【ZiDongHua之“方案應(yīng)用場”收錄關(guān)鍵詞：自動化系統(tǒng) 實驗室自動化 自動化方法】
 
　　EU-OPENSCREEN化合物處理自動化以及高通量篩選
 
　　EU-OPENSCREEN的化合物存儲和管理系統(tǒng)可以儲存并向不同地方的合作伙伴站點提供化合物樣本。該系統(tǒng)是一個由13臺儀器組成的自動化整合系統(tǒng)，其中包括一臺Hamilton Verso®化合物管理設(shè)備和兩臺Hamilton Microlab®STAR(let)液體處理工作站。整個系統(tǒng)由Hamilton VENUS®軟件控制，HMotion機(jī)械臂可實現(xiàn)設(shè)備間的運輸。在本案例中，我們將介紹如何使用該系統(tǒng)為EU-OPENSCREEN合作研究機(jī)構(gòu)的高通量篩選(HTS)研究分裝超過150萬份化合物。
 
 
　　關(guān)于EU-OPENSCREEN
 
　　EU-OPENSCREEN是一個成立于2018年的非營利性的歐洲研究基礎(chǔ)設(shè)施聯(lián)盟（ERIC），致力于化學(xué)生物學(xué)和早期藥物發(fā)現(xiàn)。該聯(lián)盟為化學(xué)工具開發(fā)項目的各個階段提供支持，包括實驗、高通量篩選以及對“先導(dǎo)”化合物進(jìn)行化學(xué)優(yōu)化。此外，它還運營著一個獨特的開放式數(shù)據(jù)庫和一個包含10萬多種常見化合物的化合物庫。EU-OPENSCREEN總監(jiān)Philip Gribbon博士評論道：“EU-OPENSCREEN致力于提高歐洲在科學(xué)研究和經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面的全球地位。我們的服務(wù)可提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，幫助識別和剔除篩選過程中的假陽性結(jié)果，從而篩選出有潛力的化合物進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。這一過程可確保篩選的結(jié)果是可靠、一致和可比較的，從而有助于建立早期藥物發(fā)現(xiàn)和臨床前研究的高標(biāo)準(zhǔn)。”作為一家致力于推進(jìn)歐洲研究和藥物開發(fā)的組織，EU-OPENSCREEN作為一個分布式研究基礎(chǔ)設(shè)施運營，目前在歐洲擁有30多個合作伙伴站點。
 
　　EU-OPENSCREEN的化合物管理
 
　　EU-OPENSCREEN化合物儲存和管理設(shè)施位于德國柏林布赫總部，目前有16名員工。該設(shè)施負(fù)責(zé)向所有合作伙伴站點供應(yīng)化合物。EU-OPENSCREEN化合物管理負(fù)責(zé)人David Garcia Lopez評論說：“我們的主要工作是維護(hù)化合物庫，并以高通量方式（如384孔板和1536孔板）向篩選機(jī)構(gòu)提供化合物庫。這項工作需要廣泛的自動化，以實現(xiàn)極高的通量，同時確?；衔锏姆€(wěn)定性和可追溯性。”
 
 
　　化合物管理自動化
 
　　為滿足歐盟OPENSCREEN化合物管理設(shè)施對通量、靈活性和可靠性的要求，設(shè)計并實施了一個高度整合的自動化系統(tǒng)。EU-OPENSCREEN前化合物管理主管Edgar Specker博士評論道：“鑒于化合物管理涉及諸多任務(wù)，如儲存、開/關(guān)蓋、板密封/剝離和液體轉(zhuǎn)移，我們一直在尋找能夠輕松整合多種設(shè)備的自動化解決方案。此外，我們正在尋找聲譽卓著的供應(yīng)商，他們能夠為我們提供所需的支持。Hamilton成為了我們理想的合作伙伴。”
 
　　系統(tǒng)概述
 
　　用于化合物處理的自動化系統(tǒng)包括Hamilton Verso®M2化合物管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過HMotion機(jī)械臂整合Hamilton Microlab®STAR和Microlab®STARlet液體處理工作站，LabElite®開關(guān)蓋機(jī)，離心機(jī)，LiCONiC LPX880板存儲等設(shè)備。一共有13臺設(shè)備整合到自動化系統(tǒng)中。負(fù)責(zé)該項目的Hamilton自動化國際項目負(fù)責(zé)人Karim Benyaa先生解釋了這些儀器之間的通信方式：“過去十五年來，Hamilton在整合第三方設(shè)備和開發(fā)復(fù)雜的自動化工作流程方面積累了豐富的經(jīng)驗。我們還與合作伙伴一起制定了一項溝通戰(zhàn)略，以便將我們的移液工作站輕松整合到其他復(fù)雜的系統(tǒng)中。就EU-OPENSCREEN而言，控制整個工藝流程的最大、最復(fù)雜的儀器就是Hamilton系統(tǒng)。其主要優(yōu)勢之一是Hamilton移液工作站VENUS®軟件與Hamilton自動樣品管理軟件INSTINCT®之間的直接通信。為了整合所有第三方設(shè)備，我們開發(fā)了專用的驅(qū)動程序，并將其集成到Hamilton VENUS®軟件中，作為中央樞紐發(fā)揮作用"。
 
 
　　自動化方法描述
 
　　目前，系統(tǒng)中集成了十個自動化程序，每個程序都使用不同的儀器組合：
 
　　1.化合物溶解和分裝
 
　　2.將化合物放置-20°C的儲存中或從中取出
 
　　3.96管架到384孔板化合物重排
 
　　4.板分裝
 
　　5.板復(fù)制
 
　　6.隨機(jī)挑孔
 
　　7.液體轉(zhuǎn)移質(zhì)量控制
 
　　8.LC-MS樣本制備
 
　　9.梯度稀釋
 
　　10.384孔板向1536孔板化合物重排
 
　　自動化的優(yōu)勢
 
　　通量
 
　　開發(fā)該自動化系統(tǒng)的目的是向所有篩查機(jī)構(gòu)提供EU-OPENSCREEN總部的化合物樣本（超過100,000種化合物）。Lopez先生評論道：“自動化取得了成功。在一年半內(nèi)，我們向我們的合作伙伴供應(yīng)了150多萬份化合物樣本，每份化合物庫約300塊板。如果沒有這套自動化系統(tǒng)，我們根本無法實現(xiàn)這一目標(biāo)。此外，得益于我們的自動化存儲系統(tǒng)，我們能夠安全地存儲、跟蹤和取出我們的化合物，而這一切只需很少的人工干預(yù)。
 
　　靈活性和可整合性
 
　　除了將化合物從96管架重排為384孔板的程序外，還在同一集成系統(tǒng)內(nèi)開發(fā)了其他9個程序。這種靈活性在很大程度上歸功于通過Hamilton VENUS®軟件操作大多數(shù)儀器的能力。Specker博士評論道：“整合所有的設(shè)備是我們從一開始就確定的一項挑戰(zhàn)，而Hamilton為我們提供可靠解決方案的能力是我們選擇他們作為供應(yīng)商的決定性因素。Hamilton團(tuán)隊為我們提供了非常全面的系統(tǒng)概念，并在整個實施階段一直與我們同行，盡管當(dāng)時正值COVID-19時期，還有許多不斷變化的規(guī)定和不確定因素。此外，能夠?qū)⒋笮妥詣踊瘶悠饭芾硐到y(tǒng)與自動化生態(tài)系統(tǒng)的其他部分整合在一起，也是一個獨特的提議"。
 
　　樣本可追溯性
 
　　整合系統(tǒng)的主要優(yōu)勢之一是，樣本始終可在工作流程中進(jìn)行追蹤。Benyaa先生評論道：“Verso®、開蓋機(jī)和STAR工作站都能讀取樣品的條形碼，從而實現(xiàn)了可靠的操作。此外，我們在VENUS®軟件中添加了一個功能，可以在移液后自動更新化合物瓶中的剩余體積。這有助于以后使用96頭進(jìn)行液體轉(zhuǎn)移，因為Microlab®STAR™確切地知道96管架管中的最低液位，并從這個高度開始吸液。這可以防止移液錯誤和移液量不正確。”