。這些成本將取決於一些實(shí)驗(yàn)室的具體細(xì)節(jié)密度增加，例如，特定試劑的價(jià)格或動(dòng)手時(shí)間的成本創新內容。然而機遇與挑戰，對(duì)投資報(bào)酬率影響最大的是實(shí)驗(yàn)室的吞吐量，因?yàn)樗梢苑糯蟪杀竞凸?jié)省服務延伸。為了量化成本共創輝煌，將樣品、試劑進一步、耗材大部分、勞動(dòng)力和機(jī)器提煉為一個(gè)單一的指標(biāo)，每樣品成本 (CPS) 會(huì)有所幫助。實(shí)驗(yàn)室可以使用他們的 CPS 作為基線解決方案，推斷他們當(dāng)前和未來的吞吐量優勢，並與自動(dòng)化成本進(jìn)行比較。要計(jì)算您的 CPS增產，請(qǐng)將實(shí)驗(yàn)室在給定時(shí)期的檢測(cè)費(fèi)用加起來便利性。接下來，加上手動(dòng)程序所花費(fèi)的人工時(shí)間行動力√峁┯辛χ?？梢允褂萌毊?dāng)量 (FTE) 來量化這些小時(shí)數(shù)。 FTE 為正在執(zhí)行的工作分配每小時(shí)工資統籌。這可以是技術(shù)人員的實(shí)際工資或合理的估計(jì)最深厚的底氣。您還可以用小時(shí)數(shù)而不是美元來量化 FTE，以專注於節(jié)省時(shí)間振奮起來。然後品質，將這些成本除以該期間運(yùn)行的樣本數(shù)量。商數(shù)將是您的 CPS深入各系統，以美元或美元和每個(gè)樣本的 FTE 小時(shí)為單位解決問題。

計(jì)算投資報(bào)酬率的下一步是使用自動(dòng)化量化您的 CPS。只需將使用新系統(tǒng)的等量樣本的試劑和 FTE 成本相加作用。然後添加與自動(dòng)化系統(tǒng)本身相關(guān)的成本相互配合，例如購買價(jià)格（請(qǐng)參閱第 3 章以確保您了解有時(shí)隱藏的成本）。將此總數(shù)除以您打算運(yùn)行的樣本數(shù)量著力增加，您將獲得一個(gè)可比較的 CPS智能化。具有良好投資回報(bào)率的自動(dòng)化系統(tǒng)將提供價(jià)格合理且營運(yùn)成本最低的機(jī)器，並提供如上所述的降低成本的結(jié)果處理。您運(yùn)行的樣本越多建設，這些淨(jìng)節(jié)省就越大，主要是透過節(jié)省更多的動(dòng)手時(shí)間和減少更多的錯(cuò)誤分析浪費(fèi)開展研究。