Giới thiệu
Hệ thống chọn lọc khuẩn lạc QPix® sử dụng công nghệ tiên tiến hàng đầu nhằm giảm thiểu các điểm nghẽn và công việc thủ công lặp đi lặp lại trong phòng thí nghiệm. Thiết bị này được ứng dụng rộng rãi trong việc sàng lọc thư viện gen một cách nhanh chóng, chính xác và hiệu quả. Một yêu cầu quan trọng trong sản xuất sinh phẩm, phù hợp với các tiêu chuẩn Thực hành sản xuất tốt (GMP), là đảm bảo vô trùng để tránh lây nhiễm chéo. Nghiên cứu này nhằm chứng minh khả năng duy trì điều kiện vô trùng trong quá trình lấy và cấy vi khuẩn tự động bằng hệ thống QPix 420. Hệ thống này tích hợp nhiều tính năng đảm bảo vô trùng, bao gồm đèn UV để khử trùng bên trong, trạm rửa đầu lấy mẫu và hệ thống sấy bằng halogen. Những tính năng này không chỉ giúp đảm bảo tuân thủ tiêu chuẩn GMP mà còn mang lại lợi ích kinh tế nhờ khả năng tái sử dụng đầu lấy mẫu. Các đầu lấy mẫu này sẽ trải qua nhiều bước rửa trong mỗi lần chạy, được làm sạch kỹ lưỡng qua ba bể rửa để loại bỏ cặn vi sinh, sau đó được tiệt trùng bằng sấy halogen.
Lợi ích
- Chứng minh sự tuân thủ các tiêu chuẩn GMP thông qua việc đảm bảo vô trùng hoàn toàn trong suốt quá trình lấy và cấy vi khuẩn.
- Mang lại lợi thế kinh tế bền vững nhờ khả năng tái sử dụng đầu lấy mẫu sau khi được tiệt trùng, giúp giảm đáng kể chi phí vận hành.
- Sàng lọc vi khuẩn với hiệu suất cao và độ chính xác vượt trội, nâng cao hiệu quả và năng suất phòng thí nghiệm.
- Tính linh hoạt cao, dễ dàng mở rộng và thích ứng với các môi trường nghiên cứu vi sinh.
Sự chọn lọc khuẩn lạc
Phương pháp
Việc chọn mẫu được thực hiện bằng cách sử dụng các mẫu, loại đầu lấy mẫu và hồ sơ vệ sinh được mô tả trong Bảng 1. Mỗi thí nghiệm bao gồm các giếng kiểm soát được cấy bằng đầu lấy mẫu được làm sạch, sau đó được sử dụng để cấy vào một giếng khác (Hình 1, giếng đỏ). Tất cả các đĩa đích (các đĩa vi mô 96 giếng) đều được phân tích về sự phát triển của vi khuẩn sau khi ủ qua đêm ở 37°C có khuấy. Dữ liệu thu được từ các nghiên cứu xác thực trên nhiều hệ thống định dạng QPix 420, đánh giá hiệu quả của chu trình vệ sinh QPix dựa trên sự có mặt hoặc không có các mẫu sinh học khả thi trong các giếng kiểm soát (Hình 1, giếng xanh và giếng đỏ, tương ứng).
| Mẫu sinh học | E.Coli (JM109 hoặc BL21-GFP) được nuôi cấy trên môi trường LB-Agar, không có kháng sinh |
|---|---|
| Môi trường nuôi cấy đích | Chỉ có môi trường LB, không có kháng sinh |
| Chọn loại đầu lấy mẫu | X4370, đầu lấy mẫu E.Coli |
| Quy trình làm sạch | 6 chu kỳ (cả hai hướng) trong bồn rửa chứa 70% ethanol
5 giây trong máy sấy halogen Thời gian chờ 3 giây |
Bảng 1.
Kết quả
Trên các thiết bị QPix khác nhau, tổng cộng 497 giếng kiểm soát đã được tiêm chủng, không quan sát thấy hiện tượng nhiễm chéo (Bảng 2).
| Mẫu và số hiệu thiết bị | # Số giếng đối chứng đã được cấy | # Các giếng đối chứng có sự phát triển vi sinh | Nhiễm chéo
% |
|---|---|---|---|
| QPIX-LH- AWES #1 | 78 | 0 | 0 |
| QPIX-LH- AWES #2 | 45 | 0 | 0 |
| QPIX-LH- AWES #3 | 78 | 0 | 0 |
| QPIX-LH- AWES #4 | 54 | 0 | 0 |
| QPIX-LH- AWES #5 | 9 | 0 | 0 |
| QPIX- SELECTHT-LH- AWES #1 | 5 | 0 | 0 |
| QPIX- SELECTHT-LH- AWES #2 | 45 | 0 | 0 |
| QPIX- SELECTHT-LH- AWES #3 | 78 | 0 | 0 |
| QPIX- SELECTHT-LH- AWES #4 | 27 | 0 | 0 |
| QPIX- SELECTHT-LH- AWES #5 | 78 | 0 | 0 |
| Tổng cộng | 497 | 0 | 0% |
Bảng 2.
Hình 1. Giếng đối chứng: 45. Các giếng này được cấy bằng đầu lấy mẫu đã chọn khuẩn lạc trước đó, đặt vào Đĩa đích 1 và trải qua chu trình vệ sinh.
Nuôi cấy
Phương pháp
Hệ thống QPix 420 cũng có thể tự động hóa việc nuôi cấy mẫu lên khay chứa đầy thạch. Mẫu lỏng trong một microplate 96 giếng có thể được lắng đọng và sau đó ria trên bề mặt thạch, cho phép cấy tự động tới 96 mẫu trong 30 phút. Việc cấy được tiến hành bằng cách sử dụng các thông số được nêu trong Bảng 3. Mỗi lần chạy sử dụng một mẫu giếng nguồn đã tiêm chủng (Hình 2, giếng màu xanh lá cây) và giếng nguồn chỉ có môi trường LB (Hình 2, giếng màu vàng). Mỗi thí nghiệm bao gồm các vùng đối chứng được ria bằng một đầu lấy mẫu đã ria mẫu sinh học trước đó, được vệ sinh và sau đó được sử dụng để ria một vùng khác bằng mẫu nguồn chỉ có môi trường (Hình 2, vùng đối chứng màu đỏ). Tất cả các đĩa đích đều được phân tích về sự phát triển sau khi ủ qua đêm ở 37°C. Dữ liệu đánh giá hiệu quả của chu trình vệ sinh QPix dựa trên sự có mặt hoặc không có mẫu sinh học khả thi trong các vùng đối chứng.
| Mẫu sinh học | E.Coli (chủng JM109 hoặc BL21-GFP) chỉ được nuôi trong môi trường LB, không có kháng sinh |
|---|---|
| Môi trường nuôi cấy đích | Môi trường LB-Agar, không có kháng sinh |
| Chọn loại đầu lấy mẫu | X4330, pin sọc |
| Quy trình làm sạch | 6 chu kỳ (cả hai hướng) trong bồn rửa chứa 70% ethanol
5 giây trong máy sấy halogen Thời gian chờ 3 giây |
Bảng 3.
Hình 2. Vùng đối chứng: 8 (màu đỏ). Các vùng này được nhuộm bằng mẫu môi trường LB chỉ bằng một đầu lấy mẫu đã nhuộm mẫu đã tiêm trước đó và trải qua chu kỳ làm sạch
Kết quả
Đối với mỗi thiết bị QPix, tám vùng kiểm soát đã được tiêm chủng, nâng tổng số vùng lên 80 và không phát hiện thấy tình trạng nhiễm chéo (Bảng 4).
| Thiết bị | # Số giếng đối chứng đã được cấy | # Các giếng đối chứng có sự phát triển vi sinh | Nhiễm chéo
% |
|---|---|---|---|
| QPIX-LH- AWES #1 | 8 | 0 | 0 |
| QPIX-LH- AWES #2 | 8 | 0 | 0 |
| QPIX-LH- AWES #3 | 8 | 0 | 0 |
| QPIX-LH- AWES #4 | 8 | 0 | 0 |
| QPIX-LH- AWES #5 | 8 | 0 | 0 |
| QPIX- SELECTHT-LH- AWES #1 | 8 | 0 | 0 |
| QPIX- SELECTHT-LH- AWES #2 | 8 | 0 | 0 |
| QPIX- SELECTHT-LH- AWES #3 | 8 | 0 | 0 |
| QPIX- SELECTHT-LH- AWES #4 | 8 | 0 | 0 |
| QPIX- SELECTHT-LH- AWES #5 | 8 | 0 | 0 |
| Tổng cộng | 80 | 0 | 0% |
Bảng 4.
Tóm tắt
Các thuật toán tiên tiến tạo điều kiện cho việc nhận dạng nhanh chóng và chọn lọc thông lượng cao các khuẩn lạc vi khuẩn có kiểu hình mong muốn. Các chốt dành riêng cho từng sinh vật được tối ưu hóa đảm bảo việc chuyển giao hiệu quả và chính xác, đạt hiệu suất trên 98%. Tính linh hoạt của hệ thống mô-đun QPix hỗ trợ việc mở rộng quy mô nghiên cứu vi sinh vật nhanh chóng, loại bỏ hiệu quả nguy cơ lây nhiễm chéo.
Minh Khang là nhà phân phối và nhập khẩu trực tiếp các dòng Thiết bị chọn lọc khuẩn lạc hãng Molecular Devices
EN