Name: 실험 설계 및 자동화 워크플로우를 통해 유전적으로 인코딩된 바이오센서 설계 공간의 효율적인 샘플링 (동영상) | JoVE Journal
Uploaded: 2025-10-17T12:50:00.000+00:00
Duration: 8 min 58 s
Description: 학습하세요 유전적으로 인코딩된 바이오센서 최적화를 위한 자동화된 유전자 라이브러리 생성 및 평가 방법을. 실험 설계 방법론을 통합하여 유전자 회로 설계의 효율성을 높이고 강력한 바이오센서 후보를 식별합니다.

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<table><tbody><tr><td>1000 & 마이크로; L CO-RE 팁, 멸균 비필터</td><td>해밀턴&nbsp;</td><td>235939</td><td></td></tr><tr><td>2.2 mL 96 딥웰 플레이트, V자형 바닥이 있는 정사각형 웰</td><td>열</td><td>11594754</td><td></td></tr><tr><td>300 & 마이크로; L CO-RE Tips, 적층형 NTR, 멸균</td><td>해밀턴&nbsp;</td><td>235985</td><td></td></tr><tr><td>96개의 투명한 바닥, 검은색 마이크로타이터 플레이트</td><td>그라이너&nbsp;</td><td>655097</td><td></td></tr><tr><td>아가로스&nbsp;</td><td>인비트로젠</td><td>16500100</td><td></td></tr><tr><td>조립된 플라스미드 DNA</td><td>사용자 제공&nbsp;</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>ClarioStar Plus 마이크로플레이트 리더&nbsp;</td><td>BMG</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>덱시누클로에타이드(dNTP) 용액 혼합&nbsp;</td><td>NEB</td><td>N0447엘</td><td></td></tr><tr><td>디메틸 설폭사이드(DMSO)&nbsp;</td><td>피셔 바이오리젠트&nbsp;</td><td>BP231-100</td><td></td></tr><tr><td>DNA 사다리 100bp</td><td>NEB</td><td>N3231L</td><td></td></tr><tr><td>DNA 사다리 1KB</td><td>NEB</td><td>N3232L</td><td></td></tr><tr><td>DNA 시퀀싱&nbsp;</td><td>출처 바이오사이언스</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>DNA 합성&nbsp;</td><td>IDT</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>대장균 DH5&알파; 권능 세포</td><td>NEB</td><td>C2987H</td><td></td></tr><tr><td>젤 로딩 염료, 보라색 x6 SDS 없음</td><td>NEB</td><td>B7025S</td><td></td></tr><tr><td>유전자 펄서/마이크로펄서 전기천공 큐벳, 0.2cm 간격</td><td>바이오라드&nbsp;</td><td>1652082</td><td></td></tr><tr><td>그래프 패드 프리즘 10&nbsp;</td><td>그래프패드</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>해밀턴 스타 리퀴드 핸들러&nbsp;</td><td>해밀턴&nbsp;</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>HT 멀티트론 플레이트 셰이커 인큐베이터&nbsp;</td><td>인포어 HT</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>JMP 통계 분석 제품군&nbsp;</td><td>JMP</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>LB 육수(밀러)</td><td>밀러&nbsp;</td><td>L3522</td><td></td></tr><tr><td>한천&nbsp를 곁들인 LB 국물(밀러);</td><td>시그마</td><td>L3147</td><td></td></tr><tr><td>MicroPulser 전기천공기&nbsp;</td><td>바이오라드&nbsp;</td><td>1652100</td><td></td></tr><tr><td>NEBuilder HiFi DNA 어셈블리 마스터 믹스</td><td>NEB</td><td>E2621S</td><td></td></tr><tr><td>Q5 고충실도 DNA 중합효소</td><td>NEB</td><td>M0491S</td><td></td></tr><tr><td>QIAprep 스핀 미디프렙 키트</td><td>키아겐</td><td>&nbsp; 12143</td><td></td></tr><tr><td>QIAprep 스핀 미니프렙 키트</td><td>키아겐</td><td>27104</td><td></td></tr><tr><td>QIAquick 젤 추출 키트&nbsp;</td><td>키아겐</td><td>28706X4</td><td></td></tr><tr><td>QIAquick PCR 정제 키트&nbsp;</td><td>키아겐</td><td>28104</td><td></td></tr><tr><td>Qpix 420 콜로니 피커</td><td>Molecular Devices 영국</td><td>NA</td><td></td></tr><tr><td>SOC 성장 매체&nbsp;</td><td>NEB</td><td>B9020S</td><td></td></tr><tr><td>SYBR Safe DNA 젤 염색</td><td>인비트로젠</td><td>S33102</td><td></td></tr><tr><td>TAE 완충액(트리스-아세테이트-EDTA, 50X)&nbsp;</td><td>써모 피셔&nbsp;</td><td>나49</td><td></td></tr><tr><td>UltraPureTM Dnase/Rnase-Free 증류수&nbsp;</td><td>인비트로젠</td><td>10977015</td><td></td></tr></tbody></table>

실험 설계 및 자동화 워크플로우를 통해 유전적으로 인코딩된 바이오센서 설계 공간의 효율적인 샘플링

Efficient Sampling of Genetically Encoded Biosensor Design Space Enabled with a Design of Experiments and Automation Workflow

Genetically encoded biosensors are powerful tools for high-throughput information processing, enabling the transduction of environmental or chemical input ...

efficient-sampling-genetically-encoded-biosensor-design-space-enabled

Research

JoVE Journal

Bioengineering

우리는 개발 및 저렴한 비용에 즉시 사용할 수 각지에서 만들어진 작은 chemostats의 소형 풋 프린트 배열을 확인. 생리학 및 실험 진화 결과는 큰 볼륨 chemostats과 비슷했다. ministat 배열은 기존 chemostat 실험, 기능 유전체학, 화학 심사 어플리케이션을위한 컴팩트 저렴하고 접근 할 플랫폼을 제공합니다.

다중 Chemostat 배열의 설계 및 사용

우리는 마이크로 스케일 세포 자극 실험에 자동 세포 배양 및 심문 플랫폼을 개발했습니다. 플랫폼은 양성 세포의 작은 인구를 자극 분자 분석을위한 해물을 복구하는 간단한 다목적 및 정밀한 컨트롤을 제공합니다. 플랫폼은 물론 귀중한 세포 및 / 또는 시약을 사용하는 연구에 적합합니다.

마이크로 스케일 세포 자극 실험을위한 다목적 자동화 플랫폼

우리는 식물에서 단일 클론 항체와 리포터 단백질의 과도 발현 유전자 조절 요소, 식물의 성장과 발달 파라미터 및 배양 조건의 영향을 결정하고 모델링하는 데 사용될 수있는 실험 방법의 설계를 설명한다.

사례 연구로 담배에 과도 단백질 발현 : 실험 접근의 디자인을 사용하여 복잡한 시스템의 특성

본 연구는 200개 이상의 효소에 이론적으로 적용할 수 있는 보편적인 유전 효소 스크리닝 시스템을 이용한 고처리량 스크리닝 방법을 제시합니다. 여기서 단일 스크리닝 시스템은 사용된 기질(p-니트로페닐 아세테이트, p-니트로페닐-β-D-셀로비오시드 및 페닐 포스페이트)을 간단히 변경하여 세 가지 다른 효소(리파아제, 셀룰라아제 및 알칼리성 인산가수분해효소)를 식별합니다.

멀티 효소 높은 처리량 유전자 효소 검사 시스템을 사용하여 상영

여기, 모듈형 DNA "장치" 어셈블리 액체 처리 로봇에 모듈형 복제 DNA 어셈블리 메서드를 사용 하 여 수행 하는 자동화 된 워크플로 제공 됩니다. 프로토콜 조합 DNA 장치 라이브러리 생성, 우리는 두 액체 처리 플랫폼을 사용 하 여 설명 하는 액체 처리기 선택 목록 생성 하기 위한 소프트웨어 도구를 사용 합니다.

모듈형 DNA 장치 조립 로봇 액체 처리 자동화

우리는 거꾸로 현미경으로 유출 물에 미생물의 문화와 정기적으로 이미지 세포를 조명하기 optogenetic 시스템과 함께 사용 연속 배양 장치를 설계했다. 조명 동적 응답은 며칠에 걸쳐 측정 될 수 있도록 배양 샘플링, 촬상 한 화상 분석이 완전 자동화된다.

미생물 Optogenetic 애플리케이션을위한 설계 및 자동화 일루미, 배양 및 샘플링 시스템의 구현

이 원고는 미생물 배양 미디어의 맞춤형 디자인에 대 한 일반적인 접근 방식을 설명합니다. Kriging 기반 실험 설계 및 microbioreactor 기술을 결합 충분 한 재배 처리량, 안정성 및 액체 미디어 처리 속도 높이기 위해 연구소 로봇에 의해 지원 되는 워크플로 반복 하 여 사용이 준비입니다.

자동화 된 Microbioreactor 기술을 사용 하 여 분리 단백질 생산의 최적화를 위한 일반 프로토콜

이 더에이 버 프레임 워크는 실험적 파라미터에 대 한 높은 분해능과 동적 제어를 통해 고 처리량의 지속적인 미생물 배양을 가능 하 게 합니다. 이 프로토콜은 복잡 한 피트 니스 실험을 수행 하기 위해 시스템을 적용 하는 방법을 보여 주며, 사용자가 여러 개별 문화권에 대 한 자동화 된 제어를 프로그래밍 하 고, 측정 하 고, 수집 하 고, 실시간으로 실험 데이터와 상호 작용 하는 방법을 안내 합니다.

에 버 버를 사용 하 여 자동화 된 고 처리량, 지속적인 세포 성장 실험 설계

잘 특성화 된 유전 부분은 새로운 유전 회로의 설계에 필요합니다. 여기에서는 유전 부분을 신속하게 특성화하기 위한 비용 효율적이고 처리량이 높은 방법을 설명합니다. 당사의 방법은 무세포 용해물, 복제를 방지하기 위한 선형 DNA, 처리량을 늘리고 반응량을 줄이기 위한 음향 액체 처리를 결합하여 비용과 시간을 줄입니다.

무세포 시스템을 사용한 유전 부분의 신속한 특성 분석

이 프로토콜은 산업 미생물을 위한 표준 고처리량 스크리닝 워크플로우를 제공합니다. 이 과정은 ARTP 돌연변이 유발을 통해 돌연변이 라이브러리를 구축하고, 자동화된 마이크로플루이딕스를 이용한 양성 액상 스크리닝을 수행하며, 이후 결과를 검증하는 과정을 포함합니다. 이 워크플로우의 신뢰성은 고수율 B. coagulans 균주를 스크리닝하여 검증되었습니다.

자동 액상 마이크로플루이딕 플랫폼을 이용한 L-락산을 과생산하는 바실루스 응고 체 돌연변이체의 고처리량 스크리닝

학습하세요 유전적으로 인코딩된 바이오센서 최적화를 위한 자동화된 유전자 라이브러리 생성 및 평가 방법을. 실험 설계 방법론을 통합하여 유전자 회로 설계의 효율성을 높이고 강력한 바이오센서 후보를 식별합니다.

실험 설계 및 자동화 워크플로우를 통해 유전적으로 인코딩된 바이오센서 설계 공간의 효율적인 샘플링

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