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合成生物學自動化

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Hamilton(哈美頓)致力于精密測量儀器,自動化液體處理工作站和樣本管理系統的定制化研發和生產。Hamilton工藝流程的優化旨在為客戶提供優質的品質和高度靈活性的產品和服務。無論是需要快速交付的定制針頭還是特殊長度的pH傳感器,或者是實現分析工作全自動化的綜合解決方案Hamilton都值得您的信賴Hamilton擁有70余年的歷史為了更好的服務各地客戶,Hamilton將其總部分別設在美國內華達州的里諾市;美國馬薩諸塞州的弗蘭克林;羅馬尼亞的蒂米什瓦拉和瑞士的博納圖斯,其分支辦事處遍布。哈美頓(上海)實驗器材有限公司作為瑞士Hamilton旗下的在華投資子公司,于2020年成立,旨在更好地為中國客戶提供實驗室自動化解決方案,此前一直以代表處的形式為中國客戶提供產品和服務。

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Hamilton公司的歷史可以追溯到20世紀40年代。作為一名化學工程師,Clark  Hamilton先生,曾就讀于麻省理工學院(MIT)。與加州伯克利(Berkeley California)附近的勞倫斯·利弗莫爾輻射實驗室合作,開發了一種用于精確處理放射性同位素的鉛屏蔽注射器,用來精準測量放射性同位素。

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在他將工作室搬到加州惠提爾市(Whittier California)家中的車庫之后,Clark Hamilton專注在色譜分析領域中的微升級別的液體處理上。通過不懈的努力,他很快成為了色譜分析領域里的樣品處理方面的專家。1960年,這家新成立的公司迅速壯大進而從車庫中搬出,很自豪地搬到了租用的第一個新辦公場所里。在分離化學研究中,色譜分析儀要求進樣必須具有高精確性、高準確性和高重復性,高精度微升級的注射器將這種要求變成了現實。時至今日,色譜分析領域里仍沿用著這些注射器所帶來的精確性、準確性和重復性的標準。

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1968年,Clark Hamilton在瑞士博納圖斯(Bonaduz, Switzerland)成立了一家與美國的公司幾乎一模一樣的公司,目的是為歐洲的科學研究也能提供這種高精度的注射器。瑞士Hamilton公司與美國Hamilton公司始終保持著合作關系,一同進行新產品的設計、開發和生產。1970年,公司從加州惠提爾市(Whittier California)搬到內華達州的里諾(Reno Nevada)并一直經營至今。上述兩家公司成立了共同的研發中心,致力于一系列新產品的開發。

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1974年開始,公司的管理工作轉交到了Steve Hamilton的手里,在其兄弟的協助下,公司繼續開拓進取直至今日。公司不僅在銷售數字上逐年遞增,而且推出了自動化液體處理的新方案,用全血樣本實現了對艾滋病和肝炎進行自動化篩查。現如今公司的員工超過2500人且仍在持續增長中。

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一路走來,公司在傳感器和計量領域里新技術層出不窮,與此同時又創建了一家醫療公司。作為一家獨立運營的公司,Hamilton醫療股份公司生產著世界頂級的重癥監護使用的呼吸機。通過呼吸機的簡單設置便可以實時監測病人的呼吸狀況,能為病人提供更高等級的醫療護理。現如今,Hamilton醫療股份公司和子公司Hamilton醫療公司所生產的用在重癥監護上的呼吸機成為了優質產品。

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Hamilton低溫儲存公司為生物樣品和化合物樣品提供常溫、-20度以及-80度等不同的低溫存儲方案。科學研究中樣本的完好保存至關重要,樣本自動化處理系統與樣本低溫存儲系統的整合并聯用的方案越來越被認可和接受。

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通過不懈的努力,公司全球業務得以持續發展至今,技術的更新迭代和產品的不斷推陳出新,使得科研水平也隨之發生持續性的提升。我們的成功來自于為客戶提供先進且可行的技術,這些技術讓復雜的實驗方案得以簡化并能落地實施。通過創新的且高品質、高精準性和高可靠性的產品的展示和介紹,讓客戶發現了自己對儀器設備的關注點和需求點,進一步接受我們提供的方案并增加了彼此間的信任。因此,對于產品的創新和技術的發展,只有客戶想不到的,沒有我們做不到的。雖然一路走來這條路充滿了艱辛,但是我們Hamilton全體員工都認為美好的未來才剛剛開始,我們懷著無比激動的心情期盼著更加輝煌的明天。











液體處理工作站,吸頭

Hamilton自動化解決方案在合成生物學中的應用

合成生物學是以工程學思想為指導,對目標生物產品進行的生物工業化生產。該過程涉及多種學科的交叉。合成生物學包含復雜、高通量的篩選測試工作,所以對經濟時間效率非常看重。舉例來說,菌株表達效率上10%的差距可能就是商業上成敗與否的關鍵。

合成生物學的全流程通常包括前期的基因設計與合成,表達載體的克隆,表達菌株或細胞的篩選,表達產物的鑒定,表達條件的篩選,以及后續為大規模生產所進行的逐級測試過程。這其中的每個環節都有專門的測試和分析步驟。工業或科研單位往往會選擇其中的一步或幾步進行研究和測試,以最終實現高效率的工業化生產。因此,合成生物學面臨了通量高、流程復雜、操作要求高(平行性)和數據處理量大等難點。那么,包括自動化移液工作站和整合的多種設備在其中的功能島的使用就尤其重要了。

 

合成生物學自動化

在基因合成實驗中,往往需要通過大量的微量移液將多條引物混合并配置反應體系,隨后使用PCR儀進行片段合成。其產物可以經過純化,之后進一步組裝成更長的基因片段。

合成生物學自動化

 

Hamilton移液工作站的移液性能,以及Hamilton軟件對輸入數據讀取和分析的強大功能,可幫助使用者自動完成引物混合、PCR體系構建、產物純化等步驟。目前,大量的國內外用戶正在使用Hamilton自動化設備來完成這些步驟。在實驗中可選用層疊式吸頭,大大提高臺面內的吸頭容量。此外,可選配多種溫控模塊和載架以滿足不同類型的冷藏和容器的要求。更妙的是,用戶也可以以工作站為中心整合多種第三方設備或功能模塊來實現全流程的自動化和長時間的無人值守。由此,可以實現復雜實驗步驟的全自動化。

 

在質粒克隆和組裝步驟中,包含了酶切、純化、連接、轉化等步驟。這些步驟中有移液、體系構建、酶試劑分裝、磁珠純化、溫控孵育等步驟。得力于Hamilton移液工作站移液通道的先進性能、技術與幾十年的經驗積累,這些步驟都可以精準安全地完成。Hamilton移液工作站也可以通過選配溫控孵育模塊、震蕩模塊、自動PCR儀和電轉儀等,進一步實現轉化等步驟的自動化

 

合成生物學自動化

另外,質粒的不同類型的轉化方法都有解決方案,而相對復雜的涂布過程,Hamilton也有多種不同解決方案,例如刮涂法和螺旋噴涂法。

合成生物學自動化

 

在細胞培養方面,Hamilton的移液工作站可以自動化完成細胞培養所需的步驟,例如克隆挑選、離心管開關蓋等,從而為細胞培養解決痛點。藉由強大的細胞培養管理軟件,Hamilton還可以從多個方向整合多種細胞培養設備,例如培養箱、培養基供液模塊和傾斜模塊等,確保細胞培養的穩定性和高標準。


菌株經過大通量培養誘導產物表達之后,需要對產物進行檢測以篩選出符合需求的高產菌株和生產條件。因此,要對產物進行純化、富集和檢測。首先,使用Hamilton液相前處理工作站將大通量的發酵產物進行固相萃取或液相萃取。在對產物進行過濾后,進入高效液相色譜系統進行檢測。隨后,對于高產菌株進行挑選和保存。與Hamilton移液通道配合使用IMCS吸頭,可完成產物的快速富集純化,而富集產物可以直接用于配置下一步的檢測體系,從而檢測產物抗體或者酶的活性。



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