CRISPR.BOT, LEGO Mindstorms parçaları kullanılarak geliştirilmiş, laboratuvar ortamında genetik mühendisliği deneylerini otomatik olarak gerçekleştirebilen modüler bir robotik platformdur. Temel amacı, laboratuvar otomasyonunu daha erişilebilir ve düşük maliyetli hâle getirmektir. Geleneksel sıvı işleme robotlarının 10–30 bin dolar civarındaki maliyetine karşın, CRISPR.BOT’un temel bileşeni olan LEGO Mindstorms EV3 kiti yaklaşık 1000 dolar düzeyindedir. Buna, deneye özel açık kaynak kodlama imkânı da eklenmektedir. Böylece küçük araştırma grupları da otomasyonun sunduğu hız, hassasiyet ve tekrarlanabilirlik avantajlarından yararlanabilir.
Platform, üç temel deneysel uygulama üzerinde test edilmiştir: (1) bakterilere yeşil floresan protein (GFP) genini taşıyan DNA aktarımı, (2) insan hücrelerine lentiviral vektörler aracılığıyla gen transferi ve (3) CRISPR-Cas sistemleriyle gen düzenleme. GFP, genin başarıyla hücreye aktarıldığını ve çalıştığını mikroskop altında yeşil floresan ile görsel olarak doğrulayan bir “raportör” proteindir. Lentiviral vektörler, genetik materyali güvenli bir şekilde hücre içine taşıyan, zararsız hâle getirilmiş virüs sistemleridir. CRISPR-Cas uygulamalarında ise farklı kılavuz RNA’lar kullanılarak hedef gen bölgelerinde düzenleme yapılmış ve sonuçlar akış sitometrisi ile doğrulanmıştır.
CRISPR.BOT, ayrıca tek hücre alt klonlama işlemlerinde de yüksek başarı oranı (%90–100 GFP-pozitif klon) elde etmiştir. Bu işlem, genetik olarak değiştirilmiş hücreler arasından istenen tek bir hücreyi seçip çoğaltarak genetik açıdan homojen hücre popülasyonları oluşturmayı sağlar. Normalde pahalı cihazlar ve ileri teknik bilgi gerektiren bu süreç, CRISPR.BOT ile düşük maliyetli ve yüksek tekrarlanabilirlikte gerçekleştirilebilmektedir.
LEGO tabanlı modüler mimari sayesinde sistem, farklı deney formatlarına (6, 12, 96 kuyucuklu plakalar vb.) kolayca uyarlanabilir. Motorlar, sensörler ve renk algılama modülleri, pipetleme işlemlerinde hem hacimsel tutarlılık hem de konumsal doğruluk sağlar. 5–200 mikrolitre aralığında kararlı pipetleme performansı raporlanmış olup bu değer, hücre kültürü ve moleküler biyoloji çalışmalarının çoğu için yeterlidir. Ancak sistemin bazı sınırlılıkları bulunmaktadır; örneğin 5 mikrolitrenin altındaki hacimlerde hassasiyet iyileştirmeye açıktır ve otomatik uç değiştirme özelliği henüz bulunmamaktadır.
Güvenlik açısından, CRISPR.BOT’un kapalı sistem içinde çalışabilme özelliği önemlidir. Böylece SARS-CoV-2 gibi patojenlerle yürütülen deneylerde insan teması en aza indirilerek biyogüvenlik artırılabilir. Bu teknoloji, yalnızca yetkili laboratuvarlarda ve ilgili etik-hukuki çerçeveler içinde kullanılmak üzere tasarlanmıştır; ev ortamında biyolojik deney yapılması amacı taşımamaktadır.
Araştırma, CRISPR.BOT’un endüstriyel ölçekteki otomasyon sistemleri kadar kapsamlı olmasa da, erişilebilirlik, uyarlanabilirlik ve maliyet açısından güçlü bir alternatif sunduğunu göstermektedir. Gelecek hedefleri arasında otomatik uç değişimi, daha küçük hacimlerde pipetleme doğruluğu, ek cihaz entegrasyonları (RT-PCR, ELISA okuyucu, akış sitometrisi) ve yapay zekâ ile kendi kendini planlayabilen mini laboratuvar sistemleri bulunmaktadır. Bu tür iyileştirmeler, platformun tanıdan kişiye özel tedaviye kadar geniş bir yelpazede kullanılabilmesini mümkün kılabilir.
