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合成生物学

クローニングから発現プロファイリングまでの完全な自動化ワークフローソリューション

多様な研究・開発プロセスを加速するため、合成生物学は遺伝子工学を創薬から新植物の形質転換、人工香料の開発まで次のステップへと踏み出しています。

Tecanの自動化ソリューションは、遺伝子発現プロファイリングや次世代シークエンシングから目的遺伝子の宿主生物へのクローニングと、それに伴うタンパク質発現プロファイリングや特性評価まで合成生物学の全ワークフローに対応しています。




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Tab 01 / 実験プロセスの構築
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より多様な種のゲノム解読を進めるNGSテクノロジーの進歩に伴い、合成生物学は、急速な進化を遂げています。昨今、CRISPR/Cas9などの新テクノロジーによるDNA配列の合成技術が、ターゲットされたDNA配列の生細胞への導入を実現しています。

Scalable nucleic acid purification and PCR clean-up

真核細胞のRNA発現量測定、あるいは細菌からのプラスミド/ゲノムDNA抽出に対して、Tecanは8チャンネルおよび96チャンネルの分注アームを使用して1~96のサンプルを処理できる、幅広く柔軟な自動化ソリューションをご用意しています。

タッチスクリーンによるインターフェースで、核酸精製およびPCR精製のすべての機器セットアッププロトコルによりユーザーの介入を最小限に抑えるため、プロセスのセキュリティ向上とトレーニングニーズの最小化を実現します。

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PCR set-up

Freedom EVOware® PCR Wizardは、Freedom EVO®ワークステーションの高精度エアディスプレースメント分注アームを使用してPCR反応セットアップを簡単に自動化できます。このウィザードは、エンドポイント、リアルタイムPCRおよびマルチプレックスPCRプロトコルから、シークエンシング、ジェノタイピング、遺伝子発現解析、病原体および突然変異検出まで、幅広いアプリケーションの反応プロトコールを簡単にセットアップします。

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Tab 02 / 形質導入細胞の作製
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生物あるいはそれを構成する一部をデザインしたり、産生するプロセスを標準化あるいは自動化できることは、合成生物学およびシステム生物学における中核的技術です。この技術により細菌、イースト菌、哺乳類細胞の活動と機能の再プログラミングをハイスループットで実現します。

Reproducible transfection and expression

細胞およびトランスフェクションミックスの調製からトランスフェクションプレートの培養まで、コンストラクトの構築と細胞へのトランスフェクションに伴なう時間と手間のかかるプロセスをすべて自動化します。

Tecanのワークステーションには、再現性のある自動トランスフェクションに信頼できる実績があり、リポフェクタミン、リン酸カルシウム、ポリエチレンイミン(PEI)ベース、LonzaのNucleofector® 96ウェルShuttle™システムなど多様なトランスフェクション法を使用したCRISPR/Cas9またはRNAiスクリーニングアッセイの効率的な至適化に役立ちます。

このプロセスをロボットシステムに拡張することで、マニュアル操作にありがちな処理のばらつきがなく、一層のハイスループット性と反復性を実現します。

Dr Jonathan Babb, a researcher at MIT

Efficient colony picking

細菌、菌類、藻類、ハイブリドーマ、哺乳類細胞コロニーの簡単で信頼性の高いピッキングにより、最も手間がかかりエラーが起こりやすいクローニングと細胞株樹立のワークフローの各ステップを自動化します。Tecanのリキッドハンドリングプラットフォーム用に特別に設計されたSciRoboticsのPickolo™Colony-Pickerは、NAP、PCRセットアップ、タンパク質精製などのアップストリームおよびダウンストリームの実験とシームレスに統合できます。

主な利点

  • 迅速なパフォーマンス ー Freedom EVOでは1時間に800コロニー、Fluentでは1時間に1,000コロニーまでをピックアップ
  • 色、直径、サイズなどを基準とした柔軟性なコロニー選択
  • 直観的操作のピッキングプロファイル作成-最適なコロニーをクリックするだけ
  • 柔軟性の高いソースプレート - ペトリプレート、SLASフォーマットプレート。
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総体的に自動化によってスループットは劇的に高まります。現在マニュアル操作の1/12の時間で、48または96のDNAアッセンブル反応の最初から最後までを日常的に行うことが可能です。重要な点は、私たちのクローニングおよびDNAアッセンブルのワークフローの精度と再現性が改善したということです。

Almer van Der Sloot, Senior Research Associate, MIT




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Tab 03 / 形質導入細胞の検証
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広範な技術革新とテクノロジーは、合成生物学およびシステム生物学の急速な発展に貢献しています。そのひとつとして、コロニーピッキングなど手間のかかる作業の自動化や、研究に使用する最良の実験系を構築するため新規にデザインされた多数の遺伝子組換え体のスクリーニングを自動化するロボットベースの機器が含まれます。

私たちは千単位の異なる変異を検査するので、自動化されたハイスループットなスクリーニングが成功の鍵となります。

Repsol社マドリードテクノロジーセンターバイオテクノロジー部門、ホセ・ミゲル・ソアン氏。

Reliable clone selection

ランダムに作製されプーリングされた細胞株を迅速にスクリーニングするために自動化機器を使用します。プレート複製、単一細胞のクローン評価、クローンピッキングからELISAベースの発現スクリーニング、タンパク質定量化およびタンパク質特性評価まで、自動化により最適なクローンをより素早く同定し、開発時間の短縮と、データおよびプロセス文書化の規制要件を満たすために自動化システムを利用できます。

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Verify edited genes

プーリングされたCRISPR/Cas9ライブラリーを使用した実験のヒット検証にはNGSによるデコンボリューションが必要です。配列ライブラリを使うことでより迅速にヒット検証が行え、既存のハイスループットスクリーニングインフラストラクチャ(ハイコンテンツ分析やレポーター遺伝子アッセイなど)を利用して編集遺伝子を検証できます。

さらに詳しい情報は

NGSプロトコル
Fragment Analyzer




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Tab 04 / カタログ・資料
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アプリケーションノート

モントリオール大学のがん免疫研究所(IRIC)は、Freedom EVO®ワークステーションを使って信頼性の高い、完全自動化クローニングワークフローを確立しました。このシステムは、完全に自動化されたマルチフラグメントDNAアッセンブル、ANSI/SLASフォーマットプレートへのカスタマイズされたプレーティング、コロニーピッキングとPCRセットアップ-寒天プレート処理 を含む- を実行し、研究グループの実験のスループットを大幅に向上することを可能にしました。(本文は英語です)

スペインのエネルギー関連企業であるRepsolは、代替エネルギー資源を研究するため、2台のFreedom EVO®プラットフォームを使用しています。(本文は英語です)

Tecan Journal記事

無人運転時間を延ばすことはスペインのエネルギー関連企業Repsolの業務にとって必須条件であり、それを実現しながら代替エネルギー資源を研究するため2台のFreedom EVO®プラットフォームとTecan社製350µLネステッド分注ディスポチップに頼っています。

Baked to perfection
[TJ 01/2013]

Puratosでは、Freedom EVO® 200ワークステーションを利用して、製菓業界で使用する新規酵素の開発を行っています。酵素のスクリーニングと特性評価を自動化することで、同社はスループットおよび生産性が向上し、品質管理検査を改善できています。

マサチューセッツ工科大学合成生物学センターの研究者は、転写制御ネットワークの開拓にFreedom EVO®ワークステーションを利用しています。手間のかかる分注プロトコルを自動化することで、1日にたった数サンプルのマニュアル作業から百単位の実験へとスループットを高めることができました。(本文は英語です)

Freedom EVOシステムおよびSciRoboticsのPickolo™コロニーピッカーによる自動化により、Evogeneのラボにおける遺伝子クローニングとコロニーピッキングのワークフローが刷新したことで高い時間効率と信頼性のあるクローニングプロセスのトラッキングを実現でき、研究者による年間クローン生産量の増加することを実現しました。(本文は英語です)