Michael Rourke 是西北大學(xué)的化學(xué)博士研究員有望，他使用 OT-2 和 Opentrons 協(xié)議編輯器來推進有機化學(xué)研究。

Michael Rourke 博士深受自動化的啟發(fā)，為了提高實驗的準(zhǔn)確性和精確度，並減輕團隊繁瑣能力和水平、大量重複的手動任務(wù)負(fù)擔(dān)管理，他帶領(lǐng)美國西北大學(xué)的有機化學(xué)實驗室成功轉(zhuǎn)型實驗室自動化特征更加明顯。並透過使用用戶友好的Opentrons協(xié)議編輯器使用Opentrons OT-2 自動化移液平臺和Opentrons 的開源軟體平臺來提高實驗室安全性。

Opentrons: 請介紹一下您的研究背景講理論。

Michael Rourke: 我是一個合成化學(xué)科學(xué)家的可能性。 我擁有科羅拉多大學(xué)的生物化學(xué)學(xué)位，在那裡我研究合成化學(xué)市場開拓，主要研究主題是碳水化合物的修飾〈胧?，F(xiàn)在我在西北大學(xué)擔(dān)任博士候選人大大縮短，在 Scheidt 研究小組做合成方法論要落實好。當(dāng)我來到這裡時，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)更默契了。

Opentrons: 聽起來您的工作需要大量手動移液先進技術。

Michael Rourke: 確實如此。例如你有兩個底物不合理波動，A和B宣講手段，並將它們結(jié)合成AB——有幾個你想要改變的變數(shù)（例如，你可能想要做六種光催化劑積極拓展新的領域、四種溶劑配套設備、四種鹼等）。這些變數(shù)很快就會累積起來相對開放。而且反應(yīng)越複雜推進高水平，或是你考慮的變數(shù)越多，對應(yīng)的孔板上的插槽就越小拓展應用。當(dāng)你的焦點變小的時候生產創效，會導(dǎo)致不容易確定操作的精確位置和何時開始停止操作。

Opentrons: 那麼在您擁有 OT-2 之前管理，您是如何管理這種複雜性的呢優化上下？

Michael Rourke: 我們使用手動移液器進行操作，並用卡片記錄每個孔的進度模樣。坦白說生產體系，手動操作很容易出錯。而且在手套箱裡拿著移液管連續(xù)操作幾個小時也很不舒服很重要。我和我的導(dǎo)師進行了評估技術節能，告訴他高通量技術(shù)是有效的，但我們的準(zhǔn)確性和精確度還有改進的空間基石之一。

Opentrons: 當(dāng)時是您第一次考慮使用自動化的時候嗎聯動？

Michael Rourke: 是的。我的老闆對此很看好共同努力，我的顧問建議我貨比三家行業內卷，看看有什麼可用的。 但當(dāng)你帶回 25 萬美元的報價時，你在學(xué)術(shù)資助的中心就走不了多遠(yuǎn)了參與能力！ 然而合理需求，我們最擔(dān)心的是移液管的耐用性。 我們使用的是 Opentrons 電子移液器充分發揮，它是由碳酸酯基聚合物製成高質量。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。我們看到一篇關(guān)於密西根州教授的文章選擇適用，他的手套箱裡配有一個OT-2 自動化移液平臺管理，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。於是在 2021 年 1 月業務指導，我們下定決心訂購了一臺 OT-2改進措施，並將其放入惰性氣體手套箱中。

Opentrons: 您在設(shè)定 OT-2 時的體驗如何長足發展？

Michael Rourke: 我已經(jīng)測量過它的尺寸今年，以確定它是否能夠放得下，它確實可以結構不合理！由於我不知道 WiFi 在封閉空間裡效果如何動手能力，我將 USB 連接埠穿過手套箱的密封蓋板。但後來發(fā)現(xiàn)其實沒必要這麼做意見征詢，因為我把OT-2 放進去並密封起來提升，WiFi 仍然運作得相當(dāng)好。

Opentrons: OT-2 在您的實驗室表現(xiàn)如何應用前景？

Michael Rourke: 它表現(xiàn)得很好。我第一次使用它時運行好，因為吸頭頂部沒有保留必要的空氣間隙首次，所以稍微磨損了一個移液器。但我使用有機溶劑的容量大約是三分之二進一步意見，所以移液管中是 150-200 微升增幅最大。我把我們自己的孔板——用於光致還原催化的 Paradox 96 孔反應(yīng)板——放到移液平臺上，並使用 Opentrons Labware Library 將它們納入?yún)f(xié)議生產能力。我在移液平臺旁放了一個鼓風(fēng)機來吹倒孔板標準。我用了一些儲液槽，我盡量增加垂直列的數(shù)量特別是反應(yīng)溶劑的垂直列堅持好，以便我可以改用儲液槽來做這個實驗即將展開。我在 2-dram 閃爍小瓶中製備過很多試劑。我們都是專業(yè)的有機化學(xué)家特性，但缺少Python 程式設(shè)計經(jīng)驗傳承，所以我們都在使用協(xié)議編輯器介面來製作我們的協(xié)議等特點。

Opentrons: OT-2 移液管在您的實驗工作中表現(xiàn)如何？

Michael Rourke: 我們在液體吸取和注入方面沒有任何問題多種。我現(xiàn)在做的化學(xué)反應(yīng)很多都是用有機溶劑將進一步，如乙腈、四氫呋喃發展成就、二甲基甲醯胺（DMF）——以及二氯甲烷成就，這些溶劑都是非常揮發(fā)的。我們將其與液相層析質(zhì)譜聯(lián)用（LCMS）以及氣相層析質(zhì)譜聯(lián)用（GCMS）結(jié)合開展面對面，這樣我可以在反應(yīng)之前放入一個標(biāo)準(zhǔn)品系統，或者我可以把它拿回去，讓移液平臺從閃爍小瓶中取出自動化，並在每個小孔中加入已知量提升。

Opentrons: 自動化移液對您來說最顯著的好處是什麼？

Michael Rourke: 我認(rèn)為一致性很重要不折不扣。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裡面加了東西嗎？」現(xiàn)在資源優勢，一切流程都可完美複製高效利用。這是自動化移液最大的優(yōu)點。

Opentrons: 您認(rèn)為 OT-2 還有哪些需要改進的地方估算？

Michael Rourke: 我們向老闆建議自動化移液的目的是提高通量講理論，同時也是為了提高準(zhǔn)確性和精確度。沒有什麼比花一天時間做一個反應(yīng)然後發(fā)現(xiàn)漏掉一些東西更糟糕的了不要畏懼。 Opentrons Protocol Designer 可以透過顏色編碼條目服務為一體，但在學(xué)術(shù)實驗室中彩色印表機墨水匣並不常見。所以為了確保準(zhǔn)確性保持競爭優勢，我們只能列印出起始甲板條件的截圖進行培訓，並使用 ChemDraw 在上面寫上編碼。如果能在 Protocol Designer 中添加一個數(shù)字或字母代碼作為備註來追蹤容器中的溶劑或試劑長效機製，那就太好了——這是一點小建議法治力量。

Opentrons: 自動化工作流程與您先前手動操作的方式有什麼不同？

Michael Rourke: 我們實驗室的工作流程通常是客製化的分享，每個人都會依照自己的需求設(shè)計實驗共享。你必須在實驗如何佈局上發(fā)揮創(chuàng)意。我從未在沒有使用微通道的情況下設(shè)置過實驗方式之一，但我的同事中有些人仍然只使用單通道移液管生動；雖然單通道移液管比手動移液更準(zhǔn)確和精確，但它們與手工操作的流程和速度相似創新能力。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)新品技。

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領域？

Michael Rourke: 自動化移液平臺確實提高了我們的通量。我們以前一天能做 96 個樣本『眯v，F(xiàn)在註入新的動力，我一天可以做 300 個。關(guān)於我們在手套箱裡做的工作，有些工作是固定要做的雙重提升，但是對於有些需要大規(guī)模地、一次性準(zhǔn)備所有的東西的工作事關全面，你可以花一天的時間把它們都設(shè)置好表現明顯更佳，然後第二天再來運行。我以前每天只能處理一個孔板技術節能，但現(xiàn)在我可以同時處理多達四個指導，如果有足夠的試劑和其他物資，我們甚至可能在一天內(nèi)處理完八個孔板國際要求，或者讓移液平臺整夜運行流動性。這大大提高了我們的工作效率。而且競爭激烈，現(xiàn)在我可以在初始階段進行篩選持續創新，然後留出時間來分析所有的數(shù)據(jù)點，而不是像以前那樣需要連續(xù)五天站在手套箱前智慧與合力，並在一兩週後進行分析喜愛。

Opentrons: 您還有其他想跟大家分享的嗎？

Michael Rourke: 我成為化學(xué)家是為了分析數(shù)據(jù)並提出新想法開放要求，並與同事和年輕學(xué)生分享觀點向好態勢。當(dāng)我在手套箱工作時，很難進行語言交流和思考服務機製。你只能默默地數(shù)著數(shù)字貢獻力量，因為說話會讓你失去數(shù)數(shù)。這只會阻礙科學(xué)研究工作的創(chuàng)造力和幸福感”∪觞c，F(xiàn)在覆蓋範圍，填充試劑瓶這類工作已經(jīng)不再需要我們親自去做了。自從我們有了自動化移液平臺以來積極性，沒有人需要親自動手處理一個孔板奮勇向前。我很高興今年夏天我們實驗室的本科生將接受培訓(xùn)並開始使用 OT-2。我認(rèn)為隨著時間的推移實施體系，實驗室裡的許多項目都可以自動化組建。例如，我們在西北大學(xué)非常注重安全：有機溶劑是易燃的效果較好，使用它們是有風(fēng)險的重要的意義。將反應(yīng)設(shè)定過渡到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)勢持續。此外，我們的實驗室設(shè)備可以讓移液平臺以 20 毫升和 40 毫升瓶的形式進行製備規(guī)脑佾@；姆磻?yīng)產品和服務。作為有機化學(xué)家，我們非常重視確保安全體驗區，我相信在不久的將來增多，實驗室自動化將對工業(yè)和學(xué)術(shù)實驗室的風(fēng)險緩解做出重大貢獻。