Developing automation for microbial engineering : automated yeast transformation protocol
Norrbacka, Susanna (2022)
Norrbacka, Susanna
2022
All rights reserved. This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022121530245
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2022121530245
Tiivistelmä
Tutkimuslaboratoriomenetelmien automatisointi yleistyy, koska nesteiden käsittely vie aikaa ja on työlästä. Manuaalisessa pipetoinnissa on variaatiota, ja vaihtelu on mahdollista poistaa automaatiolla. Manuaaliset menetelmät voivat kuitenkin olla helpommin toteutettavissa silloin kun näytemäärät ovat pieniä ja pipetoijat tottumattomia automaatioon. Mitä suuremmat näytemäärät ja pienemmät pipetointitilavuudet ovat kyseessä, sitä hyödyllisempää automaatiosta tulee. Nesteannostelijarobottien ohjelmointi voi olla alussa vaikeaa kokemattomille käyttäjille mutta toteutettavissa, kun käyttäjä tuntee ohjelmiston ja robotin. Yksinkertaisimmissa roboteissa on valmiita ohjelmia ladattaviksi ja käyttö opitaan muutamien tuntien tai päivien aikana. Monimutkaisemmat robotit ohjelmoidaan yleensä itse, joten robotin kokonaisuuden ymmärtäminen ja ohjelmoinnin oppiminen vie aikaa.
Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, onko hiivatransformaatioprotokollan automatisoinnista hyötyä ja mitä etuja ja haittoja sillä voi olla manuaaliseen menetelmään verrattuna. Hiivakannaksi valittiin Saccharomyces cerevisia, joka transformoitiin tyhjällä pYX212-plasmidilla käyttäen litiumasetaatti/ PEG- menetelmää. Hiivan kasvatus standardoitiin optiseen tiheyteen 1, jotta voitiin varmistaa, että solut olivat optimaalisessa kasvuvaiheessa transformaatioita varten. Transformaatioliuos tehtiin pipetoimalla erilaisia nesteitä joko käsin pipetoimalla tai nesteenkäsittelyrobotteja käyttäen. Tämän jälkeen transformoidut solut laitettiin käsin kasvamaan SCD-URA-maljoille kahdeksi päiväksi 30°C:n lämpötilaan. Pesäkkeet laskettiin käyttämällä solulaskuria, minkä jälkeen transformaatiotehokkuutta, aktiivista aikaa ja kokonaisaikaa verrattiin manuaalisten ja automaattisten menetelmien välillä.
Robottien ohjelmointi vei muutaman kuukauden, koska nesteet käyttäytyvät eri tavalla keskenään. Piti huomioida myös käyttöturvallisuustiedotteet ja mahdolliset robottialustan sisäiset törmäykset sekä nesteiden fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, jotka vaikuttivat pipettikärkien valintaan. Manuaalisella menetelmällä transformaatiotehokkuus oli parempi, mutta automaatiomenetelmää voidaan kehittää vielä eteenpäin. Hiivatransformaatioprotokollan automatisointi hyödyttää etenkin suurissa näytesarjoissa, mikä säästää aktiivista aikaa ja vähentää rasitusvammoja. Käyttäjän pitää kuitenkin olla perehtynyt robottien käsittelyyn.
Tutkimuksen tavoitteena oli selvittää, onko hiivatransformaatioprotokollan automatisoinnista hyötyä ja mitä etuja ja haittoja sillä voi olla manuaaliseen menetelmään verrattuna. Hiivakannaksi valittiin Saccharomyces cerevisia, joka transformoitiin tyhjällä pYX212-plasmidilla käyttäen litiumasetaatti/ PEG- menetelmää. Hiivan kasvatus standardoitiin optiseen tiheyteen 1, jotta voitiin varmistaa, että solut olivat optimaalisessa kasvuvaiheessa transformaatioita varten. Transformaatioliuos tehtiin pipetoimalla erilaisia nesteitä joko käsin pipetoimalla tai nesteenkäsittelyrobotteja käyttäen. Tämän jälkeen transformoidut solut laitettiin käsin kasvamaan SCD-URA-maljoille kahdeksi päiväksi 30°C:n lämpötilaan. Pesäkkeet laskettiin käyttämällä solulaskuria, minkä jälkeen transformaatiotehokkuutta, aktiivista aikaa ja kokonaisaikaa verrattiin manuaalisten ja automaattisten menetelmien välillä.
Robottien ohjelmointi vei muutaman kuukauden, koska nesteet käyttäytyvät eri tavalla keskenään. Piti huomioida myös käyttöturvallisuustiedotteet ja mahdolliset robottialustan sisäiset törmäykset sekä nesteiden fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, jotka vaikuttivat pipettikärkien valintaan. Manuaalisella menetelmällä transformaatiotehokkuus oli parempi, mutta automaatiomenetelmää voidaan kehittää vielä eteenpäin. Hiivatransformaatioprotokollan automatisointi hyödyttää etenkin suurissa näytesarjoissa, mikä säästää aktiivista aikaa ja vähentää rasitusvammoja. Käyttäjän pitää kuitenkin olla perehtynyt robottien käsittelyyn.