NGS實驗室工作站的特性與功能

NGS（Next Generation Sequencing，次世代定序）實驗室工作站是專為高通量定序技術設計的自動化工作平台，它整合了多種功能模組，包括樣本前處理、文庫建置、PCR擴增、定序前準備以及（在某些情況下）數據分析等步驟，旨在提高實驗效率、減少人為誤差，並確保實驗結果的準確性和重複性。

一、NGS實驗室工作站主要特點

1、高度自動化：

1>自動化處理樣本：從樣本的分裝、核酸萃取、文庫建置到定序前準備，均可實現無人值守或極少人工幹預的自動化操作。

2>自動化數據分析：部分工作站還整合了數據分析軟體，能夠自動處理定序數據，提高分析效率和準確性。

2、高精度和一致性：

1>透過精密的儀器和優化的實驗流程，確保每次實驗結果的穩定性和一致性。

2>減少人為操作帶來的誤差和污染風險。

3、高效性：

1>大幅提高實驗通量，支持同時處理多個樣本。

2>縮短實驗週期，提高實驗室整體工作效率。

4.靈活性：

1>工作站通常支援多種NGS試劑和方案，滿足不同實驗需求。

2>可依實驗室的具體情況進行客製化和升級。

二、NGS實驗室工作站的主要功能：

1、樣本前處理：

1>自動完成樣本的分裝、標記和存儲，減少人為操作誤差。

2>自動化進行DNA/RNA的萃取，採用磁珠法、矽膠膜法等高效萃取技術，確保核酸的純度與完整性。

3>樣本品質控制，以螢光定量、電泳等方法評估核酸質量，確保後續實驗的順利進行。

2、文庫建置：

1>自動化完成DNA/RNA片段化、末端修復、加A尾、連接接頭等步驟，建構定序文庫。

2>支援多種文庫建置方案，如PCR-free文庫、單鏈文庫等，滿足不同定序平台的需求。

3>文庫品控，透過qPCR、文庫大小檢測等方法評估文庫質量，確保文庫的有效性和均一性。

3、靶向序列捕獲（可選）：

1>對於需要標靶定序的實驗，工作站可自動化完成標靶序列的捕捉與富集。

2>支援多種捕獲技術，如雜交捕獲、PCR擴增捕獲等，提高定序的針對性和深度。

4、PCR擴增：

1>自動進行文庫擴增，確保文庫中的DNA/RNA分子達到定序所需的濃度。

2>可控制的PCR循環數和溫度條件，減少擴增偏差和非特異性擴增。

5.測序前準備：

1>將擴增後的文庫純化，以去除未反應的引子、dNTPs等雜質。

2>定量檢測文庫濃度，確保每個定序通道上樣量的一致性。

3>將文庫載入到定序晶片或流動池中，準備進行定序。

6、數據分析支援（部分工作站）：

1>部分NGS實驗室工作站整合了數據分析軟體或接口，能夠自動處理定序數據，進行初步的數據品管、比對、變異檢測等分析。

2>提供直覺的資料視覺化工具，幫助研究者快速理解實驗結果。

7、自動化管理：

1>配備先進的自動化控制系統和軟體，能夠自動執行預設的實驗流程，減少人工幹預。

2>支援多任務並行處理，提高實驗室的整體工作效率。

3>提供實驗記錄和數據分析報告，方便實驗室管理和研究計畫的追蹤。

三、建設要求

NGS實驗室工作站的建造需要符合一定的標準和要求，包括：

1.實驗室環境：必須擁有符合相關規定的標準NGS實驗室，確保實驗室的無菌無塵環境。

2.設備配置：配備高通量定序儀及配套伺服器、自動分析軟體、實驗室樣本資訊管理系統等必要設備。

3.人員培訓：檢測人員必須通過專門的技能培訓，並獲得相應的上崗證書。

4.管理制度：建立嚴格的實驗室管理制度、標準化作業程序（SOP）和品質管理文件，確保實驗室日常運作符合國家衛生部的要求。

四、總結

NGS實驗室工作站是高通量定序技術的重要支援平台，透過高度自動化、高精度和高效性的特點，為臨床疾病篩檢、診斷及科研提供了強而有力的支援。隨著技術的不斷進步和應用的不斷擴展，NGS實驗室工作站將在更多領域發揮重要作用。