Le piattaforme NovaSeq 6000 sfruttano la tecnologia del sequenziamento di nuova generazione (Next-Generation Sequencing, NGS) Illumina, diversi tipi di celle a flusso, due flussi di lavoro in parallelo e diverse combinazioni di lunghezza di lettura. Gli utenti possono scegliere e combinare quattro tipi di celle a flusso (SP, S1, S2 o S4), elaborare una o due celle a flusso alla volta e scegliere tra diverse lunghezze di lettura (1 X 35 bp, 2 x 50 bp, 2 x 100 bp, 2 x 150 bp, 2 x 250 bp). Il NovaSeq 6000 consente di ottenere una processività scalabile ed efficace, da 80 Gb e 800 milioni di letture a 3 Tb e 10 miliardi di letture di dati in modalità a singola cella a flusso. In modalità a doppia cella a flusso, l'output può raggiungere 6 Tb e 20 miliardi di letture. Il sistema consente di per sequenziare fino a 48 genomi in 48 ore con una copertura completa. Il NovaSeq 6000 è compatibile con diversi kit di preparazione delle librerie e supporta un'ampia gamma di metodi, come la profilazione dell'espressione (RNA-seq), WES e WGS, analisi metagenomiche e metatrascrittomiche, sequenziamento a singola cellula, epigenomi e molto altro ancora.
Il sistema MiSeq sfrutta la chimica di sequenziamento mediante sintesi (SBS) di Illumina, una collaudata tecnologia di sequenziamento di nuova generazione (NGS).
Lo strumento zoffre la possibilità̀ di regolare la lunghezza della lettura, l’opzione di utilizzare diverse tipologie di cella a flusso e la scelta di letture unidirezionali o paired-end (1 x 35 bp, 2 x 25 bp, 2 x 75 bp, 2 x 150 bp, 2 x 250 bp, 2 x 300 bp) fornendo la flessibilità̀ necessaria per adattare l’output dei dati a una vasta gamma di esigenze sperimentali.
È in grado di eseguire letture paired-end fino a 15 Gb per corsa, fornendo fino a 600 bp di dati di sequenza per lettura e 25 milioni di letture.
Il sistema è ottimizzato per una varietà di applicazioni, tra cui il sequenziamento di geni mirati, di piccoli genomi e di ampliconi, la metagenomica 16S e altro ancora.
Il sequenziatore integrato Ion Torrent Genexus è una soluzione di sequenziamento di nuova generazione che consente un flusso integrato che va dalla quantizzazione del campione biologico fino al referto finale con risultati forniti in un solo giorno. Genexus Integrated Sequencer è pensato per la ricerca clinica oncologica, quella sulle malattie microbiche e infettive, sulle malattie ereditarie consentendo la preparazione, il sequenziamento e l’analisi della libreria tutti su un unico strumento con un semplice flusso di lavoro di facile configurazione e utilizzo, integrando funzionalità di reporting senza necessità di server aggiuntivo con la possibilità di elaborare simultaneamente fino a diversi protocolli compatibili in un’unica corsa di sequenza.
La tecnologia di sequenziamento mediante utilizzo di nanopori rappresenta un approccio efficiente ed ampiamente scalabile per il sequenziamento di frammenti di acidi nucleici di lunghezza variabile (da “short” ad “ultra-long”), rappresentando una svolta per quanto concerne l’assemblaggio di genomi, il sequenziamento diretto di acidi nucleici e le analisi metagenomiche. La piattaforma GridION è altamente flessibile e può generare fino ad un massimo di 250 Gb di dati con un workflow semplice e lineare. Attraverso l’utilizzo della tecnologia Nanopore è possibile, tra le altre, identificare: modifiche epigenetiche a partire da molecole native di DNA e RNA, trascritti di fusione e isoforme geniche, aplotipi e varianti strutturali.
La workstation Microlab MagEx STARlet utilizza il pipettaggio a spostamento d’aria per ottenere una elevata precisione di misura. La sua tecnologia di pipettaggio raggiunge un’elevata accuratezza, precisione e ripetibilità da volumi inferiori al microlitro a grandi volumi. Sulla workstation sono stati già ottimizzati protocolli di purificazione del DNA e dell’RNA fino a 96 campioni simultaneamente a partire da diverse matrici biologiche (sangue, saliva, urine, tessuti, suolo, campioni ambientali, etc.), e utilizzabili a valle per applicazioni NGS. Sullo strumento è anche possibile lo sviluppo di protocolli custom secondo le necessità sperimentali degli utenti.
Le workstations NGS STAR sono una soluzione completa per le applicazioni di sequenziamento di nuova generazione (NGS) che consente la preparazione di un’ampia gamma di librerie, dall’intero genoma al sequenziamento dell’intero trascrittoma e alle applicazioni di sequenziamento mirato. L’NGS Star comprende componenti integrati per pipettaggio, incubazione termica, agitazione, PCR e separazione mediante biglie magnetiche. Questo sistema consente la preparazione delle librerie in completa automazione, con una capacità fino a 96 librerie di campioni elaborate contemporaneamente, aumentando l’uniformità e la riproducibilità a media e alta produttività.
Il sistema ICELL8 cx è una piattaforma per l’analisi a singola a cellula che combina la potenza dell’imaging e della dispensazione di singole cellule in chip da 5.184 nanopozzetti. Il sistema ICELL8 cx utilizza un sistema di isolamento delle singole cellule senza il bias delle dimensioni cellulari, e può processare fino a 8 campioni contemporaneamente. Il sistema consente la flessibilità di analizzare più parametri per esperimento e utilizza la potenza dell’imaging per distinguere le singole cellule vere da più cellule o dai pozzetti vuoti, e le cellule vive da quelle morte.
Questo sistema è già validato per l’uso con diverse applicazioni NGS, come l’analisi completa del trascrittoma, la profilazione del TCR umana ed espressione differenziale 5′, l’espressione differenziale 3’, la mappatura del genoma tramite ATAC-seq, ma offre anche la flessibilità per lo sviluppo di protocolli custom.
Lo strumento Chromium utilizza una microfluidica avanzata per eseguire il partizionamento e il barcoding di singole cellule in pochi minuti. Basato sulla tecnologia Gel Beads-in-Emulsion (GEM), il Chromium Controller consente l’analisi digitale dell’espressione genica 3′, profilando 500-10.000 singole cellule per campione. Un pool di ~3.500.000 codici a barre viene utilizzato per indicizzare il trascrittoma di ogni cellula, e migliaia di cellule vengono processate contemporaneamente utilizzando un volume di reazione su scala di nanolitri.
Il controller consente l’analisi a singola cellula di CNV, espressione genica, profilazione immunitaria e ATAC.
Il sistema nCounter sfrutta una metodica di rilevamento digitale in grado di eseguire il profiling diretto delle singole molecole in una sola reazione senza necessità di reazioni enzimatiche e con un elevatissimo grado di multiplex. Il sistema funziona grazie alla marcatura di singole molecole di acido nucleico target con un barcode unico costituito da un color code di molecole fluorescenti.
La Piattaforma è in grado di effettuare lo studio di 800 target in contemporanea per campione, per analisi di espressione genica (mRNA e miRNA) e Copy Number Variation (DNA) in modo completamente automatico e senza la necessità di amplificazione del segnale o l’esecuzione di uno step di PCR. Questo permette di evitare gli inconvenienti normalmente derivanti dall’uso di sistemi enzimatici, come l’introduzione di bias e quindi la creazione di errori nelle sequenze di interesse. Il sistema permette di lavorare su materiale estratto anche da campioni altamente degradati come tessuto fissato in formalina ed incluso in paraffina (FFPE).
Il sistema GeoMx Digital Spatial Profiler (DSP) combina le tecnologie di profilazione spaziale e molecolare grazie alla generazione di un’immagine del tessuto con una risoluzione a livello di singola cellula e di dati digitali dell’intero trascrittoma o di espressione proteica. Questa tecnologia, che combina dati di high-plex ed high-troughput, consente l’analisi spaziale simultanea in situ di proteine o mRNA da una singola sezione di tessuto, consentendo al ricercatore di valutare in modo rapido e quantitativo le implicazioni biologiche dell’eterogeneità nei campioni di tessuto, e di localizzare, selezionare e analizzare le regioni di interesse (ROI) da ciascun campione. I livelli di espressione delle singole ROI vengono poi lette utilizzando i sequenziatori Illumina o il sistema nCounter® SPRINT.
E’ la prima piattaforma pensata per analisi combinate di DNA e proteine su singole cellule. Si basa sul principio di inclusione di cellule isolate in gocce di emulsione (droplet) che, in seguito all’aggiunta di un codice a barre univoco, rappresentano l’input per le analisi a valle di caratterizzazione di cellule individuali e popolazioni rare, passando dalla singola tipizzazione genotipica ad analisi più complesse di associazione genotipo-fenotipo specifiche per diverse sotto-popolazioni cellulari. L’approccio multi-omico permette l’analisi in parallelo di DNA e proteine di superficie su migliaia di singole cellule, attraverso il rilevamento simultaneo di SNV, CNV e proteine.
Piattaforma automatizzata, che utilizza i principi dell’immunofluorescenza e della di-elettroforesi per identificare e isolare cellule rare con grado di purezza assoluta (100%), a partire da campioni di sangue o da tessuti fissati in formalina ed inclusi in paraffina (FFPE).
Dispone di 9 canali di fluorescenza ed un’elevata risoluzione per un’identificazione accurata a partire da un volume minimo di campione input. Le cellule isolate sono utilizzabili per indagini genetiche a valle, tra cui: sequenziamento genoma “low-pass”, identificazione di CNV e analisi di pannelli oncologici.
Il sistema di imaging THUNDER sfrutta una tecnologia opto-digitale e il nuovo metodo di Computational Clearing per la creazione di immagini ad alta risoluzione ed elevato contrasto. Questa tecnologia consente di eliminare efficientemente il segnale provenienti dai piani non a fuoco in tempo reale. L’elevata sensibilità del sistema garantisce un basso livello di fototossicità e photobleaching. Il sistema THUNDER Imager 3D Tissue è progettato per l’imaging fluorescente 3D in tempo reale di sezioni di tessuto spesso, permette una chiara visione dei dettagli, anche in profondità all’interno di un campione intatto, senza sfocatura ed è particolarmente indicato negli studi di trascrittomica spaziale.
Sistema altamente versatile per analisi spettrofotometriche, fluorimetriche e saggi di luminescenza in micropozzetti. La presenza di un monocromatore ad alta velocità si presta particolarmente a misure di assorbanza rapide ed accurate; il dispositivo “NanoQuant Plate” rende possibile l’analisi di acidi nucleici su microvolumi per valutazioni quali-quantitative, permettendo di analizzare fino a 16 campioni simultaneamente in un volume di 2 µl. Ciò lo rende particolarmente adatto per la quantizzazione e i controlli di qualità dei campioni ad alta processività. Oltre alle misurazioni dell’assorbanza, la piastra NanoQuant può essere utilizzata per rilevare segnali di fluorescenza su microvolumi di campioni di diverse tipologie di saggi fluorescenti. La combinazione di filtri e monocromatore permette di raggiungere un’elevata sensibilità di rilevazione di fluorescenza. Infine, la presenza di un modulo di imaging cellulare integrato direttamente nel lettore, consente la conta in automatico delle cellule, oltre ai saggi di vitalità cellulare, nonché l’imaging in campo chiaro e la valutazione automatizzata della confluenza cellulare su micropiastre.
Il sistema MA900 opera tramite chip a micro-fluidica, controlli fluidici completi e automazione avanzata che semplifica notevolmente il funzionamento per rendere la separazione cellulare meno soggettivo e migliorarne l’affidabilità. L’MA900 offre scelta e flessibilità, consentendo il rilevamento di un massimo di 14 parametri grazie a 4 laser di eccitazione (488 nm, 405 nm, 561 nm e 638 nm). Con il più alto livello di automazione disponibile su qualsiasi citofluorimetro separatore, il MA900 utilizza sensori, software e know-how ingegneristico in tutto il flusso di lavoro che consente una separazione fino a singola cellula, ideale per applicazioni a valle di single cell/single nucleus sequencing.
Il sistema LeviCell consente una separazione cellulare, basata su campo magnetico, senza stress per le cellule stesse, mantenendo le stesse integre e vitali. Il sistema è in grado di processare un ampio spettro di tipi di campioni, dal tessuto dissociato primario ai diversi tipi di cellule fragili o facilmente stimolabili. Le cellule di interesse purificate vengono recuperate in modo affidabile indipendentemente dal numero di cellule iniziali, dalla vitalità cellulare o dalla purezza del campione.
L’infrastruttura di calcolo (HPC) DELL è uno dei principali strumenti tecnologici disponibili all’interno del centro, in grado di archiviare, elaborare dati ed eseguire calcoli complessi ad alta velocità. Il sistema di calcolo è dotato di 1200 core CPU, 8 GPU RTX a100 Nvidia, 10Tb di RAM e uno storage dati Dell EMC Isilon di 3 Pb, in via di certificazione GDPR. Il centro di calcolo è collegato alla reta GARR, che tramite una banda ultralarga connette le comunità dell’istruzione e della ricerca. Il CRGS, è anche partner di ELIXIR, l’infrastruttura tecnologica di ricerca europea per i dati biologici e bioinformatici.
