Aprile 20, 2024

Conca Ternana Oggi

Ultime notizie e rapporti economici sull'Italia.

In che modo l'automazione può supportare la crescente domanda di sequenziamento di prossima generazione

In che modo l'automazione può supportare la crescente domanda di sequenziamento di prossima generazione


Registrati Libero di ascoltare questo articolo

Grazie. Ascolta questo articolo utilizzando il player qui sopra.

Vuoi ascoltare questo articolo gratuitamente?

Completa il modulo sottostante per sbloccare l'accesso a tutti gli articoli audio.

La domanda per il sequenziamento di prossima generazione (NGS) sta crescendo rapidamente e si prevede che il mercato crescerà a un CAGR compreso tra il 15,7% e il 15,7%. 27 miliardi di dollari entro il 2027. I progressi nella tecnologia NGS, insieme alla diminuzione dei costi del sequenziamento del genoma, stanno aumentando questa domanda in una serie di aree terapeutiche, tra cui il cancro, le malattie infettive e lo studio delle malattie ereditarie.

Ma questo crescente interesse per gli NGS sta aumentando la pressione sui ricercatori affinché trovino nuovi modi per migliorare l’efficienza del processo. La preparazione delle librerie NGS è un ottimo candidato per il miglioramento e l’automazione è fondamentale per rendere questo processo più efficiente.

Complessità della preparazione delle librerie NGS

La creazione di una biblioteca è spesso un processo molto lungo e complesso. in primo luogo, Il materiale genetico estratto per il sequenziamento deve essere convertito in un formato leggibile per il sequenziatore che verrà utilizzato. Il materiale genetico puro deve essere frammentato attraverso la scissione fisica, enzimatica o chimica, e i frammenti vengono poi convertiti in una libreria mediante una varietà di tecniche enzimatiche e di amplificazione che aggiungono adattatori di sequenza e codici a barre molecolari.

Nei flussi di lavoro di sequenziamento mirato, le librerie vengono ulteriormente arricchite attraverso tecniche di amplificazione o ibridazione. Le pulizie basate sulle microsfere e la selezione delle dimensioni vengono eseguite ripetutamente durante il flusso di lavoro per ottimizzare la libreria e rimuovere i sottoprodotti della preparazione come i dimeri adattatori. Un'attenta gestione dei fluidi è fondamentale in ogni fase e l'intero processo può richiedere diversi giorni.

READ  Annuncio di Huawei MatePad 11 (2023) Enjoy 60 e FreeBuds 5

L'automazione può ridurre drasticamente la quantità di tempo necessario e gli errori di elaborazione associati, consentendo ai data scientist di impostare una libreria in pochi semplici passaggi e poi andarsene. Ciò promette di liberare i ricercatori in modo che abbiano più tempo da dedicare a compiti significativi come l’analisi dei dati. In altre parole, l’automazione consente agli scienziati di fare scienza vera e propria, invece di concentrarsi su compiti noiosi come il campionamento manuale.

Automatizza i processi ripetibili

Esistono diverse tecnologie emergenti per automatizzare la preparazione delle librerie, comprese piattaforme automatizzate per la gestione dei liquidi progettate specificamente per applicazioni ad alta produttività. Questi strumenti combinano teste di campionamento, bracci robotici, hardware integrato come termociclatori e software per automatizzare flussi di lavoro complessi.

I nuovi manipolatori di liquidi progettati specificamente per applicazioni a produttività medio-bassa possono elaborare fino a 24 campioni, con innovazioni hardware e materiali di consumo che consentono loro di mantenere la funzione di rimozione nonostante l'ingombro ridotto.

Uno dei principali vantaggi dell’automazione è che può ridurre gli errori; Tuttavia, anche i processori liquidi convenzionali lasciano spazio all’errore dell’utente in diverse parti del processo. Errori come lo spostamento errato o il posizionamento errato di reagenti e materiali di consumo sono comuni e possono portare a errori e al fallimento della preparazione della libreria.

Uno studio che ha confrontato un sistema avanzato di preparazione automatizzata delle librerie con un sistema di gestione dei liquidi convenzionale ha rilevato che il numero di reazioni richieste dopo l'avvio per il sistema di gestione convenzionale era di sei, rispetto a zero per il nuovo sistema automatizzato.

Questo perché il nuovo sistema automatizzato può contenere più materiali di consumo, controllare i volumi dei reagenti attraverso il rilevamento del livello del liquido e incorporare una nuova tecnologia ottica per monitorare il piano durante l'installazione. Questo monitoraggio garantisce che i reagenti e i materiali di consumo siano presenti in quantità sufficiente e posizionati correttamente prima della lavorazione.

READ  2023 Chevrolet Corvette si unisce alla flotta della polizia canadese

Ridurre il flusso di lavoro sequenziale

Un altro metodo di preparazione delle librerie NGS che sta diventando sempre più popolare è la miniaturizzazione, che prevede l'utilizzo della distribuzione audio e di altre tecniche di miniaturizzazione per ridurre il flusso di lavoro di sequenziamento. La miniaturizzazione offre il potenziale per ridurre la quantità di reagenti e campioni necessari, aumentare la velocità e la produttività degli esperimenti e ridurre il costo complessivo per campione.

Verso la medicina di precisione

La tecnologia NGS svolge un ruolo sempre più importante in tutto, dallo sviluppo diagnostico alla medicina personalizzata. Si tratta di una tecnologia che potrebbe migliorare notevolmente la nostra comprensione delle malattie umane complesse, la nostra capacità di combattere gli agenti patogeni emergenti e altro ancora.

In oncologia, l’NGS può guidare trattamenti personalizzati basati sui dati genomici dei singoli pazienti o sui cambiamenti molecolari distinti nei tumori. Abbracciare l’automazione nella ricerca NGS migliorerà l’efficienza delle operazioni di laboratorio per aiutare gli scienziati e gli analisti di dati a fornire queste innovazioni ai pazienti più velocemente che mai.

Circa l'autore:

Alessandro Sahm Ha oltre 15 anni di forte esperienza nell'ingegneria dell'automazione e nello sviluppo dei processi e fa parte del team globale di sviluppo prodotto NGS presso Beckman Coulter Life Sciences.