Lembaran Persediaan
Pengukuran dan Analisis Statistik
Dikarang oleh Kennedy Bae, Ph.D. dan Kinnari Watson, Ph.D.
Bermula
Sebelum mengajar rancangan pengajaran, selesaikan langkah-langkah berikut sebelum kelas.
Buka kotak OT-2
Sediakan apl Opentrons
Pasang pipet
Kalibrasi dek
Kalibrasi panjang hujung & mengimbangi pipet
Import sebarang protokol berkaitan ke apl
Uji jalankan protokol pada OT-2
Perlukan Sokongan Tambahan?
Untuk sokongan teknikal, sila semak kami Pusat Bantuan Opentrons untuk artikel yang berkaitan. Jika anda memerlukan sokongan lanjut, sila hubungi support@opentrons.com.
Jika anda mempunyai soalan berkaitan rancangan pelajaran, sila hubungi pengarang, Kennedy Bae, di kennedy@opentrons.com, atau Kinnari Watson, di kinnari@opentrons.com.
Panduan Pendidik
Pengukuran dan Analisis Statistik
Dikarang oleh Kennedy Bae, Ph.D. dan Kinnari Watson, Ph.D.
Tujuan
Makmal ini bertujuan untuk membangunkan pemahaman pelajar tentang penggunaan pencairan bersiri untuk menghasilkan lengkung piawai, dan penggunaan lengkung piawai untuk interpolasi s.ampnilai le. Ini termasuk penghargaan kepada:
- Kemahiran asas paip
- Pencairan bersiri
- Mengukur replika
- Julat lengkung piawai
- Penggunaan statistik untuk menilai kepentingan
Pelajar melakukan pemipetan manual secara selari dengan pengendalian cecair automatik, membolehkan pelajar melihat kekuatan dan peluang kedua-dua teknik.
Khalayak Pelajar
Makmal ini direka bentuk untuk digunakan dalam kemasukan ke kursus biologi sarjana muda peringkat pertengahan. Ia adalah fleksibel untuk menampung sebarang bilangan pelajar yang mendaftar dalam kelas.
Pengetahuan Latar Belakang
Pelajar harus mempunyai pemahaman konsep mengenai pemipetan, spektrofotometri, lengkung piawai, dan analisis statistik.
Kompetensi Teras
Kemahiran Makmal
Pipeting, samppenyediaan, dan penggunaan peralatan automasi makmal
Analisis Data
Membangunkan lengkung piawai, interpolasi, dan analisis statistik
Pemikiran Kritis
Tafsiran data eksperimen, penyelesaian masalah, dan membuat kesimpulan yang munasabah
Bekalan
Protokol Opentrons
Muat turun protokol daripada
https://protocols.opentrons.com/protocol/customizable_s erial_dilution_ot2
- Pilih parameter berikut pada webhalaman mengikut persediaan dan bekalan anda:
- Jenis Pipet
- Sisi Gunung
- Jenis Petua
- Jenis Palung
- Jenis Plat
- Kekalkan tetapan lalai untuk:
- Faktor pencairan (3)
- Bilangan pencairan (10)
- Jumlah isipadu adunan (150)
- Kosong dalam pinggan perigi (ya)
- Strategi penggunaan petua (gunakan satu petua)
- Isipadu jurang udara (10)
Peralatan Opentrons
Robot Pengendalian Cecair Automatik Opentrons OT-2
Opentrons p300 pipet 8 saluran
Peralatan Bukan Opentrons
Spektrofotometer berasaskan plat
Perisian untuk analisis data (cth. Excel atau perisian statistik khusus)
Pipet manual isipadu berubah P1000 (satu setiap pelajar)
Pipet manual isipadu berubah P100 (hanya satu diperlukan, untuk menunjukkan Bahagian A)
Makmal
Rak Petua 300 μL Opentrons
12-palung telaga
Plat Bawah Rata 96-telaga
Tabung uji (6 setiap pelajar)
Penitis (1 setiap pelajar)
Reagen
1000 mL diH20 setiap pelajar
FD&C Blue No. 1 (McCormick® telah digunakan dalam pembangunan makmal ini)
Tempoh Percubaan
Sesi Kelas yang Diperlukan
1
Masa Larian Makmal
Anggaran jumlah masa: 2.5-3 jam
Pengenalan dan Penentukuran Penjanaan Lengkung: 35 minit
SampPenyediaan dan Pipet: 1 jam
Pengumpulan Data: 30 minit
Penyelesaian Masalah Asas
- Lakukan larian percubaan sebelum kelas; dengan cara ini sebarang kejadian yang tidak dijangka dapat diselesaikan sebelum pelajar tiba.
- Isu dengan petua plat yang mencolok hampir selalu disebabkan oleh penggunaan perisian makmal alternatif atau penentukuran robot. Jika anda mengalami ini dan telah mengesahkan perisian makmal yang betul, cuba menentukur semula robot.
- Jika anda perlu menghubungi Sokongan Opentrons, sila maklumkan kepada mereka bahawa anda adalah sebahagian daripada program Opentrons for Education kami dan tarikh kelas makmal anda yang seterusnya.
Aktiviti Pra-Makmal yang Diperlukan
Sebelum memulakan makmal ini, pelajar harus mempunyai kebolehan teknikal dan pengetahuan teori berikut:
- Muatkan hujung pipet pada pipet manual
- Pelarasan volum untuk pipet manual
- Pengetahuan teori spektrofotometri -Pendidik akan menjalankan spektrofotometer untuk makmal ini
- Memahami lengkung piawai, termasuk pengetahuan tentang persamaan yang mentakrifkan lengkung, dan keupayaan untuk menginterpolasi nilai
- Pemahaman kukuh tentang analisis statistik asas, termasuk mengira dan mentafsir min, sisihan piawai dan R²
Panduan Prosedur
1. Pengenalan Makmal ~ 15 minit
Sebaik-baiknya, pelajar harus membaca panduan makmal sebelum datang ke kelas, bagaimanapun, merancang untuk meluangkan masa 10 minit membincangkan teknik pipet, semulaview lengkung piawai, dan interpolasi sampnilai le.
2. Penjanaan Lengkung Kalibrasi ~ 20 minit
Seterusnya, tunjukkan penjanaan lengkung piawai (Bahagian A) untuk kelas (makmal ini menganggap bahawa pendidik akan menjadi pengendali tunggal robot OT-2 dan spektrofotometer):
- Sediakan larutan pewarna biru dengan 50 μL pewarna makanan biru dan 10 mL diH2O.
- Tambah 200 μL larutan pewarna biru pada telaga A1-H1 plat bawah rata 96 perigi.
- Tambah 20 mL air ke dalam perigi A1 takungan palung.
(Nota: Lajur selepas pencairan terakhir ialah lokasi lalai bagi tempat kosong. Telaga terakhir palung/takungan ialah sampah cecair lalai.) - Susun perisian makmal seperti berikut:
a. Slot 1 = Opentrons 300 μL rak hujung
b. Slot 2 = takungan 12 saluran
c. Slot 3 = plat bawah rata 96-telaga - Teruskan ke apl jalankan OT-2 untuk menjalankan protokol.
- Kirakan penyerapan plat 96-telaga pada 450 nm.
3. Perbincangan ~ 5 minit
Selepas menjalankan pencairan bersiri dan menjana lengkung standard, anda mungkin ingin kembali bersama sebagai kelas dan membincangkan kekuatan dan peluang automasi.
4. Bahagian B: Manual Sample Penyediaan ~ 1 jam
Semasa bahagian makmal ini, pelajar akan diminta untuk melengkapkan Bahagian B makmal secara bebas:
- Gunakan satu tabung uji untuk mengumpul 200 μL aliquot pewarna pekat.
- Gunakan tabung uji kedua untuk mengumpul 4 mL pelarut (diH2O).
- Pipet sekurang-kurangnya 800 μL diH20 ke dalam setiap 4 tiub yang tinggal. Ini akan menjadi milik andaamples.
- Gunakan penitis untuk mengeluarkan jumlah pewarna pekat yang berbeza-beza ke dalam setiap sample tiub.
- Pipet 200 μL s pertama andaample ke dalam perigi plat 96-telaga. Ulangi ini 3 kali lagi supaya anda mempunyai 4 ulangan s ituample dalam 4 telaga pinggan. Tuliskan telaga yang anda letakkan s iniample into (anda mungkin akan berkongsi plat 96-telaga anda dengan pelajar lain – anda ingin tahu samples adalah milik anda!).
- Ulangi langkah di atas untuk baki 3 s andaamples. Anda perlu 4 telaga setiap sample, untuk sejumlah 16 telaga, diisi dalam plat 96 telaga.
- Kirakan penyerapan plat 96-telaga pada 450 nm.
Semasa pelajar melengkapkan Bahagian B, rancang untuk beredar di sekitar makmal untuk menjawab soalan dan memerhati teknik pipet pelajar, mengingatkan pelajar untuk merekod telaga yang mereka gunakan, dan memberikan bantuan individu seperti yang diperlukan.
5. Pengumpulan Data ~ 30 minit
Berikan 30 minit untuk pengumpulan data.
6. Pecahan ~ 10 minit
Tinggalkan masa di penghujung makmal untuk memperkenalkan secara ringkas laporan makmal dan menyediakan pelajar masa yang mencukupi untuk membersihkan stesen mereka dan bertanya soalan yang tinggal.
Laporan Makmal
Arahan
Tugaskan pelajar untuk menyediakan laporan makmal komprehensif yang merangkumi data lengkung penentukuran, interpolasi sampnilai le, dan analisis statistik. Menyediakan garis panduan untuk struktur laporan dan pembentangan data. Beberapa idea untuk penerokaan adalah di bawah.
- Wujudkan keluk piawai
- Agregat nilai individu untuk piawaian anda.
- Cari min dan sisihan piawai dalam setiap satu.
- Gunakan nilai min untuk menentukan lengkung piawai.
- Tentukan sejauh mana lengkung yang dikira sesuai dengan titik data dengan mengira nilai R2. Ingat bahawa garis yang sesuai dengan titik data dengan sempurna mempunyai nilai R2 1. Adalah penting untuk mencipta lengkung standard baharu dengan nilai R2 yang dikira untuk setiap percubaan.
- Interpolasi Sample Nilai
- Gunakan keluk piawai yang dikira anda untuk menginterpolasi sampnilai le secara manual.
- Apakah sisihan piawai antara replika setiap s andaamples?
- Apakah beberapa sebab yang mungkin untuk varians ini?
- Apakah faedah mengukur replika?
- Apakah trend yang boleh anda perhatikan antara set s yang berbezaamples? Adakah mana-mana perbezaan yang diperhatikan adalah signifikan secara statistik?
- Adakah terdapat sebarang outliers? Bagaimanakah penggunaan statistik membolehkan penilaian data outlier vs pemetik ceri?
Panduan Pelajar
Pengukuran dan Analisis Statistik
Tujuan
Makmal ini akan membangunkan pemahaman anda tentang menggunakan pencairan bersiri untuk menghasilkan lengkung piawai, dan penggunaan lengkung piawai untuk menginterpolasi sampnilai le. Ini termasuk penghargaan kepada:
- Kemahiran asas paip
- Pencairan bersiri
- Mengukur replika
- Julat lengkung piawai
- Penggunaan statistik untuk menilai kepentingan
Di makmal ini pelajar akan menggunakan data yang diperolehi melalui pemipetan manual serta pengendali cecair automatik OT-2, membolehkan pelajar melihat kekuatan dan peluang kedua-dua teknik.
Peralatan yang Diperlukan
- Robot Pengendalian Cecair Automatik Opentrons OT-2
- Opentrons p300 pipet 8 saluran
- Rak Petua 300 μL Opentrons
- Pipet manual (P1000)
- 12-palung telaga
- Plat Bawah Rata 96-telaga
- 1000 mL air ternyahion (diH2O)
- FD&C Blue No. 1 (McCormick® telah digunakan dalam pembangunan makmal ini)
- 6 Tabung Uji
- penitis
Prosedur Eksperimen
Bahagian A: Perhatikan Penjanaan Keluk Piawai
OT-2 akan melakukan pemipetan automatik bagi pencairan bersiri. Apabila pendidik anda mengukur piawaian ini dengan spektrofotometer mereka akan dapat menjana lengkung piawai.
Pendidik anda akan mengikut arahan ini untuk menyediakan dan menjalankan robot OT-2. Langkah 1-4 akan diselesaikan secara manual (oleh pendidik atau sukarelawan pelajar anda) sebelum menjalankan langkah robot OT-2 automatik:
1. Sediakan larutan pewarna biru dengan 50 μL pewarna makanan biru dan 10 mL diH2O.
2. Tambah 200 μL larutan pewarna biru ke dalam perigi A1-H1 plat bawah rata 96 perigi.
3. Tambah 20 mL air ke dalam perigi A1 takungan palung.
(Nota: Lajur selepas pencairan terakhir ialah lokasi lalai bagi tempat kosong. Telaga terakhir palung/takungan ialah sampah cecair lalai.)
4. Susun perisian makmal seperti berikut:
ο Slot 1 = Opentrons 300 μL rak hujung
ο Slot 2 = takungan 12 saluran
ο Slot 3 = plat bawah rata 96 perigi
5. Teruskan ke apl jalankan OT-2 untuk menjalankan protokol automatik.
ο Muat turun protokol daripada
https://protocols.opentrons.com/protocol/customiza ble_serial_dilution_ot2
- Pilih parameter berikut pada webhalaman mengikut persediaan dan bekalan anda:
- Jenis Pipet
- Sisi Gunung
- Jenis Petua
- Jenis Palung
- Jenis Plat
- Kekalkan tetapan lalai untuk:
- Faktor pencairan (3)
- Bilangan pencairan (10)
- Jumlah isipadu adunan (150)
- Kosong dalam pinggan perigi (ya)
- Strategi penggunaan petua (gunakan satu petua)
- Isipadu jurang udara (10)
6. Hitungkan serapan plat 96-telaga pada 450 nm.
Nota: Pencairan bersiri dilakukan dengan memindahkan aliquot piawai secara berurutan ke dalam jumlah pelarut yang semakin meningkat (lihat rajah). OT-2 akan menyedut aliquot daripada piawaian pekat dan menyalurkannya ke dalam bahan pelarut. Ia kemudiannya akan mencampurkan pewarna pekat dan bahan pelarut dengan mepipit cecair ke atas dan ke bawah berulang kali. Kemudian robot akan menyedut aliquot daripada standard campuran pertama dan menyalurkannya ke dalam lajur pencair seterusnya.
Bahagian B: Kelakuan Manual Sample Persediaan
- Gunakan satu tabung uji untuk mengumpul 200 μL aliquot pewarna pekat.
- Gunakan tabung uji kedua untuk mengumpul 4 mL pelarut (diH2O).
- Pipet sekurang-kurangnya 800 μL diH20 ke dalam setiap 4 tiub yang tinggal. Ini akan menjadi milik andaamples.
- Mencipta s yang berbezaamples dengan jumlah pekat berbanding pelarut yang berbeza: Gunakan penitis untuk mengeluarkan jumlah pewarna pekat yang berbeza-beza ke dalam setiap sample tiub.
- Pipet 200 μL s pertama andaample ke dalam perigi plat 96-telaga. Ulangi ini 3 kali lagi supaya anda mempunyai 4 ulangan s ituample dalam 4 telaga pinggan. Tuliskan telaga yang anda letakkan s iniample into (anda mungkin akan berkongsi plat 96-telaga anda dengan pelajar lain yang anda ingin tahu samples adalah milik anda!).
- Ulangi langkah 5 dan 6 untuk baki 3 s andaamples, jadi anda mendapat 4 replika setiap sample dalam 4 telaga. Anda perlu 4 telaga setiap sample, untuk sejumlah 16 telaga, diisi dalam plat 96 telaga.
- Kirakan penyerapan plat 96-telaga pada 450 nm.
Kuiz Pelajar
Pengukuran dan Analisis Statistik
Kuiz Pelajar
- Apakah faedah menggunakan pencairan bersiri untuk menghasilkan lengkung piawai?
- Mengapakah penjanaan lengkung penentukuran penting dalam pengukuran biologi?
- Namakan satu cabaran yang berpotensi dalam menjana lengkung penentukuran dan cadangkan penyelesaian.
- Terangkan peranan peralatan yang digunakan dalam makmal ini.
- Apakah sumber kebolehubahan biasa daripada pemipetan manual?
- Mengapakah ia berguna untuk mengukur replika setiap sample?
- Apakah tujuan interpolasi sampnilai le dalam eksperimen ini?
- Bagaimanakah analisis statistik boleh membantu mentafsir perbezaan antara pelbagai samples?
- Bagaimanakah penemuan daripada makmal ini relevan untuk penyelidikan biologi?
Dokumen / Sumber
 |
opentrons OT-2 Workstations untuk Automasi Makmal yang Cekap [pdf] Arahan Stesen Kerja OT-2 untuk Automasi Makmal Cekap, OT-2, Stesen Kerja untuk Automasi Makmal Cekap, Automasi Makmal Cekap, Automasi Makmal, Automasi |
