高通量基因組分析是生命科學研究中不可或缺的重要工具，這項技術在推動科研進步方面發揮著至關重要的作用。為了滿足科研領域對高效、準確制備方法的迫切需求，seqWell 的 Express PlexTM Library Kit 提供了一種專門用于高通量制備質粒和擴增子文庫的解決方案。
 
在傳統的手工制備文庫方法中，完成 96 個樣品的制備需要耗費長達 90 分鐘的時間，其中手動操作時間占據了 30 分鐘。這種方式不僅效率低下，還容易因為人為因素引入誤差。
 
為了改進這一狀況，本文對比了兩種文庫制備方法，一種是在 Opentrons Flex™ 移液工作站上使用 seqWell ExpressPlex™ Library Kit ，另一種是手工制備文庫。
 
通過結合 Flex 移液工作站與 seqWell ExpressPlex™ Library Kit，我們可以顯著縮短文庫制備時間，提高樣本通量。這種自動化的解決方案不僅提升了制備效率，還降低了產生人為誤差的風險，為生命科學研究提供了更為可靠、高效的工具。
 
材料與方法
根據 Express Plex 的工作流程，我們在 Flex 自動化移液工作站上進行文庫制備。實驗過程中，我們輸入 16 ng 的 pUC19 ，再將所有組分加入反應板 ， 用 3000 rpm 的轉速混勻 90 秒，然后進行后續的文庫制備和混合步驟。之后在 NextSeq 2000 測序儀上對最終的文庫進行 2X150 bp 測序。
 
工作流程展示 A）ExpressPlex 工作流程包括將 index 和 DNA 加入反應板（已含有酶等混合物），然后進行擴增、混合和 MAGwise 磁珠純化；
B）Flex 工作站包括吸頭盒、模塊、轉板抓手和其他配件；
C）Flex 工作站板位設置，用于在擴增后將 4 個反應板進行文庫混合。
 
應用實驗結果  
A）結果顯示 96 孔板中文庫 Read Count 變異系數（CV）為 12.7%；
B）95% 的文庫數據通過了數據預處理，為高質量數據，且超過 90% 文庫質量得分達到 Q30；
C）由 Flex 制備的文庫比手動制備的文庫濃度更高。 利用錯開的開始時間，可以在 Opentrons FlexTM 上 3 小時內制備 8 個獨立的 96 混 1 文庫。在 Flex 上設置第一塊反應板后，可以在 24 小時內完成 768 個文庫的制備。
 
應用實驗結論
在 Flex 移液工作站上制備的 96 個 pUC19 質粒樣本文庫呈現出了高度均一的質量，充分證明了 Flex 平臺在自動化文庫制備方面的卓越性能。
 
與手動制備相比，自動化文庫制備不僅穩定性更佳，而且文庫濃度更高。此外，超過 95% 的讀數成功通過測序儀質檢 PF，這進一步驗證了自動化制備流程的高效性和準確性。
 
Flex 移液工作站支持在單次運行中處理多達 384 個樣本，極大地提高了樣本處理效率。通過合理安排時間，我們甚至可以在 24 小時內處理高達 768 個樣本，從而滿足大規模高通量基因組分析的需求。
在 Flex 平臺上進行自動化 ExpressPlex™ Library Prep Kit 工作流程，我們實現了從提取的質粒/擴增子DNA 到數據生成的全流程自動化。這一解決方案不僅簡化了操作步驟，降低了人為誤差，而且顯著提高了實驗效率和數據質量，為生命科學研究領域的發展注入了新的動力。
 
參考文獻
1. ExpressPlex™  Library Prep Kit Single-Step Workflow Demo for High-Throughput
Multiplexed Sample Prep. (2023). YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=gB4IsVH0AIA
2. Leonard, J. T., Feeley, R., Huang, S., Wang, L., & Smith, J. (n.d.). A transformational one-step library
preparation method for multiplexed plasmid and amplicon sequencing. Library Prep
Simplified through Scalable Workflows | seqWell. https://seqwell.com/wp-content
uploads/2022/06/20220519_ ExpressPlex-Poster.pdf
3. Leonard, J. T., Huang, S., Feeley, R., Couture, J., Palys, J., Smith, J., & Liu, Y. (n.d.). An Optimal Strategy for Internalizing Ultra-high Throughput Plasmid Sequencing. Library Prep Simplified through
Scalable Workflows | seqWell. https://seqwell.com/wp-content/uploads/2023/05/SW2023_Optimal- Strategy-HTP-Sequencing-11x8.5-05192023.pdf
4. Palys, J., Pearson, A., Whitmore, I., & Rees, H. (2023). High-Throughput NGS Library Prep for Plasmids and Amplicons with the ExpressPlex™ Library Preparation Kit on the SPT Labtech firefly®.
5. SeqWell Inc. (2023). ExpressPlex™ Library Prep Kit. Library Prep Simplified through Scalable     Workflows | seqWell. https://seqwell.com/wp-content/uploads/2023/04/SW2023_ExpressPlex- Product-Flyer-04202023.pdf