Số điện thoại: 024 6683 9670
[Vietnamese]
[English]

Xu hướng trong sàng lọc khối lượng lớn

20/07/2015

Tiến sĩ Donald Sakaguchi - Giáo sư di truyền, sinh học phát triển và tế bào tại Đại học Bang Iowa chia sẻ với Tiến sĩ Tanuja Koppal (Cộng tác viên) về sự tiết kiệm thời gian và chi phí tại phòng thí nghiệm nhờ đầu tư vào hệ thống sàng lọc khối lượng lớn (HCS). Hiện tại, nhóm nghiên cứu của ông có thể thiết lập nhiều thí nghiệm hơn với các loại tế bào ở các điều kiện khác nhau, đồng thời họ cũng có nhiều thời gian hơn để thiết kế kĩ lưỡng các thí nghiệm, tối ưu hóa các thông số và sau đó phân tích số lượng lớn dữ liệu từ từng thí nghiệm.

Tiến sĩ Donald Sakaguchi
Tiến sĩ Donald Sakaguchi

Hỏi: Điều gì đã thay đổi sau khi ông đầu tư vào công nghệ thông lượng cao (high-throughput)?

Đáp: Phòng thí nghiệm chúng tôi thực hiện thử nghiệm với các tế bào gốc thần kinh và tế bào gốc tủy xương người lớn. Đầu tư hệ thống HCS đã làm việc thu thập dữ liệu nhanh hơn nhiều trong khi trước đây, khoảng 2 năm trước, chúng tôi tiến hành nuôi tế bào trên lam kính 12mm, sử dụng  từ 10 đến 20 lam kính cho thí nghiệm từng điều kiện độc lập. Với hệ thống HCS, tất cả các thí nghiệm của chúng tôi hiện được thiết kế trên đĩa Elisa (24 giếng hoặc 96 giếng), nơi chúng tôi có thể thí nghiệm nhiều loại tế bào ở nhiều điều kiện trên một đĩa và thu được số liệu rất nhanh chóng.

Hỏi: Điều gì đã thúc đẩy ông đầu tư vào công nghệ này?

Đáp: Chúng tôi – nhóm nghiên cứu đến từ Đại học Bang Iowa và Đại học Trung Tâm Y tế Nebraska đã viết đơn xin tài trợ liên cơ quan gửi Bộ Quốc phòng cho các chiến lược tích hợp bảo vệ thần kinh và tái tạo thần kinh. Việc tài trợ này bao gồm hệ thống HCS để có được khả năng sàng lọc nhanh chóng nhiều điều kiện thí nghiệm với nhiều loại tế bào. Chúng tôi đang biến đổi di truyền với tế bào gốc tủy xương làm phương tiện vận chuyển các protein trị bệnh. Chúng tôi tạo ra quần thể các tế bào khác nhau và sàng lọc chúng qua các chức năng như độ bám dính, tăng sinh, biệt hóa và di cư.

Hệ thống HCS có một buồng chụp hình tế bào sống, cho phép thực hiện các thí nghiệm chụp hình time-lapse (tua nhanh thời gian) trên nhiều giếng cùng lúc. Trước đây, chúng tôi phải chụp hình từng vị trí với từng mẫu và hi vọng vị trí được chọn từ đầu đến cuối sẽ cho vài hiện tượng sinh học thú vị nhưng thường thì nó không như mong muốn.

Hỏi: Làm thế nào để đánh giá và chọn được thiết bị phù hợp?

Đáp: Ngay khi nhận được tài trợ, chúng tôi liên lạc với nhiều công ty khác nhau sản xuất thiết bị này. Hai công ty đã mang hệ thống của họ đến và dành vài ngày hỗ trợ chúng tôi chụp hình tế bào.  Sau khi so sánh hai hệ thống, chúng tôi chọn hệ thống linh hoạt tốt nhất của Molecular Devices. Nhà Molecular Devices cử một nhân viên đến để đào tạo việc sử dụng thiết bị trong vài ngày. Nhưng sau đó, chúng tôi vẫn thường xuyên liên lạc với họ để trao đổi thêm. Họ có thể kết nối từ xa với hệ thống để hỗ trợ giải quyết bất cứ vấn đề nào. Chúng tôi cũng mua thêm một năm bảo hành để đảm bảo mọi thứ hoạt động tốt. Một trong những phần khó nhất của toàn quá trình là phải có người mà bạn có thể tin tưởng để sử dụng thiết bị này đúng cách.

Hỏi: Ông có thực hiện bất kì thay đổi nào không khi đã có hệ thống sàng lọc tự động, thông lượng cao?

Đáp: Mặc dù đã có hệ thống HCS, chúng tôi vẫn thiết lập các thí nghiệm trên quy mô nhỏ hơn trước, sử dụng lam kính chỉ để tối ưu hóa tất cả các điều kiện. Khi mọi thứ đã được tối ưu hóa thì chúng tôi chuyển sang hệ thống đĩa Elisa HCS nên chúng tôi có thể có được nhiều dữ liệu nhất có thể từ một thí nghiệm. Thiết kế thí nghiệm là rất quan trọng khi bạn sử dụng một hệ thống HCS.

Hỏi: Vậy bây giờ điểm nghẽn (“nút cổ chai”) đã chuyển xuống phần sau với các phần dữ liệu và ảnh thu thập được có phải không?

Đáp: Hệ thống HCS được trang bị phần mềm phân tích và thu thập dữ liệu khá mạnh. Khá khó khăn khi tìm hiểu sự phức tạp của nhiều chương trình phần mềm. Nhưng chúng tôi thấy thỏa mãn khi dành thời gian để hiểu chúng hoạt động như thế nào và đạt được kết quả cuối cùng.

Hỏi: Ông đã thấy sự cải thiện nào về thời gian và chi phí?

Đáp: Về mặt thời gian, tôi chắc chắc chúng tôi hiện có thể làm các thí nghiệm nhanh hơn 10 lần, thậm chí còn hơn thế. Trước đây, với những thí nghiệm đòi hỏi thời gian, chúng tôi thu thập dữ liệu trong 6 tháng tới 1 năm để đạt được mức có ý nghĩa thống kê. Giờ chúng tôi có thể có được lượng dữ liệu tương tự trong 1 tháng. Do sử dụng đĩa 96 giếng, lượng các tế bào và các chất phản ứng chúng tôi sử dụng đã ít đi so với lượng chúng tôi từng dùng khi sử dụng đĩa 35mm chứa 3 hay 4 lam kính có tế bào. Chúng tôi không có các hệ thống robot được gắn vào thiết bị này để đưa các đĩa ra vào lò ấp hay để thêm và loại bỏ các chất phản ứng do giá thành của chúng rất đắt. Thường thì loại thiết bị HCS kiểu này được đặt tại một trung tâm sàng lọc hay một phòng thí nghiệm nòng cốt. Có được nó ở một phòng thí nghiệm đơn là hiếm có tuy nhiên nhờ vậy mà chúng tôi có thêm các sự hợp tác.

Hỏi: Ông có lời khuyên gì cho các nhà quản lý phòng Lab khác?

Đáp: Việc lên kế hoạch thí nghiệm và tối ưu hóa các điều kiện là rất quan trọng trước khi sử dụng hệ thống HCS và lấy được tất cả dữ liệu. Sẽ là một sự lãng phí rất lớn nếu bạn chạy sàng lọc, lấy được tất cả dữ liệu và sau đấy nhận ra một trong các thông số không được sử dụng chính xác. Điều này đã xảy ra với chúng tôi vào thời gian đầu. Sở hữu hệ thống này cũng giúp nhân rộng các thí nghiệm và điều kiện, vì thế chúng tôi cố gắng có được nhiều dữ liệu và sử dụng có ích nhất từ bất kì đĩa nào bằng việc thiết kế thí nghiệm thích hợp.

Nam Dương dịch

Theo www.labmanager.com