PCR實驗自動化的效益

PCR 是一種分子生物學(xué)的核心應(yīng)用之一，用於檢測和定量特定基因基礎，是基因組學(xué)和轉(zhuǎn)錄組學(xué)等下游應(yīng)用的重要組成部分性能。 PCR是一項耗時、耗人力且容易出錯的分子生物學(xué)技術(shù)對外開放。往往高品質(zhì)的PCR實驗需要耗費大量時間和金錢技術創新，這兩點成為了許多科學(xué)研究工作者的專案瓶頸。然而資料，透過十多年的最佳化和改進(jìn)廣泛應用，實驗室自動化應(yīng)運而生，實驗室自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠減少人力和預(yù)算限制新產品，為科學(xué)家提供更有效率去完善、準(zhǔn)確的結(jié)果。

自動化為PCR實驗帶來了許多有效的幫助長遠所需。本文將討論其中三個最核心的優(yōu)勢:1求索、改善資料品質(zhì)2、提高通量3規模、降低成本

提高數(shù)據(jù)品質(zhì)：準(zhǔn)確度和精確度PCR 包括兩個工作步驟:1)反應(yīng)設(shè)定;2)梯度加熱在 PCR 實驗過程中穩定發展，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聯動、混合和轉(zhuǎn)移增持能力，以獲得高品質(zhì)的結(jié)果。因此行業內卷，精準(zhǔn)移液是嚴(yán)重影響產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵性能因素追求卓越。在進(jìn)行PCR時，大多數(shù)實驗室通常會使用微量移液器參與能力，並將體積降至最低為1以合理需求。在這個體積下，大多數(shù)自動化系統(tǒng)可媲美熟練的人工技術(shù)人員，使得實際移液體積與目標(biāo)體積相差不超過 5%高效。

降低變異性和錯誤自動化系統(tǒng)可以最大限度地減少變異性並消除錯誤且在面臨複雜的實驗步驟或大量樣品時應用創新，人工執(zhí)行難度較大，此時機構，自動化可以取代人工完成這項挑戰(zhàn)的特性。

PCR 實驗的步驟可能涉及眾多獨立的操作，這些操作會在長達(dá)幾個小時的過程中進(jìn)行基礎，考慮到大多數(shù)PCR實驗的規(guī)模提供堅實支撐，移液任務(wù)在整個項目中會被反復(fù)執(zhí)行無數(shù)次(更多討論請參閱第三章)即使是熟練的人工技術(shù)人員也會出現(xiàn)注意力不集中和移液錯誤。通常的解決辦法就是重新執(zhí)行整個過程高產。然而信息化技術，機器人系統(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良好。透過消除人工失誤帶來的重複操作逐步顯現，可以節(jié)省您的試劑和寶貴的時間(有關(guān)成本節(jié)約的更多資訊請參下文)。此外引領，透過消除錯誤快速增長，自動化系統(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)研究實驗需要有復(fù)現(xiàn)性和一致性占，不僅是為了確保結(jié)果的正確性高質量，也是為了增加研發(fā)人員的信心。自動化能夠更好地實現(xiàn)實驗的復(fù)現(xiàn)性和一致性激發創作。而移液操作是影響測定復(fù)現(xiàn)性的關(guān)鍵因素前景。自動化消除了實驗者技術(shù)上的變異性，因為機器人每次都以相同的方式執(zhí)行每個步驟增幅最大，同時共享應用，這有助於更好的後續(xù)分析。

減少人工操作時間標準，提高吞吐量除了提高數(shù)據(jù)品質(zhì)外取得了一定進展，自動化還可以增加實驗室的吞吐量，更快地運行更多的 PCR反應(yīng)大面積，並釋放寶貴的人工操作時間。 PCR 應(yīng)用的時間長度可能有很大的差異問題分析。對於典型的 PCR 過程培養，包括設(shè)定和運行，通常需要1-2小時的時間更加完善。自動化系統(tǒng)可以在相似的時間內(nèi)完成PCR反應(yīng)形式，但只需不到 15 分鐘的人工操作時間，而且自動化系統(tǒng)可以在夜間和週末工作。減少人工操作時間日漸深入，讓科學(xué)研究人員可以把時間聚焦在實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)分析上動力，發(fā)揮他們寶貴的知識技能。

降低成本自動化系統(tǒng)可能需要一筆相當(dāng)大的採購費用互動式宣講。但是效高性，透過提高效率和性能，許多實驗室的產(chǎn)出將可以抵消其設(shè)備投入自動化，並且還可以節(jié)省整體成本。將繁瑣的手工移液操作替換為高效的機器人技術(shù)可以在多個方面節(jié)省成本。透過消除錯誤操作所導(dǎo)致的重複實驗的需要實現了超越，自動化可以避免樣本充分發揮、試劑和耗材的浪費。此外高效利用，透過縮短實驗週期置之不顧，自動化還可以節(jié)省長時間實驗的固定成本。儘管短期內(nèi)投資和學(xué)習(xí)曲線似乎很大數字化，但透過引用自動化方便，多數(shù)實驗室真正實現(xiàn)了降本增效。

投資報酬率預(yù)估(ROI)實驗室透過自動化獲得的投資報酬率(ROI)可以透過目前手動工作流程成本與使用自動化系統(tǒng)後潛在成本之間的差異進(jìn)行計算改革創新。這些成本將取決於實驗室的整體需求知識和技能，例如特定試劑的價格或?qū)嶋H操作時間的費用。但事實上對ROI影響最大的因素是實驗室的吞吐量新模式。

確切地量化成本可以透過將樣本實現、試劑、耗材組織了、勞動力和設(shè)備歸納為一個衡量指標(biāo):每個樣本的成本(CPS)服務體系。實驗室可以使用CPS作為基準(zhǔn)，根據(jù)當(dāng)前和未來的吞吐量進(jìn)行推算搶抓機遇，並與自動化的成本進(jìn)行比較分析。要計算CPS，首先將實驗室在一定時期內(nèi)的試驗費用相加全面闡釋。接下來非常激烈，加上手動操作所需的勞動力小時數(shù)的衡量指標(biāo)。全職當(dāng)量(FTE)可用於量化這些小時數(shù)引人註目。 FTE會為所進(jìn)行的工作分配一個每小時工資領域。

這可以是技術(shù)人員的實際工資或合理的估計值。您還可以將 FTE 以小時而不是貨幣方式進(jìn)行量化好宣講，以便專注於節(jié)省的時間註入新的動力。然後將這些成本除以該時期運行的樣品數(shù)量商就是您的 CPS領先水平，可以以每個樣品的美元或美元和 FTE 小時來表示。

計算投資回報率的下一步是用自動化系統(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 成本相加雙重提升。然後加上與自動化系統(tǒng)本身相關(guān)的成本戰略布局，如購買價格(請參考第 4章)。將這個總和除以您打算運行的樣品數(shù)量表現明顯更佳，就可以得到一個可比較的 CPS.

具有良好投資回報率的自動化系統(tǒng)將提供價格適中的機器狀態，並且具有最低的營運成本，並能夠透過降低成本來獲得所討論的結(jié)果穩定發展。您運行的樣品越多基石之一，就可以節(jié)省更多的操作時間和減少更多的錯誤測定廢料，這樣節(jié)省成本的淨(jìng)值效果就會被放大服務品質。

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