Sunshine 用户指南(5/7):Sunny Suite 软件:方案、Excel 模板与连续生产

三个导航标签各管一件事

Sunny Suite 可以单独控制每个硬件模块完成特定动作,也可以通过自动方案无人值守地完成合成。Sunshine 随机配一台系统电脑,出厂已装好 Sunny Suite 和运行用户方案所需的许可证(Licence)。

打开软件先看到主页。主页上有 Unchained Labs 网站链接和技术支持邮箱。左上角 About 显示软件版本号,可以关闭启动主页;Licence Manager 用来加载许可证,不同级别的许可证开放不同的功能。

Sunny Suite 主页:顶部显示版本号,左侧是 About 和 Licence Manager,中间有技术支持联系方式,左下角是导航标签。

左下角的导航标签切换不同功能:

先开硬件,再开软件

硬件要通电并连到电脑(或随附的 USB hub),软件才能识别。建议先打开各硬件模块,再打开 Sunny Suite。这样换过收集器瓶架时,可以先在收集器上改好瓶架类型,再打开软件。

运行方案前的两项设置:左为自动收集器的瓶架类型,右为 ASV 进样环体积。

先用方案模式筛参数,再用连续生产模式放大

Sunshine 有两种制备方式,最大的区别在制备体量。

对比项 / 连续生产模式 / 方案模式

所需样品体积:连续生产模式 大;方案模式 小

不同样品数量:连续生产模式 少;方案模式 多

单个样品体积:连续生产模式 大;方案模式 小

处理时间:连续生产模式 长;方案模式 短

流动条件可编程:连续生产模式 否;方案模式 是

自动收集样品:连续生产模式 否;方案模式 是

设备模式的三种典型用途

设备模式(Device Mode)可以完全控制每个硬件,让单个硬件独立执行特定动作:

用设备模式时,要随时清楚每个硬件的状态:知道进样阀处在哪个阀位,知道自动收集器的位置和状态,防止液体漏出或洒出。

三类方案:Initialize、Prime、Development

左下角 Protocols 菜单里有三类方案:System Initialize(初始化)、Prime(润洗)和 Development(实验)。Sunshine Lite 也是这三类,它的实验方案与 Sunshine 的 Development 方案相同,只是没有在线稀释功能。

方案列表:橙色为锁定的 Default 方案,绿色为可编辑方案;顶部图标用于重命名、复制、删除方案,以及导入 / 导出方案和配置文件。

Apparatus:告诉软件哪个硬件做哪件事

每个方案都要在 Apparatus 菜单里为每项功能指定硬件,例如哪个泵通道送驱动液 1、哪个送稀释液。默认已填好;硬件改过名或有变动时,需要重新指定。从下拉菜单选择硬件,直到每项功能都分配完毕。分配结果在硬件与电脑断开之前一直保留。

Apparatus 设置:自动进样阀对应 ASV 1,自动收集器对应 Automated Collector 1,驱动液 1、2 分别对应 Quad Pump 1A、1B,稀释泵对应 Quad Pump 2A。

运行方案时如果有所需硬件没有分配,会弹出错误,指出缺哪个硬件。改正后才能继续。

Initialize:所有硬件回原位

运行任何实验方案之前,系统必须先初始化。初始化让注射器、阀和自动收集器的 X-Y 平台回到原位。所有已分配的硬件都会动作,包括稀释泵通道,确保后续方案可能用到的硬件全部就绪。

初始化会排空注射器,里面的液体都会被推出去。运行前确认通往废液的流路全部接好。

当前流路配置里稀释泵没接 Sunny 时,先把它的出液管引到合适的废液容器。稀释通道长期不用时,建议断开它与储液瓶的连接,并把注射器拆下保存,免得每次初始化白白磨损。

Initialize 方案有两处可编辑:

通道越窄的 Sunny,同样流速下背压越高,出液流速要选得越低。软件按 Sunny 给出了推荐档位:

出液流速档位 / 单通道流速 / 适用的 Sunny

Slow:单通道流速 2.5 mL/min;适用的 Sunny Sunny 100 X / 100 T、Sunny 50 Micromixer、Sunny 150 3D

Medium:单通道流速 5 mL/min;适用的 Sunny Sunny 190 X / 190 T

Fast:单通道流速 7.5 mL/min;适用的 Sunny Sunny 275 X / 275 T、Sunny 490 Trident T

Initialize 方案的 Parameters 区:选择 Dispense Flow Rate 档位,下方说明列出每档的单通道流速和适用 Sunny。

设好后点 Start 运行初始化。

Prime:把整条流路换成新液体

初始化之后就可以润洗。润洗让注射器反复吸液、排液,把系统内部的液体整体置换一遍,主要用途有三个:

运行前确认储液瓶里装有足量的合适液体,各处接管牢固。复制一份橙色 Default Prime 方案,选中生成的绿色方案,再设置两个参数:

润洗方案会读取 ASV 设备窗口里设定的进样环体积,保证出液量足以冲净进样环的内部体积。所以运行前先确认进样环体积填对了。

Excel 模板:实验参数在这里定,也在这里校验

系统润洗好以后,就可以用 Development 方案运行一组实验。实验参数全部在实验导入模板(Experimental Import Template)里定义。这是一份 Excel 表,可以直接从 Sunny Suite 导出,填好再导回。

模板有三张工作表:How To(使用说明)、User Inputs(全局设置)和 Experimental Table(实验表)。

User Inputs:全局设置

对照右侧的示意图核对实物。选好 Sunny 后,右侧会显示预期的 Sunny 安装和管路配置。图和仪器上实际装的不一致时,回头检查选项。

User Inputs 工作表(Sunshine):左侧填进样环体积、Sunny 配置、收集瓶架、稀释和冲洗等级,右侧随选项显示流路配置图。

Experimental Table:逐行定义实验

每行填写时都会与系统限值和当前设置比对,每列的参数限值写在该列的信息框里。M 列 Row Status 显示校验结果:

填行的同时,User Inputs 页会更新 Input 1、Input 2、稀释液和收集所需的大致驱动液体积,方便提前备足。

实验表里不要拖放或剪切粘贴单元格,会打乱表内计算。复制粘贴和下拉填充可以用。

读懂一个 INVALID 例子

下图中前 5 行流速比都是 3:1,收集 800 µL,头切、尾切各 100 µL。所以每行实验体积为 1000 µL,其中 Input 1 占 750 µL。总流速从 1000 µL/min 逐行升到 12,000 µL/min,5 行都是 VALID。

第 6 行 INVALID:总流速 16,000 µL/min 要求 Input 1 泵以 12,000 µL/min 出液;同时 Input 1 总体积累计到 5,100 µL,两处都标红。

第 6 行被判为 INVALID,有两个原因:

总注入体积超过进样环容量时,减少实验行数或降低每行用量;也可以换更大的进样环,同时改模板和软件里的体积,三处保持一致。

导入前另存,导入后逐项核对

View 窗口里虽然有导入 / 导出配置、增删行等按钮,但改动无法保存,只能点 Cancel 关闭。要改实验表,就改原始 Excel 文件、保存到本地,再重新导入,生成一个新方案。旧方案留在列表里,不需要时可以删除。

运行实验:装瓶、确认、装样,然后无人值守

装样提示:分别给出 Input 1、Input 2 进样环要注入的体积,并说明已加上 70 µL 补偿注样口死体积。

之后系统自动执行:

运行时界面显示实验计时器,以及一个用斜杠分隔的计数,例如 001/005。前一个数是当前实验在表中的行号,后一个数是本次运行的实验总数,后面的文字说明当前进行到哪一步。实验行号不连续时,可能显示 005/004,意思是正在运行第 5 行,本次共运行 4 条。

运行界面:上方是实验计时器,Status 下显示当前步骤,Execution Control 区可选 Run all Experiments 或 Run from Experiment。

出错,或因故需要重新开始时,选 Run from Experiment,指定从哪一行开始运行。

日志自动保存为 CSV

运行时所有数据都自动写入本机的日志文件,格式为 CSV,可以从左下角 Logs 标签打开。事后可以拿实际输出和该实验输入的参数对比,用于数据分析或报告。

日志分三类,各存为单独文件:

日志可以按需调整:用筛选项开关某些数据流;调整 Data Interval 降低采集频率,默认每秒采集一次;用擦除按钮清空并开始新的日志文件;按新旧顺序排列。

Logs 窗口:左侧选择日志类型,右侧按时间列出各硬件的状态、压力和流速数据。

方案日志

每个方案运行完成后,还会另存一份方案日志(Protocol Log),保存位置与上述日志不同。它只针对本次运行的方案,方便快速回顾做过的实验。

方案运行时,Protocols 窗口里的 Output 实时列出每一步:当前动作、正在做哪条实验、硬件的目标条件。运行结束后,Output 会写明本次实验数据的保存位置。

连续生产模式:反应物装进储液瓶,泵手动设流速

Sunshine 出厂按方案模式配置。改用连续生产模式(Sunshine 和 Sunshine Lite 支持)时,按下面几步调整:

颗粒制备的具体结果取决于配方和流动参数,用方案模式在小体量下先把参数定下来,再放大。用 Sunshine 做 LNP 工艺优化的实测案例,见Sunshine LNP 工艺优化应用笔记。