Utilization of CELL PICKER and MCE-202 MultiNA in the eld of genome editing

Význam tématu

Genome editing, zejména technologie CRISPR/Cas9, výrazně zrychlila a zefektivnila genetické modifikace. Dnešní požadavky na rychlé a spolehlivé klonování buněk a ověření mutací zvýrazňují potřebu automatizovaných a reprodukovatelných postupů.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo demonstrovat integraci systému Shimadzu CELL PICKER a MCE-202 MultiNA do workflow klonování buněk po genové editaci. Studie se zaměřila na automatizaci separace kolonií, potvrzení in-del mutací a urychlení celého procesu.

Použitá metodika

Workflow zahrnuje následující kroky:

• 1) Genová editace cílové sekvence (CRISPR/Cas9);
• 2A) Klonování buněk kolonovou separací; 2B) Klonování omezujícím ředěním;
• 3) Kultivace vybraných klonů;
• 4) Potvrzení mutací pomocí heteroduplex mobility assay;
• 5) Ověření a izolace čistých klonů.

Použitá instrumentace

• CELL PICKER: automatizovaný nástroj pro sběr a subkultivaci kolonií řízený tabletem, umožňující rychlé a konzistentní odběry.
• MCE-202 MultiNA: plně automatizovaný systém mikrochipové elektroforézy pro analýzu PCR produktů a detekci heteroduplexních struktur.

Hlavní výsledky a diskuse

• Automatizace pomocí CELL PICKER snížila čas na odběr 48 kolonií z ~225 minut manuálně na ~90 minut (cca 2 minuty na kolonii) a zajistila stabilní výtěžnost bez vlivu lidského faktoru.
• iPS buňky po odběru nevykazovaly poškození ani změny pluripotentních markerů, s potvrzenou expresí Oct3/4 do 6. dne kultivace.
• MCE-202 MultiNA usnadnil objektivní vyhodnocení PCR produktů a rychlé rozlišení homogenních a heteroduplexních struktur, což umožnilo efektivní předselekci klonů.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšení reproducibility a standardizace klonovacích kroků bez závislosti na dovednostech operátora.
• Výrazná úspora času a nákladů v laboratořích zaměřených na genovou editaci.
• Eliminace nepotřebných klonů před nákladným sekvenováním.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s robotizovanými a vysokopropustnými screeningovými platformami.
• Využití umělé inteligence pro pokročilé rozpoznávání a výběr kolonií.
• Rozšíření analýzy MCE-202 MultiNA o multiplexní a kvantitativní aplikace.
• Spojení s digitálními laboratořemi a LIMS pro lepší sledovatelnost dat.

Závěr

Automatizovaná řešení CELL PICKER a MCE-202 MultiNA významně zefektivňují workflow genové editace tím, že zkracují časy klonování, zvyšují reprodukovatelnost a snižují náklady na následné analýzy.

Reference

• Kaji T., Ezure T., Kumagai H., Inoue T. Utilization of CELL PICKER and MCE-202 MultiNA in the field of genome editing. Shimadzu Technical Report C297-E131; 2019.