如何在 AAW™ 自动测试工作站上自动进行 SMC® 免疫测定
本规程详细介绍了如何使用 AAW™ 自动测试工作站自动进行 SMC® 超灵敏免疫测定。自动化可减少操作时间,同时确保检测的稳健性和重现性。请参阅下面的详细信息和数据。

样品制备实验室器皿
硬件和仪器
除上述内容外,该协议还使用了 Opentrons Flex™ Heater-Shaker - Get a Quote.
.实验室用具
- 96孔V型底板(Prod.编号AXYP96450VCS)
- SMC®
- NEST 12 孔 15 mL 储液器(Opentrons® Prod.产品编号 99900076)
- NEST 2 mL 96 孔板(Opentrons® Prod.90-0003-02, 随 BioTek® 405™TSUVS 洗板机提供)
- Opentrons® 50 μL 吸头架,过滤型(Prod.No. 99100104)
- Opentrons® 1,000 μL Tip Rack, Filtered (Prod.No. 99100106)
- 铝制粘板密封件(Fisher Sci Prod.SLGPR33RS)
为 SMC® 检测准备 AAW™ 工作站
AAW™工作站用于自动化 SMC® 免疫测定。化验方案被改编成 Python 代码,导入 Opentrons® 应用程序和工作站。仪器执行所有液体处理步骤,包括序列曲线稀释、台上振荡和磁珠下拉。使用用于 SMC® 和 MILLIPLEX® 技术的 BioTek® 405™TSUVS 洗板机在平台外进行洗板。95-0004-06)。要为 SMC® 检测性能准备仪器:
- 从 Millipore®协议库中下载SMC®试剂盒协议文件,并加载到计算机上的Opentrons®应用程序中。然后可通过 "发送至 Opentrons FLEX "或"启动设置"功能将协议发送至 AAW™ 机器人。
- 加载应用程序或 AAW™ 触摸屏中列出的所需模块和移液器。将 Opentrons FLEX™ 加热器-振动台装入台面插槽 D3。
- 一旦协议发送到机器人,可通过选择协议和"Start Set-up"按钮启动测定。将显示一个参数列表,在此可进行如下具体检测选择:
- 多通道安装:左侧(默认)或右侧
- 检测抗体:感兴趣的 SMC® 检测试剂盒(16 个选项)
- 运行类型:可运行标准曲线 + 样品(默认)或仅标准曲线
- 干运行:开或关(默认),用于缩短孵育和洗涤步骤的练习运行
- 捕获步骤的封板:开或关(默认),用于在捕获步骤前手动封板的选项。否则,检测将在板设置后立即进入捕获步骤。
- 稀释样品:开或关(对于纯净样品,默认为关)
- 稀释比例:如果选择样品 + 稀释样品,则输入 2(默认)
注意:如果需要其他样品稀释比例(1:3-1:1,000),请在运行 SMC® 协议之前运行 SMC® 样品稀释协议 - 样品数量:输入 1-20 个样品
- 建议在 AAW™ 工作站上运行一次模拟程序,以熟悉检测步骤。试运行可在无液体或有水/缓冲液的情况下进行。干运行缩短了混合和孵育步骤,并具有将吸头送回架子的功能,便于进一步练习。
- 在开始运行之前,必须按照触摸屏上或 Opentrons® 应用程序中的步骤说明,至少进行一次实验室器皿位置检查。一旦确认了实验室器皿偏置,AAW™ 工作站就会存储这些值,供以后运行时使用,除非需要,否则无需重复。实验室器皿位置检查可在试运行期间使用空的实验室器皿,也可使用准备就绪的实验室器皿。
SMC® 高灵敏度试剂盒设置步骤
SMC®免疫测定是根据产品说明书手动进行的,或使用 AAW™ 工作站上的调整协议进行的(见下文)。在这项应用研究中,SMC®检测在 AAW™ 工作站上重复进行了 3 次。除了在 BioTek® 洗板机上进行的清洗步骤外,所有检测步骤都在仪器平台上进行。所有检测均在 SMCxPRO® 仪器上读取,并通过 xPRO® 软件获取数据。所需实验器皿和材料的产品清单见上文。
试剂制备
注:试剂根据每个 SMC® 试剂盒的说明书制备。
- 使用前将所有试剂加热至室温 (RT)。
- 避光保存检测抗体,直到捕获后洗涤后准备使用。触摸屏指示将提示何时稀释检测抗体。
- 准备 1X 洗涤缓冲液(来自 10X 洗涤缓冲液)。
- 在旋转器上或手动反复移液混合抗体包被珠。
- 如图 1 或 AAWTM 工作站触摸屏所示,将试剂装入标准+样品和试剂储存板。
- 在方案启动时,可在 Opentrons® 应用程序或 AAWTM 触摸屏中找到精确体积。
- 只有在本方案中以 1:2 稀释运行稀释样品时才需要样品稀释液,否则,请在本检测前运行 SMC® 样品稀释方案。
注意:如果仅运行标准方案,可在下面的小贴士和技巧部分找到容量。
样品制备
使用以下方法之一制备样品:1)使用前立即以 13,000 x g 离心 10 分钟;或 2)如果使用带预滤器的滤板:将滤板叠放在 96 孔 V 型底贮样板上。将 400 µL 样品放入滤板孔中,以 1,100 x g 转速旋转 ≥ 10 分钟。如果需要其他样品稀释,请使用 SMC® 样品稀释协议或在运行 SMC® 检测前手动稀释样品。样品稀释协议可在 Millipore® 协议库 网页上找到。

图 1.标准+样品板和 12 孔试剂槽中所需试剂。试剂板示例,左侧)标准品 1 放于 A1,6 个样品放于标准品+样品试剂板的 G1-G6。 右侧)12 孔试剂槽,装有标准品稀释液、样品稀释液(仅用于 1:2 稀释)、1 倍包被珠、洗脱缓冲液 B 和缓冲液 D。
机器人平台配置和检测协议
准备好所有试剂和样品并添加到相应的孔中之后,就可以在 AAW™ 工作站上设置平台布局了。平台布局如图 2 所示。
- 在平台点 A1 和 B1 中装入 2 盒 50 µL 吸头。
- 在甲板点 A2 中装入一盒 1,000 µL 的吸头。
- 在 B2 中装入 NEST 12 槽样品池。
- 在 D1 中装入 SMCxPRO® 384 孔读取板(不带裙边盖)。
- 在 D2 中装入 NEST 2 mL 96 孔试剂板。
- 将 96 孔 V 底检测板装入加热器-振动器 (D3)。

图 2.运行 SMC® 检测所需的实验室器皿和试剂的平面布置图。
- 一旦所有实验器皿和试剂都放置在正确位置,就可以关闭机器人门。如果已激活开始设置 功能并选择了参数,则可通过选择蓝色运行箭头开始化验。化验工作流程见图 3。

图 3.SMC® 工作流程示意图,手动操作与 AAW™ 工作站自动操作的对比。检测步骤包括手动检测和自动检测,并分为手动 "动手 "步骤和自动 "不动手 "步骤。在 AAW™ 工作站上,手动化验所需的动手时间是自动化验的两倍多,因为手动化验的动手时间约为 30%,而自动化验的动手时间仅为 13%。AAW™ 工作站将根据标准 SMC® 协议执行标准曲线稀释、样品稀释(如果选择 1:2)以及标准品、样品和珠子的检测板设置。这一步骤大约需要 40 分钟,取决于所选样品的数量,然后立即进入捕获孵育步骤。孵育步骤结束后,请按照触摸屏上显示的时间和说明返回进行离台清洗。
- 对于检测步骤,在洗板的同时,按照试剂盒说明制备检测抗体,并将稀释的检测抗体溶液转移到 NEST 12 孔槽的第 5 孔中。
- 继续按照 AAW™ 工作站触摸屏的指导步骤进行检测和洗脱/转移步骤。在台上检测和洗脱孵育步骤之前,会有暂停时间,以便用铝封条手动密封平板。孵育步骤结束后,按照触摸屏上指示的时间返回。
- 一旦方案完成,将平板支架(裙边盖)添加到平板底部,并使用平板滚筒用铝质粘合剂板封牢固地密封读取板。
- 从密封的读数板上取下板夹,将其装入 SMCxPRO® 免疫测定系统。开始读取。
Automated SMC® Assay vs Manual Assay Results
在 AAW™ workstation 上的自动化 SMC® 协议在六种不同的 SMC® 试剂盒(包括 IL-6 和 cTnI)上进行了验证。工作站上的自动 SMC® 程序在六种不同的 SMC® 试剂盒上进行了验证,包括 IL-6、cTnI、IL-17A、IL-22、IL-23 和 IL-17F。检测在工作站上运行一式三份,并与人工性能进行比较。在 AAW™ 仪器上的每次运行中,每项 IL-6 检测的定量下限 (LLOQ) 都低于 0.077 pg/mL 的已公布和人工定量下限,平均去除 2 个异常值(图 4)。虽然有一次运行略高于该阈值,但与人工检测的 LLOQ(1.39 pg/mL)相等。在 IL-17A 检测中,所有自动测试结果均低于公布的 0.069 pg/mL 的 LLOQ(图 4),平均每次检测去除 1 个异常值。与人工检测相比,所有自动检测去除的异常值较少。总体而言,这些结果表明,自动测定在所有测试参数方面的表现都是可靠和一致的,结果汇总于表 1。

图 4.在 AAW™ 仪器上进行的自动 SMC® 人类 (A) IL-6、(B) cTnI 和 (C) IL-17A 高灵敏度检测的重复性。每项检测均在 AAW™ 仪器上重复三次,达到的 LLOQ 用虚线表示。IL-6和IL-17A的每次自动测定结果均等于或低于已公布的LLOQ(分别为0.077和0.069 pg/mL)。三次 cTnI 运行中有两次达到了 0.694 的公布 LLOQ,而第三次运行则与 1.39 的人工 LLOQ 相等。
同样,IL-22、IL-23 和 IL-17F 三项检测在每次自动测试运行中均达到或优于其公布的 LLOQ(图 5)。每项检测的异常值平均数量分别为 0、~1 和~3,比人工检测高出 2、3 和 6 个/次。表 1 也汇总了这些结果。这些检测结果证实,AAW™ 自动化提高了可重复性和一致性,同时仍能保持较高的检测性能和稳健性。

图 5.SMC® 自动化方案在进行常见细胞因子 SMC® 检测时的稳健性。(A) IL-22、(B)IL-23和(C)IL-17F的检测是在AAW™仪器上进行的,并报告了达到的LLOQ。IL-22、IL-23和IL-17F的每种自动性能分别等于或低于已公布的0.1、0.1和0.2 pg/mL的LLOQ。
人工检测(n=5)和自动检测(n=4)获得的 IL-6 LLOQ 的比较进一步突出了检测的可重复性(图 6)。与人工检测相比,AAW™ 工作站的标准偏差在统计学上有所降低(p<0.05)。最后,使用 IL-6 SMC® 试剂盒比较了健康血清和血浆样本的人工和自动测试性能(图 7)。样本相关性结果证实,AAW™工作站的性能与人工一样好,R 方值为 0.9915。

图 6.自动化提高了检测的重现性。SMC® IL-6 手动与 AAW™ 自动测试的重现性。使用手动和自动 SMC® 检测法比较 IL-6 的 LLOQ。手动检测(n=5)的 LLOQ 值范围很广,从 0.019 到 0.159,表明检测性能存在差异。相比之下,自动测试(n=4)的 LLOQ 值范围在 0.01 至 0.019 之间,更加一致,可重复性更高。与手动方法相比,使用 AAW™ 工作站的标准偏差在统计学上有所降低(p<0.05)。该图凸显了 IL-6 定量中手动和自动方法在重现性方面的差异。

图 7.SMC® IL-6 检测的手动和 AAW™ 自动性能之间的样本相关性。IL-6 SMC®测定法对健康人血清和血浆样本进行了手动与自动测试样本相关性分析。检测方法之间的样本相关性很高(R2=0.9915)。

图 8.AAW™ 工作站的自动测试性能。标准曲线在两个独立的 AAW™ 工作站上运行时进行比较。 A) 标准曲线在独立的 AAW™ 工作站上运行时进行比较。叠加的标准曲线和检测 LLOQ 证明了 SMC® 方案在不同仪器上的稳健性能。虚线表示检测 LLOQ。 B)独立 AAW™ 工作站之间的标准曲线相关性。两台仪器之间标准曲线反应的相关性斜率为 1.04,R2=0.9966。
最后,比较同一 SMC® 检测在不同工作站上的表现证明了自动化方案的稳健性。AAW™ 工作站 1 和工作站 2 的性能导致标准曲线重叠,具有相同的 LLOQ(图 8A)。此外,两台仪器上标准曲线的相关性很高,R2值为 0.9966(图 8B)。
小贴士和技巧
- 建议在 AAW™ 工作站上进行试运行,以熟悉检测步骤。试运行可在无液体或有水/缓冲液的情况下进行。干运行缩短了混合和孵育步骤,并可将吸头放回架上供进一步练习。
- 如果在分装步骤中吸头没有位于孔的中心,请重新检查 Labware Position Check(实验室器皿位置检查)以确保位置正确。
- 如果只运行标准平板,您可以从吸头盒行(D-H)移除不必要的吸头,以用于微珠分配(1,000 μL 吸头架,第 12 列)、检测分配(1,000 μL 吸头架,第 11 列)和洗脱/转移步骤(50 μL 吸头架,第 1-12 列),从而最大限度地减少试剂浪费:6 mL 1x 微珠、2.5 mL 1x 检测、2 mL 洗脱缓冲液 B 和 2 mL 缓冲液 D。
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