高通量 NGS 自动化流程优化：Opentrons Flex 实例解析

随着二代测序（NGS）在科研和临床中的应用不断扩大，样本数量和检测通量持续增长，传统手工操作在效率、稳定性和可重复性方面逐渐成为瓶颈。高通量 NGS 实验对流程标准化、误差控制和人员成本提出了更高要求，自动化平台因此成为实验室升级的重要方向。Opentrons Flex 作为新一代自动化液体处理平台，在高通量 NGS 流程优化中展现出显著优势。

移液工作站

高通量 NGS 面临的流程挑战

在文库构建、样本归一化和加样等关键环节中，人工操作容易受到操作者经验差异和疲劳影响，导致批次间一致性不足。同时，样本量一旦提升至 96 或 384 通量，移液工作量成倍增加，不仅耗时，还增加了交叉污染和操作失误风险。这些问题直接影响测序数据质量和下游分析结果。

自动化在 NGS 流程优化中的核心价值

通过引入自动化系统，可以将重复性强、步骤标准化程度高的操作交由机器人完成，实现流程的一致性和可追溯性。自动化不仅能够显著缩短实验时间，还能降低人为误差，提高数据可靠性。在高通量 NGS 场景中，自动化已从“效率工具”转变为“质量保障工具”。

Opentrons Flex 平台的关键优势

Opentrons Flex 针对复杂实验流程进行了硬件与软件的双重优化。其高精度移液系统支持从微量到中等体积的稳定操作，适合文库构建中对体积控制要求极高的步骤。模块化设计使磁力模块、温控模块等可灵活组合，覆盖 DNA/RNA 提取、建库和纯化等多个环节。

在软件层面，Opentrons Flex 支持可视化流程设计与脚本化控制，实验人员可以根据具体 NGS 流程进行定制化优化，而无需复杂的编程背景。

Opentrons Flex 在高通量建库中的实例解析

以常见的 96 样本高通量 NGS 建库流程为例，Opentrons Flex 可将加样、混匀、磁珠纯化和洗脱等步骤整合为连续自动化流程。通过预设参数，系统能够确保每个样本在相同条件下处理，大幅降低批次差异。

在实际应用中，自动化流程可将原本需要数小时的人工操作压缩至更短时间，同时释放实验人员精力，用于实验设计和数据分析等高价值工作。

流程优化对实验室整体效率的影响

引入 Opentrons Flex 后，实验室在高通量 NGS 项目中通常能够实现更稳定的产出节奏。流程标准化减少了返工率和重复实验次数，样本周转速度明显提升。对于多项目并行运行的实验室而言，这种效率提升尤为关键。

自动化流程落地时的注意事项

在部署 Opentrons Flex 进行 NGS 自动化前，实验室需要对现有流程进行梳理，明确哪些步骤适合自动化、哪些仍需人工干预。同时，应通过小规模验证测试移液精度和流程稳定性，逐步扩大应用范围，以确保数据质量不受影响。

结语

总体来看，高通量 NGS 自动化流程优化已成为实验室提升效率和数据质量的重要手段。Opentrons Flex 凭借灵活的硬件配置和友好的软件生态，为高通量 NGS 提供了可扩展、可定制的自动化解决方案。通过合理的流程设计与参数优化，实验室不仅能够应对不断增长的样本需求，还能在标准化和可靠性方面实现质的提升。

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