Wprowadzenie do biobankowania Maciej Stopa bioanalytic.

Prezentacja na temat: "Wprowadzenie do biobankowania Maciej Stopa bioanalytic."— Zapis prezentacji:

1 Wprowadzenie do biobankowania Maciej Stopa bioanalytic

2 Repozytorium (łac. repositorium) - miejsce uporządkowanego przechowywania dokumentów, z których wszystkie przeznaczone są do udostępniania. Magazyn główny, centralny, zaprojektowany jednak w taki sposób, aby dostęp do wszystkich jego zasobów był równie łatwy. Niegdyś szafa na księgi i akta urzędowe. Dziś termin stosowany również w odniesieniu do najrozmaitszych zasobów cyfrowych (baz danych, zbioru pakietów czy kodów źródłowych), np. w internecie. Repozytorium odnosi się przede wszystkim do miejsca przechowywania, a nie udostępniania. Jest to magazyn jednocześnie: główny, centralny, bieżący i łatwo dostępny. Nie są w nim przechowywane ani kopie, ani archiwalia. (źródło: wikipedia) Wstęp do biobankowania - definicje

3 Biorepozytorium - założenia Typ przechowywanego materiału biologicznego Warunki przechowywania próbek Wielkość przechowywanych próbek Ilość przechowywanych próbek Kopie zapasowe próbek Zarządzanie repozytorium Oprzyrządowanie do repozytorium

4 Biorepozytorium - materiał biologiczny Kwasy nukleinowe Białka Lizaty komórkowe Linie komórkowe Krew obwodowa Surowica i osocze Mocz Płyny ustrojowe Wycinki tkanek Nasiona Embriony

5 Biorepozytorium - warunki przechowywania Szafy klimatyczne ze stabilizowaną temperaturą +20 o C Chłodnie +4 o C Zamrażarki -20 o C Ultrazamrażarki - 80 o C Opary ciekłego azotu - 135 o C Ultrazamrażarki - 150 o C Ciekły azot - 190 o C

6 Biorepozytorium – wielkość próbek Wielkość przechowywanej próbki zależy od: – rodzaju przechowywanego materiału – przeznaczenia próbki – zakres wielkości próbki od kilkudziesięciu  L do kilku mL

7 Biorepozytorium – ilość próbek Ilość próbek zależy od: – wielkości laboratorium – profilu prowadzonej działalności naukowej i usługowej – budżetu

8 Biorepozytorium - Kopie zapasowe Definicja repozytorium nie zakłada tworzenia kopii zapasowych ale… Specyfika próbek oraz prowadzonych badań sugeruje tworzenie kopii zapasowych Dla optymalizacji wielkości repozytorium konieczne jest stworzenie strategii przechowywania kopii

9 Biorepozytorium - zarządzanie Brak możliwości efektywnego ręcznego zarządzania repozytorium Narzędzia pakietu MS Office – Excel lub Access Informatyczny system oparty o bazę danych – SQL lub Oracle Baza danych przygotowana pod obsługę repozytorium Baza danych powiązana z urządzeniami pereferyjnymi obsługującymi repozytorium Duża przejrzystość repozytorium i spełnione warunki definicji

10 Biorepozytorium - oprzyrządowanie Kodowane pojemniki do próbek Urządzenia czytające i dekodujące Urządzenia do zamykania i otwierania pojemników Urządzenia sortujące Urządzenia do przechowywania próbek Integracja i automatyzacja pracy biorepozytorium

11 Biorepozytorium – oprzyrządowanie QA/QC Urządzenia do izolacji kwasów nukleinowych i białek Urządzenia do sekwencjonowania Urządzenia do analizy proteomicznej i metobolomicznej

12 Biorepozytorium - kodowane pojemniki Probówki szklane Probówki polipropylenowe Probówki teflonowe Zamknięcia korkami gumowymi Zamknięcia typu twist Zamknięcia typu seal

13 Biorepozytorium - kodowane zasobniki Folia Therma Seal Thermal Seal do zamykania próbek Przygotowany w postaci arkusza z usuwanym nadmiarem folii po zaklejeniu próbek Idealne zamknięcie do długoterminowego przechowywania w -80°C Niższe koszta w porównaniu z korkami i zakrętkami

14 Biorepozytorium - urządzenia czytające i dekodujące Dedykowane skanery 2D do pojedynczych próbek Dedykowane skanery 2D do racków

15 Biorepozytorium – zamykanie płytek - sealer

16 Biorepozytorium - zamykanie i otwieranie zasobników Dedykowane rozwiązania do zamykania i otwierania próbek

17 Biorepozytorium - sortowanie Reformatowanie próbek w uchwytach Cherry picking – wybieranie próbek Porządkowanie próbek

18 Biorepozytorium - przechowywanie Storage pod Modułowe rozwiązanie do przechowywania próbek substancji w środowisku wolnym od tlenu i wilgoci dla zwiększenia stabilności próbki. Skalowalność. Możliwość dodawania kolejnych modułów StoragePod. Niezależność od stosowanego labware’u. Konpatybilność z dowolnym labwarem w formacie SBS. Oszczędność miejsca – układanie w stosy poszczególnych zasobników. Prostota użytkownia. Niezawodność – brak ruchomych części

19 Biorepozytorium - przechowywanie MultiPod™ designed so that up to 20 Pod enclosures may be permanently connected. Quality of storage – store compounds in a moisture and oxygen free environment Recover Compounds - StoragePod™ technology has been proven to remove water from DMSO/compound mixtures Delivery – use the system to safely deliver compounds No freeze/thaw – freezing is not required Scalability – add extra Pod enclosures as required Labware independent – compatible with any SBS labware Simplicity – implement the system quickly. It is easy to use and has no moving parts to fail

20 Biorepozytorium - Integracja i automatyzacja Cel automatyzacji i integracji: – Zwiększenie wydajności systemu – wyeliminowanie pomyłek – śledzenie poszczególnych procesów

21 Biorepozytorium – oprzyrządowanie QA/QC Materiał biologiczny przechowywany w biorepozytorium wymaga dokładnej charakterystyki poprzez wykonanie testów biochemicznych oraz analiz genetycznych Charakterystyka materiału wykonywana przy rozpoczęciu bankowania oraz przy kolejnych pasażach Ilość przechowywanego materiału implikuje znaczną ilość analiz a dla obniżenia kosztów oraz skrócenia czasu niezbędna jest automatyzacja procesów Konieczne jest oprogramowanie typu BIMS do zarządznia informacjami o próbce

22 Biorepozytorium – automatyzacja izolacji kwasów nukleinowych Izolacja do 500 próbek dziennie Izolacja z objętości do 250 uL oraz z 5 mL Wysokocząsteczkowe DNA i RNA Wysoka jakość – czystość Analiza ilościowa i jakościowa połączona z normalizacją

23 Biorepozytorium – sekwencjonowanie DNA Sekwencjonowanie metodą Sangera Sekwencjonowanie następnej generacji NGS Obróbka danych

24 Biorepozytorium – sekwencjonowanie automatyzacja procesu

25 Geospiza - LIMS and Sample Tracking Biorepozytorium – automatyzacja przygotowania próbki do NGS LabChip GX HT Bioanalyzer-like QC for DNA and RNA LabChip XT Automated DNA Fractionation and Sizing NGS Express and Sciclone NGS Workstation (NGS) Walk Away Library Preparation Zephyr NGS Post PCR Workstation Zephyr Molecular Biology Workstation (MBW) JANUS Solutions and chemagen Nucleic Acid Extraction AnalyzeSequence Isolate Sample Fragment and Sizing Generate Library Quant. Sample Victor/EnSpire/LabChip DS DNA/RNA Quantification and QC

26 Biorepozytorium – analiza elektroforetyczna Szybka analiza elektroforetyczna o przepustowości setek próbek dziennie Pełna archiwizacja oraz analiza jakościowa i ilościowa Niski koszt oraz redukcja ilości odpadów

27 Biorepozytorium – identyfikacja biochemiczna Biolog – system do szybkiej analizy ponad 2500 gatunków bakterii, drożdży i grzybów Szybkie różnicowanie bakterii Gram + od Gram – w tym samym panelu

28 Biorepozytorium – charakterystyka biochemiczna Równoległa monitorowana hodowla szczepów mikroorganizmów Kontrola parametrów biochemicznych i fizjologicznych w czasie po indukcji

29 Biorepozytorium – mapowanie masowe Szybka analiza próbek mikrobiologicznych bez wstępnego przygotowywania Obrazowanie składu z wykorzystaniem spektrometru masowego Analiza składu tkanek i kolonii LAESI DP-1000 Micro-organisms colonies dynamics 2D-3D mapping of tissues

30 Biorepozytorium – analiza proteomiczna Spektrometr MALDI-TOF dedykowany do analizy drobnoustrojów Dedykowane oprogramowanie pozwalające na szybką i jednoznaczną identyfikację gatunkową

31 Biorepozytorium – identyfikacja spektralna Wykorzystanie spektroskopii molekularnej do identyfikacji drobnoustrojów Spektrometria ramanowska, spektrometria w podczerwienii Metody szybkie, proste i tanie po opracowaniu bazy

32 Biorepozytorium - mikroskopia Techniki mikroskopowe jako narzędzie do analizy morfologicznej komórek Duża rozdzielczość pozwala na lepsze różnicowanie podobnych komórek Mikroskopy pozwalające na analizę post morten oraz mikroskopy do analizy przyzyciowej Miksoskop elektronowy skaningowy (SEM) mikroskop sił atomowych, mikroskop podczerwieni

33 Biorepozytorium - mikroskopia Mikroskop SEMMikroskop FT-IR

34 PYTANIA ??

35 DZIĘKUJĘ