Νέες προσεγγίσεις στην έρευνα του μικροβιώματος
Σε μια πρόσφατη συνέντευξη, η Sheela Muley, Product Manager στην Molecular Devices, και η Dr. Sushmita Sudarshan, Application Scientist στην ίδια εταιρεία, συζητούν τις καινοτόμες προσεγγίσεις που αφορούν την έρευνα του μικροβιώματος, εστιάζοντας στην αυτοματοποίηση των αναερόβιων διαδικασιών. Αναλύουν πώς οι νέες τεχνολογίες συμβάλλουν στην αποκάλυψη της ακαλλιέργητης πλειοψηφίας του μικροβιώματος και στην απλοποίηση της μικροβιακής ανίχνευσης για την ανάπτυξη νέων θεραπευτικών.
Η σημασία του μικροβιώματος
Η Muley επισημαίνει ότι το μικροβίωμα έχει καθοριστική επιρροή στο ανοσοποιητικό μας σύστημα, στον μεταβολισμό μας, καθώς και στη διάθεση και την ψυχική μας υγεία. Με τρισεκατομμύρια μικρόβια στο σώμα μας, τα οποία κωδικοποιούν περισσότερους γονίδια από το ανθρώπινο γονιδίωμα, η κατανόηση αυτής της κοινότητας και η μετατροπή της σε θεραπευτικές λύσεις έχει τεράστιες προοπτικές. Ωστόσο, μόλις το ένα τρίτο των μικροβιακών ειδών του εντέρου είναι καλλιεργήσιμα σήμερα, αφήνοντας το 60-70% ακαλλιέργητο. Αυτή η διαφορά ενισχύει την ανάγκη για νέες τεχνολογίες και ροές εργασίας.
Προκλήσεις και λύσεις στην καλλιέργεια αναερόβιων μικροβίων
Η Muley αναγνωρίζει ότι μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις είναι η καλλιέργεια των αυστηρών αναερόβιων μικροβίων. Τα μικροβιώματα του εντέρου και πολλά περιβαλλοντικά μικροβιώματα βρίσκονται σε περιβάλλοντα χωρίς οξυγόνο ή με χαμηλό επίπεδο οξυγόνου. Οι χειροκίνητες διαδικασίες εντός αναερόβιων θαλάμων είναι χρονοβόρες, επιρρεπείς σε λάθη και συχνά στερούνται τυποποίησης και παραγωγικότητας. Η διατήρηση της ακεραιότητας των δειγμάτων, της στειρότητας και της ιχνηλασιμότητας είναι κρίσιμη.
Η Muley αναφέρει ότι η εταιρεία έχει αναπτύξει την πλατφόρμα QPix FLEX για την αυτοματοποίηση διαδικασιών όπως η πλαστικοποίηση, η στήριξη, η επιλογή αποικιών και η υγρή διαχείριση, όλα σε μια συμπαγή μορφή που είναι συμβατή με αναερόβιες (υποξικές) αίθουσες. Αυτή η πλατφόρμα περιλαμβάνει χαρακτηριστικά όπως κάμερα υψηλής ανάλυσης για την ανίχνευση μορφολογίας και χρωστικών, παρακολούθηση με barcode για τη μείωση ανθρώπινου λάθους, καθώς και τρόπους αποστείρωσης.
Αυτοματοποίηση και αποτελεσματικότητα
Με την ολοκλήρωση πολλών βημάτων ροής εργασίας σε μία συσκευή, η Muley τονίζει ότι μειώνεται η επιφάνεια της συσκευής, περιορίζεται η έκθεση των δειγμάτων σε οξυγόνο, τυποποιούνται τα πρωτόκολλα και βελτιώνεται η παραγωγικότητα. Η Dr. Sudarshan προσθέτει ότι το σύστημα είναι σχεδιασμένο ειδικά για αναερόβια ενσωμάτωση, διασφαλίζοντας την αυτοματοποίηση των μικροβιακών ροών εργασίας, ενώ ταυτόχρονα διατηρεί τη βιωσιμότητα των μικροβίων που είναι ευαίσθητα στο οξυγόνο.
Η τεχνολογία που χρησιμοποιείται περιλαμβάνει μια κάμερα 20-megapixel CMOS και έξυπνο λογισμικό που δημιουργεί RGB ιστογράμματα για κάθε εικόνα αποικίας. Οι αποικίες μπορούν να ταξινομηθούν με βάση την ένταση χρώματος και τις παραμέτρους μορφολογίας. Έτσι, η επιλογή δεν γίνεται μόνο με βάση το μέγεθος ή την τοποθεσία, αλλά και με βάση φαινοτυπικές παραμέτρους.
