英國最大的創(chuàng)新型合成生物學服務中心GeneMill流程
GeneMill 合成生物學服務中心(GeneMill Synthetic Biology services)，位于英國利物浦大學，成立于2016年，是英國也是世界著名的創(chuàng)新型合成生物學開放式自動化服務中心。該服務中心能夠提供高通量的載體構建、DNA合成、基因組編輯(CRIPSR/Cas9，TALENs)，蛋白設計和表達體系(涵蓋細菌、酵母、植物、動物細胞等多種體系)，代謝/蛋白檢測等各種服務。
坐落于英國利物浦大學內的GeneMill
01 合成生物學是什么？
簡單來說，合成生物學 (Synthetic Biology)是將標準化的工程技術應用于生物學，以此創(chuàng)造出新型或具有特定功能的生命體或生物系統(tǒng)，以滿足需求。合成生物學是21世紀生物科領域新興的一門學科，是結合工程系、細胞生物學、進化系統(tǒng)學、生物化學、信息學、數(shù)學和計算機等多學科交叉的產(chǎn)物。
2014年，美國國防部將其列為21世紀優(yōu)先發(fā)展的六大顛覆性技術之一；英國商業(yè)創(chuàng)新技能部將合成生物技術列為未來的八大技術之一；近年來，合成生物學發(fā)展迅速，國內著名的合成生物自動化平臺主要包括：深圳先進技術研究院、天津工業(yè)生物技術研究所、天津大學化工學院，國家蛋白質科學中心、武漢生物技術研究院和華大生命科學研究院等等。
設計與合成可預測的生命體，是合成生物學的核心問題
02 GeneMill 合成生物學workflow
1、DNA constructs設計：利用計算機模擬（in silicon）；
2、DNA parts 合成：通過GeneArts和Twist 公司合成并存儲在Micronic™ 2D條碼管;
3、DNA parts的保存和挑取：SPT Labtech 公司的-80℃ arktic 自動化樣本存儲系統(tǒng)；
4、納升級的DNA 組分combine：SPT Labtech公司的納升級移液工作站 mosquito X1 (25-1200 nL)；
5、組裝：Cybio Felix；
6、高通量克隆篩選和挑取：Kbiosystems公司的K6-2；
7、質控 (QC)：Qiagen和Agilent的自動化凝膠電泳；
8、分析：代謝組分析-RoboLector from M2P labs；生化分析-BioTek 酶標儀
GeneMill 合成生物學中心workflow
03 騰泉的合成生物學解決方案：DNA存儲→cherry pick→組裝→克隆挑取
在GeneMill的整個合成生物學的工作流程中，騰泉生物和母公司及其合作伙伴的技術產(chǎn)品被廣泛應用到了DNA parts分裝、存儲，快速挑取，組裝，克隆篩選等多個關鍵應用。
如下圖所示，GeneMill將DNA parts存儲在英國SPT Labtech公司(前身為TTP Labtech)的-80℃氣動式全自動樣本存儲系統(tǒng)arktic中，占地僅1.08㎡的arktic可存儲多達14萬根樣品管，最快6.25秒即可完成任意單管的cherry pick，顯著提高了GeneMill的整個工作流程的效率。Cherry pick后的DNA parts被保存在荷蘭Micornic公司的2D條碼管中，通過SPT Labtech公司的納升級分液設備mosquito X1 (25 nL-1200 nL) 將微量的DNA parts以及master mix等試劑轉移到DNA assembly反應板中。
SPT Labtech公司產(chǎn)品在GeneMill中的流程
此外，騰泉的合作伙伴英國Kbiosystems公司 (全球第一家全自動克隆挑取設備的生產(chǎn)商)，提供了高通量克隆篩選和挑取機器人K6-2, 幫助GeneMill每天完成至少10000個克隆挑取和篩選。
K6-2 全自動克隆挑取系統(tǒng)
04 結束語
來自騰泉生物的母公司英國SPT Labtech及其合作伙伴英國KBiosystmes公司和荷蘭Micronic公司的技術產(chǎn)品為GeneMill提供了一個高通量、納升級assemble規(guī)模和全自動化的合成生物學解決方案，提高了GeneMill整個流程的可重復性和標準化，同時大大節(jié)省了試劑耗材和項目的周期。
相關的技術產(chǎn)品見下：
參考文獻
Johnson, James R., “GeneMill:A 21st century platform for innovation.” Biochemical Society Transactions 44, no. 3 (2016): 681-683.
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