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合成生物学自动化

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哈美顿(上海)实验器材有限公司

高级会员17年 

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液体处理工作站,吸头

Hamilton致力于精密测量仪器,自动化液体处理工作站和样本管理系统的定制化研发和生产。Hamilton工艺流程的优化旨在为客户提供优质的品质和高度灵活性的产品和服务。无论是需要快速交付的定制针头还是特殊长度的pH传感器,或者是实现分析工作全自动化的综合解决方案Hamilton都值得您的信赖Hamilton拥有70余年的历史为了更好的服务各地客户,Hamilton将其总部分别设在美国内华达州的里诺市;美国马萨诸塞州的弗兰克林;罗马尼亚的蒂米什瓦拉和瑞士的博纳图斯,其分支办事处遍布。



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Hamilton公司的历史可以追溯到20世纪40年代。作为一名化学工程师,Clark Hamilton先生,曾就读于麻省理工学院(MIT)。与加州伯克利(Berkeley California)附近的劳伦斯·利弗莫尔辐射实验室合作,开发了一种用于精确处理放射性同位素的铅屏蔽注射器,用来精准测量放射性同位素。

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在他将工作室搬到加州惠提尔市(Whittier California)家中的车库之后,Clark Hamilton专注在色谱分析领域中的微升级别的液体处理上。通过不懈的努力,他很快成为了色谱分析领域里的样品处理方面的专家。1960年,这家新成立的公司迅速壮大进而从车库中搬出,很自豪地搬到了租用的第一个新办公场所里。在分离化学研究中,色谱分析仪要求进样必须具有高精确性、高准确性和高重复性,高精度微升级的注射器将这种要求变成了现实。时至今日,色谱分析领域里仍沿用着这些注射器所带来的精确性、准确性和重复性的标准。

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1968年,Clark Hamilton在瑞士博纳图斯(Bonaduz, Switzerland)成立了一家与美国的公司几乎一模一样的公司,目的是为欧洲的科学研究也能提供这种高精度的注射器。瑞士Hamilton公司与美国Hamilton公司始终保持着合作关系,一同进行新产品的设计、开发和生产。1970年,公司从加州惠提尔市(Whittier California)搬到内华达州的里诺(Reno Nevada)并一直经营至今。上述两家公司成立了共同的研发中心,致力于一系列新产品的开发。

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1974年开始,公司的管理工作转交到了Steve Hamilton的手里,在其兄弟的协助下,公司继续开拓进取直至今日。公司不仅在销售数字上逐年递增,而且推出了自动化液体处理的新方案,用全血样本实现了对艾滋病和肝炎进行自动化筛查。现如今公司的员工超过2500人且仍在持续增长中。

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一路走来,公司在传感器和计量领域里新技术层出不穷,与此同时又创建了一家医疗公司。作为一家独立运营的公司,Hamilton医疗股份公司生产着世界顶级的重症监护使用的呼吸机。通过呼吸机的简单设置便可以实时监测病人的呼吸状况,能为病人提供更高等级的医疗护理。现如今,Hamilton医疗股份公司和子公司Hamilton医疗公司所生产的用在重症监护上的呼吸机成为了优质产品。

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Hamilton低温储存公司为生物样品和化合物样品提供常温、-20度以及-80度等不同的低温存储方案。科学研究中样本的完好保存至关重要,样本自动化处理系统与样本低温存储系统的整合并联用的方案越来越被认可和接受。

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通过不懈的努力,公司全球业务得以持续发展至今,技术的更新迭代和产品的不断推陈出新,使得科研水平也随之发生持续性的提升。我们的成功来自于为客户提供先进且可行的技术,这些技术让复杂的实验方案得以简化并能落地实施。通过创新的且高品质、高精准性和高可靠性的产品的展示和介绍,让客户发现了自己对仪器设备的关注点和需求点,进一步接受我们提供的方案并增加了彼此间的信任。因此,对于产品的创新和技术的发展,只有客户想不到的,没有我们做不到的。虽然一路走来这条路充满了艰辛,但是我们Hamilton全体员工都认为美好的未来才刚刚开始,我们怀着无比激动的心情期盼着更加辉煌的明天。


详细信息

Hamilton自动化解决方案在合成生物学中的应用

合成生物学是以工程学思想为指导,对目标生物产品进行的生物工业化生产。该过程涉及多种学科的交叉。合成生物学包含复杂、高通量的筛选测试工作,所以对经济时间效率非常看重。举例来说,菌株表达效率上10%的差距可能就是商业上成败与否的关键。

合成生物学的全流程通常包括前期的基因设计与合成,表达载体的克隆,表达菌株或细胞的筛选,表达产物的鉴定,表达条件的筛选,以及后续为大规模生产所进行的逐级测试过程。这其中的每个环节都有专门的测试和分析步骤。工业或科研单位往往会选择其中的一步或几步进行研究和测试,以最终实现高效率的工业化生产。因此,合成生物学面临了通量高、流程复杂、操作要求高(平行性)和数据处理量大等难点。那么,包括自动化移液工作站和整合的多种设备在其中的功能岛的使用就尤其重要了。


合成生物学自动化

在基因合成实验中,往往需要通过大量的微量移液将多条引物混合并配置反应体系,随后使用PCR仪进行片段合成。其产物可以经过纯化,之后进一步组装成更长的基因片段。

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Hamilton移液工作站的移液性能,以及Hamilton软件对输入数据读取和分析的强大功能,可帮助使用者自动完成引物混合、PCR体系构建、产物纯化等步骤。目前,大量的国内外用户正在使用Hamilton自动化设备来完成这些步骤。在实验中可选用层叠式吸头,大大提高台面内的吸头容量。此外,可选配多种温控模块和载架以满足不同类型的冷藏和容器的要求。更妙的是,用户也可以以工作站为中心整合多种第三方设备或功能模块来实现全流程的自动化和长时间的无人值守。由此,可以实现复杂实验步骤的全自动化。


在质粒克隆和组装步骤中,包含了酶切、纯化、连接、转化等步骤。这些步骤中有移液、体系构建、酶试剂分装、磁珠纯化、温控孵育等步骤。得力于Hamilton移液工作站移液通道的先进性能、技术与几十年的经验积累,这些步骤都可以精准安全地完成。Hamilton移液工作站也可以通过选配温控孵育模块、震荡模块、自动PCR仪和电转仪等,进一步实现转化等步骤的自动化


合成生物学自动化

另外,质粒的不同类型的转化方法都有解决方案,而相对复杂的涂布过程,Hamilton也有多种不同解决方案,例如刮涂法和螺旋喷涂法。

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在细胞培养方面,Hamilton的移液工作站可以自动化完成细胞培养所需的步骤,例如克隆挑选、离心管开关盖等,从而为细胞培养解决痛点。藉由强大的细胞培养管理软件,Hamilton还可以从多个方向整合多种细胞培养设备,例如培养箱、培养基供液模块和倾斜模块等,确保细胞培养的稳定性和高标准。


菌株经过大通量培养诱导产物表达之后,需要对产物进行检测以筛选出符合需求的高产菌株和生产条件。因此,要对产物进行纯化、富集和检测。首先,使用Hamilton液相前处理工作站将大通量的发酵产物进行固相萃取或液相萃取。在对产物进行过滤后,进入高效液相色谱系统进行检测。随后,对于高产菌株进行挑选和保存。与Hamilton移液通道配合使用IMCS吸头,可完成产物的快速富集纯化,而富集产物可以直接用于配置下一步的检测体系,从而检测产物抗体或者酶的活性。





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