(Why You Should Automate Nucleic Acid Preparation)
การเตรียมสกัดกรดนิวคลีอิคให้บริสุทธิ์ หรือ Nucleic acid isolation ถือเป็นเทคนิคพื้นฐานสำคัญที่ส่งผลต่อความน่าเชื่อถือของข้อมูล และผลที่ตามมาในการทดลองขั้นตอนอื่น ๆ ด้วย โดยบทความนี้จะแสดงให้เห็นถึงความสำคัญนั้น
- การทำให้ตัวอย่างที่สกัดมีความบริสุทธิ์มีความสำคัญ เพราะนี่เป็นจุดเริ่มต้นที่จะนำพาไปสู่ขั้นตอนอื่น ๆ อย่าง การโคลน (cloning), การดัดแปลงทางพันธุกรรม (genetic modification), การกำหนดลักษณะเฉพาะของ RNA/DNA (characterization), in vitro transcription และการแปลลำดับทางพันธุกรรม (translation) เป็นต้น
- สิ่งสำคัญอย่างแรก คือ การกำจัดสารยับยั้ง (inhibitor) และสิ่งเจือปน (impurities) เพราะสิ่งเหล่านี้อาจเป็นผลกระทบต่อขั้นตอนช่วง downstream reactions อย่าง PCR และ reverse transcriptase inhibitors ได้ อาจเกิดปนเปื้อนมาจากตัวอย่างเอง เช่น ปนเปื้อนมาจากสิ่งแวดล้อมที่เก็บตัวอย่าง สารเคมีที่ใช้ในระหว่างการแยก/สกัดตัวอย่าง หรือ ปนเปื้อนมาจากพื้นที่การทำงาน
- สิ่งเจือปนที่ควรคำนึงถึงอย่าง primer-dimers ก็เป็นสิ่งสำคัญ เพราะจะทำให้ได้รับข้อมูลหลังจากการจัดลำดับที่ไม่ถูกต้อง อาจเจือปนมาในระหว่างขั้นตอนของการเพิ่มปริมาณตัวอย่างของสิ่งที่ต้องการ (Target enrichment), ขั้นตอน Library construction และ ขั้นตอน size selection ทำให้เราต้องเสียเวลาในทำการทดลองซ้ำ รวมถึงเสียงบประมาณเพิ่มด้วย
ปัจจุบันมีวิธีการและอุปกรณ์มากมายเพื่อเตรียมตัวอย่างให้บริสุทธิ์ แต่อย่างไรก็ตามการเลือกวิธีและอุปกรณ์โดยส่วนใหญ่ถูกออกแบบให้เหมาะสำหรับการทำงานแบบ manual โดยการเตรียมตัวอย่างให้บริสุทธิ์ด้วยระบบ Manual นั้น ส่งผลกระทบตามมาในหลาย ๆ ด้าน …
- ความเสี่ยงด้านการปนเปื้อน ด้วยระบบการ transfer แบบ manual ย่อมมีความเสี่ยงการปนเปื้อนจากตัวอย่างหนึ่งไปอีกตัวอย่างหนึ่งเสมอ แม้ความเสี่ยงนี้อาจจะลดลงเมื่อเราเลือกใช้ multichannel pipette แต่ก็ยังมีข้อจำกัดให้ใช้ได้เฉพาะกับขั้นตอนการทดลองแบบใช้เพลทเท่านั้น อีกทั้งเมื่อทำการทดลองกับตัวอย่างจำนวนมาก ๆ ความเสี่ยงนี้ก็ยิ่งเพิ่มมากขึ้นด้วย
- ยากต่อการขยายกำลังงาน (scale-up) เมื่อเพิ่มจำนวนตัวอย่าง ก็ยิ่งให้คนทำงานจะต้องทำการทดลองกับหลอดจำนวนมากขึ้น ในระยะเวลาเท่าเดิม และกำลังคนเท่าเดิม ดังนั้นการเตรียมตัวอย่างให้บริสุทธิ์ด้วย manual แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยสำหรับงาน large-scale operations
- เกิดข้อผิดพลาดได้ง่าย แม้ผู้ทำการทดลองที่ใช้ระบบ manual พยายามลดความเสี่ยงการปนเปื้อน ไม่ว่าจะเป็นการทำความสะอาดพื้นที่ทำการทดลองด้วย disinfectant การให้ความร้อนกับตัวอย่างสม่ำเสมอ แต่เมื่อต้องทำงานกับตัวอย่างปริมาณมาก ๆ แล้วขั้นตอนการทำความสะอาดนั้นทำให้ฉลากบ่งชี้ตัวอย่างหายไป การทวนสอบตัวอย่างนั้นจะกลายเป็นเรื่องที่ยากในทันที แต่ถ้ามีทางเลือกที่ดีกว่าอย่างระบบอัตโนมัติที่จะช่วยลดความผิดพลาดจากการปนเปื้อน รวมถึงสามารถทวนสอบตัวอย่างระหว่างขั้นตอนที่ทำการทดลองได้อีกด้วย
- เวลาที่หายไป แม้จะเป็นเพียงช่วงเวลาสั้น ๆ ระหว่างที่เราต้องรอบ่มตัวอย่าง การเดินไปมาเพื่อที่จะเปลี่ยนไปใช้อุปกรณ์อื่น ๆ ก็ตาม ผู้ทำการทดลองล้วนแต่ต้องให้เวลากับสิ่งเหล่านี้ในระหว่างทำการทดลอง แต่ถ้าเกิดว่าใช้ระบบอัตโนมัตินั้น เพียงแค่วางแผนการทดลองและป้อนข้อมูลให้กับเครื่อง เพียงเท่านี้ งานของผู้ทดลองก็สามารถดำเนินการต่อไปได้โดยที่ไม่ต้องมานั่งรอให้เสียเวลาเลย
ระบบอัตโนมัติจะช่วยขจัดข้อผิดพลาดของระบบ manual ออกไป … ทำงานได้เร็วขึ้น และได้ผลลัพธ์ของปริมาณงานที่มากขึ้น
จากการที่กล่าวไปข้างต้นเกี่ยวกับระบบ manual นั้น แสดงให้เห็นว่าการเตรียมการสกัดตัวอย่างให้มีการปนเปื้อนน้อยที่สุดนั้น ล้วนสำคัญต่อคุณภาพของข้อมูลและขั้นตอนการทดลองถัดไป โดยการเลือกใช้ระบบอัตโนมัติจะช่วยลดข้อผิดพลาดจากเทคนิคที่ต่างกันของผู้ทดลอง เพิ่มความรวดเร็วในการทำงานและได้ผลลัพธ์ของปริมาณที่มากขึ้นด้วย จึงทำให้ระบบอัตโนมัติเป็นอีกหนึ่งทางเลือกที่น่าลงทุนเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการทำงานที่ดีมากยิ่งขึ้น!
เพียงแค่เลือกอุปกรณ์ที่เหมาะสมเพื่อรองรับการทำงานแบบอัตโนมัติ ก็พร้อมที่จะเริ่ม protocol ในงานของคุณได้เลย
ไม่ว่าจะเป็นงานที่เกี่ยวกับ …
- PCR product purification
- Plasmid purification
- DNA / RNA cleanup
- NGS library cleanup
- PCR inhibitor removal
ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วข้างต้น ขั้นตอนการทำให้บริสุทธิ์โดยส่วนใหญ่สามารถปรับให้เข้ากับระบบอัตโนมัติได้ หากคุณต้องการเลือกสิ่งที่เหมาะสมกับขั้นตอนการทดลองของคุณ คุณไม่จำเป็นต้องเลือกด้วยตนเอง ทางเรามีทีมงานที่พร้อมจะให้คำปรึกษาเพื่อให้คุณได้มีตัวช่วยให้งานของคุณมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น
For Reference: https://blog.opentrons.com/why-you-should-automate-nucleic-acid-preparation/
Translated by: Ploi Prompron
