Автоматизирано пипетиранее един от най-ефективните начини за минимизиране на човешките грешки, повишаване на прецизността и точността и ускоряване на лабораторния работен процес. Изборът на „задължителните“ компоненти за успешна автоматизация на работния процес при работа с течности обаче зависи от вашите цели и приложения. Тази статия разглежда някои от ключовите моменти, които трябва да се вземат предвид при избора на платформа за работа с течности за вашата лаборатория.
Автоматизирането на пипетирането е ключова стъпка за подобряване на лабораторните работни процеси, спомагайки за повишаване на възпроизводимостта, увеличаване на производителността и намаляване на грешките. Лабораториите разчитат на автоматизирани технологии за работа с течности за разнообразни приложения, включително подготовка на проби, екстракция на ДНК, клетъчни анализи и ELISA. Тези платформи са дългосрочна инвестиция и трябва да се избират въз основа не само на днешните изисквания, но и на потенциалните бъдещи нужди на лабораторията. Това ще гарантира, че е избрана правилната платформа и тя може ефективно да служи на лабораторията в продължение на много години напред.
Първи стъпки
Преди да вземете каквито и да е решения, разгледайте добре процесите, които ще бъдат автоматизирани:
Започвате ли със стабилен процес?
Автоматизацията на работата с течности може значително да подобри ръчния работен процес, но не може да поправи анализ, който вече не работи. Разделете работния си процес на отделни стъпки и помислете за потенциалното въздействие на всяка от тях върху цялостния работен процес. Например, преминаването на анализ от ръчно пипетиран формат, базиран на епруветка, към автоматизиран работен процес с по-висока плътност, базиран на плаки, означава, че пробите и реактивите ще бъдат на теста за много по-дълъг период от време. Как това може да повлияе на целостта на вашите проби и реактиви?
Как ще се променят вашите нужди?
За да спестите пари, може да е изкушаващо да инвестирате в система, която отговаря само на текущите нужди на вашата лаборатория, но в дългосрочен план бихте могли да загубите. Помислете кои елементи са от съществено значение и кои би било добре да имате. Една добра автоматизирана система за обработка на течности трябва да може да се преконфигурира, така че да можете да поемате нови приложения и работни процеси, когато нуждите се променят. С гъвкава, модулна система много елементи от текущите ви работни процеси могат да бъдат пренасочени и модернизирани.
Има ли готово решение, което отговаря на вашите нужди?
Някои специализирани работни станции са оптимизирани за специфични приложения с доказани протоколи, като например екстракция на ДНК, подготовка на проби и клетъчно култивиране. Това би могло значително да опрости процеса на подбор и същевременно да осигури полезен „основен“ компонент за интегриране в по-голяма система в бъдеще. Готовите решения, проектирани с мисъл за бъдеща интеграция и гъвкавост, са за предпочитане пред негъвкавите, „затворени“ платформи.
Колко пространство имате и използвате ли го ефективно?
Пространството често е ценна стока. Повечето системи за работа с течности вече са многопотребителски, което е увеличило търсенето на гъвкавост и иновативно използване на пространството. Помислете за избор на автоматизирана платформа, която може да осъществява достъп до пространството под работната маса, за да достигне например до допълнителни аналитични или устройства за подготовка на проби и др.
Колко лесно е да се поддържа и обслужва?
Не пренебрегвайте сервизното обслужване и поддръжката. Лесният достъп на техниците може да намали времето за престой и прекъсванията на работния ви процес.
Избор на правилния хардуер
Независимо дали работите в областта на геномиката, клетъчната биология, откриването на лекарства, молекулярната диагностика или нещо съвсем различно, правилната система за работа с течности може да улесни живота ви значително. Важни съображения включват:
Пипетиране с изместване на въздух или течност?
Изместването на въздуха е идеално за дозиране в голям обемен диапазон, от 0,5 до 1000 μL. Въпреки че е съвместимо само с накрайници за еднократна употреба, това увеличава скоростта и производителността, като елиминира допълнителните стъпки, свързани с пипетирането с изместване на течности при смяна на течности или промиване на системата. Също така намалява риска от кръстосано замърсяване и осигурява безопасен начин за работа с радиоактивни или биологично опасни материали.
Изместването на течности е съвместимо както с фиксирани, така и с еднократни накрайници и е предпочитаната технология за многократно дозиране на обеми под 5 μL. Миещите се фиксирани стоманени накрайници са идеални за приложения, където епруветките трябва да се пробиват или се изисква пипетиране с положително налягане. За максимална гъвкавост, помислете за система, която включва изместване както на въздух, така и на течност.
С какви томове и формати работите?
Уверете се, че платформата може да обработва необходимите обеми за пипетиране и формати на лабораторно оборудване (епруветки и плаки), които обикновено се използват във вашата лаборатория. Също така помислете дали автоматизацията ще позволи използването на по-малки обеми проби и реагенти, което ще предложи потенциални икономии на разходи.
Кои пипетиращи рамена трябва да изберете?
Основните видове са 1) пипети с променлив канал – обикновено от 1 до 8 канала – които могат да работят с епруветки, плаки и много други формати лабораторно оборудване; и 2) многоканални рамена, проектирани специално за дозиране в плаки с множество ямки. Съвременните системи позволяват смяната на пипетиращите глави или адаптерните плаки „в движение“ – мъдър избор за протоколи, които използват много различни аксесоари, като фиксирани игли, накрайници за еднократна употреба, инструменти с щифтове за малък обем и др.
Имате ли нужда от роботизирани ръцезадопълнителна гъвкавост?
Роботизираните захващащи рамена осигуряват максимална гъвкавост, като преместват лабораторни принадлежности по работната платформа. Роботизираните рамена, които могат бързо да сменят „пръстите си“, осигуряват максимална гъвкавост и сигурно захващане както за епруветки, така и за плаки.
Кой тип накрайник на пипета ще увеличи максимално възпроизводимостта?
Качеството на накрайниците е ключов фактор за възпроизводимостта и може да определи или да наруши производителността на системата. Накрайниците за еднократна употреба често се възприемат като най-добрият избор за елиминиране на кръстосано замърсяване между биологични проби. Някои доставчици вече предлагат и специални накрайници за малък обем, валидирани за надеждно дозиране на микролитрови или субмикролитрови нива, необходими за приложения като миниатюризация на анализи. Помислете за закупуване на накрайници за пипети от собствената марка на доставчика на автоматизация, за да сте сигурни, че получавате най-надеждните резултати.
Инструментите, използващи фиксирани накрайници, могат да имат предимства по отношение на оперативните разходи. Фиксираните стоманени игли често могат да достигнат дъното на дълбоките съдове по-добре от накрайниците за еднократна употреба и могат също така да пробият септите. Оптимално проектираните станции за измиване на накрайниците намаляват риска от кръстосано замърсяване с тази настройка.
Нуждаете ли се от накрайници, които са гарантирано стерилни?
За да се сведе до минимум рискът от замърсяване, използвайте само консумативи, обозначени като „стерилни“. Те се произвеждат при строги условия и отговарят на стандартите за опаковане и транспорт, които гарантират стерилност на накрайниците по целия път до лабораторната маса. Продуктите с етикет „предстерилни“ са стерилни, когато напуснат производителя, но по-късно има много възможности за замърсяване.
Софтуерът има значение
Софтуерът осигурява интерфейса с лицето, което настройва и работи с инструментите, а неговият дизайн ще определи колко лесно е да се програмира и взаимодейства със системата, за да се конфигурират работни процеси, да се задават параметри на процеса и да се правят избори за обработка на данни. Той също така има пряко отношение към това колко обучение е необходимо, за да се работи със системата уверено. Освен ако нямате вътрешен софтуерен техник, лошо проектираният софтуер, независимо колко мощен е, може да ви остави зависими от доставчика или външен специалист за разработване на персонализирани протоколи, отстраняване на проблеми и правене дори на най-простите промени в програмирането. В много лаборатории системният оператор не е експерт по програмиране и повечето ИТ екипи няма да се ангажират пряко със софтуера за управление на инструментите. В резултат на това може да се наложи да чакате външни консултанти да бъдат на разположение, което сериозно възпрепятства производителността и излага на риск сроковете на проекта.
Аспекти за обмисляне
Ключови въпроси, които трябва да се зададат при оценката на софтуера за системи за обработка на течности, включват:
- Могат ли операторите да взаимодействат със сензорен екран за ежедневна работа?
- Доставчикът разполага ли с библиотека от съществуващи протоколи за опростяване на програмирането?
- Какви са възможностите за интеграция на софтуер за устройства на трети страни?
- Какъв е обхватът на библиотеката с драйвери на устройства, предлагана от производителя?
- Доставчикът има ли опит с LIMS интерфейс?
- Ще се чувствате ли удобно сами да програмирате системата?
- Колко лесно е за операторите да настройват своите писти без опит в програмирането?
- Какви функции – като например персонализируеми графични ръководства за зареждане – са ви необходими и налични ли са?
- Лесно ли е да се преконфигурира софтуерът, когато системата бъде преназначена?
- Може ли доставчикът да помогне за осигуряване на киберсигурност?
Проследимост на пробите
Пълното проследяване на пробите може да бъде от съществено значение за спазването на стандартите и насоките за качество. Етикетирането с баркод, заедно с подходящ софтуер, ще опрости проследяването както на пробите, така и на консумативите и може да предотврати загуба на проследимост. Автоматизираните решения за етикетиране и проследяване могат също така:
- Посочете местоположението на лабораторното оборудване на палубата и в складовите помещения
- Уверете се, че етикетите с баркодове са правилно поставени и могат да се прочетат правилно
- Ускорете процесите на четене на баркодове и вземане на проби и рационализирайте интеграцията на мидълуер и LIMS.
Възможността за намеса
Грешките се допускат лесно, но не винаги е толкова лесно да се поправят. Много системи за автоматизация нямат функции за „старт/стоп“ или „отмяна“, което може да означава, че трябва да рестартирате програмата, ако въведете нещо неправилно или е необходимо да спрете процес. Потърсете интелигентна система за автоматизация, която може да открива, разбира, докладва и се възстановява от грешка, с функция за старт/стоп, която позволява безопасно и лесно взаимодействие на оператора с работната зона на инструмента по време на работа.
Обобщение
Автоматизираното боравене с течности може да елиминира много досадни задачи, подобрявайки производителността и освобождавайки ценно време за по-важна работа – но само ако внедрите правилните решения. Внимателното обмисляне на точките, обсъдени в тази статия, ще помогне на лабораториите да избират мъдро, което ще им позволи да се възползват от предимствата на автоматизираното боравене с течности и да направят живота по-лесен и по-продуктивен.
Време на публикуване: 10 май 2022 г.