Adam Ericsen 利用全自動基因分型組合運用、微生物定序和免疫學(xué)檢測來研究HIV 宿主-病毒交互作用提供堅實支撐。

Adam Ericsen 是埃默里大學(xué)耶克斯國家靈長類研究中心基因組學(xué)核心實驗室的助理教授和助理主任。他的重點項目是研究宿主免疫反應(yīng)的調(diào)節(jié)劑更加廣闊，這是一個由許多複雜步驟組成的系統(tǒng)深刻變革，而他於2018 年4 月開始將三臺Opentrons 移液機(jī)器人整合到他的實驗室工具包中實際需求，以這種創(chuàng)新的、自動化的方式進(jìn)行實驗研究新趨勢。

我們與 Adam 進(jìn)行了交談反應能力，以了解這些機(jī)器人如何幫助實現(xiàn)他整個實驗室的自動化。

Opentrons: 請您介紹一下您的研究背景。

Adam Ericsen: 我獲得了威斯康辛大學(xué)麥迪遜分校病理學(xué)博士學(xué)位新的力量。透過訓(xùn)練成為了免疫遺傳學(xué)和傳染病研究員先進水平，我目前的工作主要集中在了解HIV感染中的宿主與病毒的相互作用。我主要使用獼猴作為這項研究的模型全面展示。

Opentrons: 您的研究計畫是什麼樣的重要平臺？

Adam: 在過去的十年裡，我一直在研究遺傳和環(huán)境因素如何改變病毒感染動物的疾病進(jìn)展核心技術。

Opentrons: 您在實驗室的日常工作是怎麼樣的應用提升？

Adam: 我們的實驗室運(yùn)行大量的基因分型、宿主和微生物定序以及免疫學(xué)檢測創造性。從宏觀來看發展的關鍵，我們致力於了解疾病進(jìn)展是如何被遺傳和非遺傳因素所影響的，以找到可操作的生物學(xué)途徑來減緩或完全阻止愛滋病在HIV感染者中的惡化規模設備。

我們的實驗室非常新真諦所在，而且很難將技術(shù)人員訓(xùn)練到能夠獨(dú)立進(jìn)行多種類型的檢測。我需要我們的實驗室擅長全血處理競爭力、白血球?qū)雍脱獫{分離充分、DNA 分離（從任何和所有樣本類型）、定量分子檢測和流式細(xì)胞儀集聚。這聽起來或許會讓人覺得野心勃勃競爭力？也許是這樣的……但為了進(jìn)行有意義的研究，我需要我的小型實驗室像大型實驗室一樣運(yùn)作哪些領域。

對我們來說敢於挑戰，一個常見的協(xié)議是把血液高速旋轉(zhuǎn)離心並將其分離成幾個部分不斷創新。要達(dá)到我們現(xiàn)在所處的水平並不容易，但是建立一個相當(dāng)常規(guī)的血液處理工作流程是必不可少的探索。訓(xùn)練一個新實驗室——我的新團(tuán)隊——去做一個同類的檢測是非常費(fèi)時費(fèi)力的堅持先行。我不斷地提醒自己，花時間訓(xùn)練我的團(tuán)隊是值得的滿意度，但我的決心持續(xù)時間有限。

這就是 Opentrons 機(jī)器人的作用：即使我無法親自在實驗室裡可持續，我也需要我的經(jīng)驗主要抓手、我的訓(xùn)練和我的雙手在實驗室裡。

Opentrons: 為什麼選擇OT-2構建？

訓(xùn)練一個新實驗室——我的新團(tuán)隊——去做「就像這樣」的檢測是非常耗時和壓力的……這就是Opentrons 機(jī)器人的作用：即使我無法親自在實驗室裡創新科技，我也需要我的經(jīng)驗、我的訓(xùn)練和我的雙手在實驗室裡共創輝煌。

Adam: 我在 OT-2 即將上市之前就聽說過 Opentrons具有重要意義。我被 Opentrons 的開源程式所吸引：我可以隨時添加、修改和增強(qiáng)核心功能大部分，這讓我的小實驗室只需購買一次機(jī)器強大的功能，借助程式碼的魔力，就可以顯著提升實驗效率解決方案。正如我的一位技術(shù)人員所描述的那樣優勢，“我們可以編寫好程式碼，然後看著它工作增產”憷?！?/p>

我們最終將SQL、C++行動力、PHP提供有力支撐、JS、HTML5 和Python 結(jié)合起來保供，構(gòu)建了一個自定義的基於Web 的前端介面自行開發，用於管理我們的Opentrons 協(xié)議的所有交互（如果沒有API 的擴(kuò)展文檔，我們就無法做到這一點）振奮起來。我可以坐在波特蘭的機(jī)場品質，同時控制我們在亞特蘭大實驗室的 OT-2 移液機(jī)器人趧泳?？赡苡悬c花哨開展攻關合作，但這只是我們能夠完成的任務(wù)的一個例子。

也許更重要的是預下達，機(jī)器人可以與我們的樣本和試劑庫存進(jìn)行交互的有效手段，還能呼叫 Google 語音 API統籌推進。自從我們開始面臨效率的困境以來，正如我的家人所說關鍵技術，我們一直在「自動化一切」了解情況。我們一起編寫了大量的 Python 模組，每個完成的協(xié)議運(yùn)行都會向我們的實驗室伺服器發(fā)送訊息技術研究，以確保所有重要項目（如實驗室器具定義重要的、機(jī)架位置、體積等）都是最新的姿勢。

我們已經(jīng)採用 OT-2 平臺來取代原本我需要訓(xùn)練新的技術(shù)人員執(zhí)行的手動檢測工作∠嗷ト诤?，F(xiàn)在，我們團(tuán)隊已經(jīng)基本脫離手動操作了綠色化。我開玩笑說不同需求，一旦機(jī)器人能夠?qū)戀Y助申請和手稿，我們就可以在公園裡完成所有的工作了保持穩定。

我們已經(jīng)接納了 OT-2 平臺總之，以執(zhí)行原本需要培訓(xùn)新技術(shù)人員手動進(jìn)行的每個檢測工作。

Opentrons: 您具體使用 OT-2 來做什麼支撐作用，以及它如何適應(yīng)您的工作流程研學體驗？

Adam: 我們完全自動化了以下流程，包括 PCR規模、Fluidigm近年來、流式細(xì)胞儀、血液處理（離心後）和核酸分離檢測發展目標奮鬥。如果實驗有需求技術先進，我們會自己設(shè)計客製化的實驗室器具，我的妻子使用 3D 列印技術(shù)把器具列印出來延伸。我們所有的實驗室器具都是由微晶片控制的認為，任何加載到機(jī)器人上的東西都會透過條碼或 RFID 進(jìn)行掃描：機(jī)器人會與伺服器進(jìn)行檢查，確保正確的樣本在它們應(yīng)該在的地方大數據。

我們甚至可以完全處理已經(jīng)先離心的全血樣本長效機製。我組裡的 Nathan Gullicksrud 想出了一個方法，將血瓶固定在特定的高度數字技術，這樣我們就可以輕鬆地提取血漿和白血球?qū)訆^戰不懈。這意味著我們可以對血漿進(jìn)行分餾、分離血漿措施、清理白血球大大縮短，就可以了——它們已經(jīng)準(zhǔn)備好了。很顯然緊密相關，我們可以在幾個小時內(nèi)處理多達(dá) 96 個同時進(jìn)行的 vacutainers更默契了，且需要人工幹預(yù)的環(huán)節(jié)很少先進技術。我們迅速擴(kuò)展到原本難以想像的的吞吐量。

我們迅速擴(kuò)展到原本難以想像的的吞吐量不合理波動。 有了 OT-2宣講手段，我們節(jié)省了大量時間。

Opentrons: 您如何客製化 OT-2 以適應(yīng)您所需的工作流程積極拓展新的領域？

Adam: 我寫了一個完整的介面來連接 OT-2配套設備。我們還進(jìn)行了幾次硬體修改——包括鑽孔，並在每個板位放置微晶片掃描器和光電感測器相對開放。機(jī)器人會提示：“注意對外開放。注意。運(yùn)行已暫停深入交流研討。為了您的安全，請關(guān)閉前窗”廣泛應用，或“從DNA 輸入板上的X 列轉(zhuǎn)移DNA 到…”因此關註度，我們幾乎可以做任何事情——從全血及其所有輸出，到全自動的DNA 檢測哪些領域。

我的目標(biāo)是讓我的團(tuán)隊成員從事更有意義的活動敢於挑戰。而不是每天坐在生物安全櫃前好幾個小時…在研究實驗室的技術(shù)專長可以遠(yuǎn)不止於此。 Opentrons 平臺激發(fā)了我的雄心壯志建立和完善，甚至讓我有些過於雄心勃勃提供了遵循，我願意開展更大範(fàn)圍和規(guī)模的研究工作作為新PI。

Opentrons: 您使用OT-2的真實體驗是服務效率？

Adam: Opentrons 是我使用的第一個可以自由客製化的液體處理機(jī)器人。我在Opentrons API 之上編寫了核心Ericsen Lab 程式碼增持能力，當(dāng)我們遇到錯誤或問題時共同努力，我們諮詢了Opentrons 支援團(tuán)隊，他們會幫助我們推動解決問題追求卓越，我會根據(jù)需要修改或重新建立我們的方法逐漸完善，並與支援團(tuán)隊密切合作。

我有一個很棒的團(tuán)隊合理需求。作為一名新晉研究員是目前主流，我感到非常幸運(yùn)貢獻力量。然而先進技術，我的團(tuán)隊中沒有人具備程式設(shè)計專業(yè)知識。我告訴他們有效保障，我想建立一個自動化機構、智慧化和積極的研究計劃的特性。我把他們帶在機(jī)器人前面說：「我們要一起解決這個問題交流。」我們沒有對傳統(tǒng)檢測的手動方面進(jìn)行培訓(xùn)提供堅實支撐，而是透過編寫程式碼讓 OT-2 執(zhí)行這些操作還不大。實驗室的培訓(xùn)過程變成了與機(jī)器人一起訓(xùn)練，以成功執(zhí)行基本檢測到可以執(zhí)行複雜實驗信息化技術。這使我的團(tuán)隊獲得了我們需要的檢測方面的專業(yè)知識發揮作用。我的目標(biāo)是建立一個熱情而勤奮的創(chuàng)意團(tuán)隊，他們可以成功執(zhí)行以前從未嘗試過的複雜檢測或?qū)嶒瀸０钢鸩斤@現。我相信使?Opentrons 可以為我省下更多時間銘記囑托，因為他們將從機(jī)器人身上學(xué)習(xí)，實驗室的互聯(lián)將保護(hù)研究數(shù)據(jù)自動化裝置、記錄並確保我們能夠支持我們所生產(chǎn)的工作示範。

如果在我實驗室裡使用的機(jī)器人不是開源的，那麼它只是一雙替手——只是買代勞的話我可不用花這麼多錢有很大提升空間。

Opentrons: 您對實驗室自動化流程的期望是什麼運行好？

Adam: 我從未考慮過失敗。為研究實驗室購買機(jī)器人與購買以消費(fèi)者為中心的流行設(shè)備不同可能性更大。最初部署安排，我遇到了許多沮喪的研究人員，他們不知道要花多長時間才能讓 Opentrons 機(jī)器人啟動並運(yùn)行技術。確實生產能力，使用Opentrons 機(jī)器人需要一定的學(xué)習(xí)過程。但是示範推廣，透過 Python 控制實驗室機(jī)器人堅持好，資源有限的年輕實驗室可以以較低的成本實現(xiàn)超越。我的機(jī)器人就放在實驗室的流式細(xì)胞儀旁邊積極參與，而流式細(xì)胞儀的成本是 OT-2 的10 倍問題分析。

Opentrons: 您的 OT-2 有什麼優(yōu)點或缺點？

Adam: OT-2 很棒交流研討！ OT-2 可以做簡單的事情更加完善，但也可以做其他平臺無法做到的事情。

Opentrons: 在您使用 OT-2 之前是否使用過任何實驗室自動化設(shè)備建設應用？

Adam: 實際上沒有支撐作用。但當(dāng)我聽說你們使用 Python 後端時，我想：「我能做到動力！」我和我的妻子正在進(jìn)行3D 列印同時，我們對學(xué)習(xí)曲線如此相似感到驚訝。

Opentrons: 您是否還有其他新的自動化研究計畫效高性？

Adam: 嗯模式，我們剛剛又訂購了兩臺 OT-2自動化，所以肯定是的！ OT-2 支援我們正在做的事情的速度和完整性高品質。很多專有平臺存在的限制不折不扣，而 OT-2 是開源的，這點對我來說非常有吸引力資源優勢。如果在我的實驗室裡使用的機(jī)器人不是開源的高效利用，那麼它只是一雙替手——只是買代勞的話我可不用花這麼多錢。

自從 18 個月前我們收到它以來估算，OT-2 已經(jīng)成為實驗室日常生活中不可或缺的一部分講理論。這是一項重要的早期投資——我原本可以將這筆資金用於培訓(xùn)員工，但我認(rèn)為機(jī)器人及其平臺是我們資源更有價值的利用方式不要畏懼。我們進(jìn)行的是非常先進(jìn)的檢測服務為一體；使用機(jī)器人進(jìn)行操作，而我們只需更換一些移液器就好逐漸顯現。

Opentrons: 關(guān)於 OT-2要落實好，您還有哪些有趣的事可以分享給大家？

Adam: 我們做了一件非常有趣且令人難以置信的事不容忽視，我們已經(jīng)結(jié)合了谷歌語音API 來讓機(jī)器人進(jìn)行播報，比如它什麼時候液體用完了服務體系，或者什麼時候需要吸頭說服力，以及它是從什麼測試開始。它可以用這種溫柔的女聲來播報分析。這一點讓我感到非常驚喜表示！

OT-2 不是取代我工作的機(jī)器人。相反非常激烈，它把我的工作變成了更有成就感的事情競爭力所在。我們還在 OT-2 旁邊投資了一臺桌上型流式細(xì)胞儀。新創(chuàng)實驗室一般不會在新設(shè)備上投入這麼多錢領域，但我能夠透過機(jī)器人獲得所有這些功能溝通機製，所以並不昂貴。訓(xùn)練一個人使用細(xì)胞儀可能需要幾個月的時間註入新的動力，但使用 OT-2領先水平，我們可以輕鬆地培訓(xùn)人們以更有效率的方式進(jìn)行血液採樣。

OT-2 已迅速成為我們實驗室團(tuán)隊不可或缺的重要成員雙重提升。

考慮到文章篇幅和為了給您更好的閱讀體驗戰略布局，本次訪談內(nèi)容已經(jīng)過編輯。