Automatizované pipetováníje jedním z nejúčinnějších způsobů, jak minimalizovat lidské chyby, zvýšit přesnost a správnost a zrychlit pracovní postup v laboratoři. Rozhodnutí o „nezbytných“ komponentách pro úspěšnou automatizaci pracovního postupu při manipulaci s kapalinami však závisí na vašich cílech a aplikacích. Tento článek pojednává o některých klíčových bodech, které je třeba zvážit při výběru platformy pro manipulaci s kapalinami pro vaši laboratoř.
Automatizace pipetování je klíčovým krokem ke zlepšení laboratorních pracovních postupů, pomáhá zvýšit reprodukovatelnost, zvýšit propustnost a snížit počet chyb. Laboratoře se spoléhají na automatizované technologie pro manipulaci s kapalinami pro širokou škálu aplikací, včetně přípravy vzorků, extrakce DNA, buněčných testů a ELISA. Tyto platformy představují dlouhodobou investici a měly by být vybírány nejen na základě dnešních požadavků, ale také potenciálních budoucích potřeb laboratoře. Tím se zajistí, že bude vybrána správná platforma, která bude laboratoři efektivně sloužit po mnoho dalších let.
První kroky
Než učiníte jakékoli rozhodnutí, důkladně si prohlédněte procesy, které chcete automatizovat:
Začínáte s robustním procesem?
Automatizace manipulace s kapalinami může výrazně vylepšit manuální pracovní postup, ale nemůže opravit test, který již nefunguje. Rozdělte svůj pracovní postup na jednotlivé kroky a zamyslete se nad potenciálním dopadem každého z nich na celkový pracovní postup. Například převedení testu z ručně pipetovaného formátu založeného na zkumavkách na automatizovaný pracovní postup s vyšší hustotou na destičkách znamená, že vzorky a činidla budou na stole mnohem déle. Jak by to mohlo ovlivnit integritu vašich vzorků a činidel?
Jak se změní vaše potřeby?
Abyste ušetřili peníze, může být lákavé investovat do systému, který splňuje pouze aktuální potřeby vaší laboratoře, ale z dlouhodobého hlediska byste mohli prodělat. Zvažte, které prvky jsou nezbytné a které by bylo dobré mít. Dobrý automatizovaný systém pro manipulaci s kapalinami by měl být rekonfigurovatelný, abyste mohli přizpůsobit nové aplikace a pracovní postupy podle měnících se potřeb. Díky flexibilnímu, modulárnímu systému lze mnoho prvků vašich stávajících pracovních postupů přepracovat a modernizovat.
Existuje nějaké hotové řešení, které splňuje vaše potřeby?
Některé specializované pracovní stanice byly optimalizovány pro specifické aplikace s osvědčenými protokoly, jako je extrakce DNA, příprava vzorků a buněčné kultury. To by mohlo výrazně zjednodušit váš proces výběru a zároveň poskytnout užitečnou „základní“ komponentu pro integraci do většího systému v budoucnu. Běžně dostupná řešení navržená s ohledem na budoucí integraci a flexibilitu jsou vhodnější než neflexibilní, „uzavřené“ platformy.
Kolik máte prostoru a využíváte ho efektivně?
Prostor je často vzácnou komoditou. Většina systémů pro manipulaci s kapalinami je nyní víceuživatelská, což zvyšuje poptávku po flexibilitě a inovativním využití prostoru. Zvažte výběr automatizované platformy, která má přístup k prostoru pod pracovním stolem, aby dosáhla například na další analytická zařízení nebo zařízení pro přípravu vzorků atd.
Jak snadná je údržba a servis?
Nezanedbávejte servis a údržbu. Snadný přístup techniků může zkrátit prostoje a narušení vašeho pracovního postupu.
Výběr správného hardwaru
Ať už pracujete v genomice, buněčné biologii, objevování léků, molekulární diagnostice nebo něčem úplně jiném, správný systém pro manipulaci s kapalinami vám může život výrazně usnadnit. Mezi důležité aspekty patří:
Pipetování s vytlačováním vzduchu nebo kapaliny?
Vytlačování vzduchu je ideální pro dávkování ve velkém rozsahu objemů, od 0,5 do 1 000 μl. Ačkoli je kompatibilní pouze s jednorázovými špičkami, zvyšuje to rychlost a produktivitu eliminací dodatečných kroků spojených s pipetováním s vytlačováním kapaliny při výměně kapalin nebo proplachování systému. Snižuje to také riziko křížové kontaminace a poskytuje bezpečný způsob manipulace s radioaktivními nebo biologicky nebezpečnými materiály.
Technologie vytlačování kapaliny je kompatibilní s pevnými i jednorázovými špičkami a je preferovanou technologií pro vícenásobné dávkování objemů menších než 5 μl. Omyvatelné pevné ocelové špičky jsou ideální pro aplikace, kde je třeba propichovat zkumavky nebo pipetovat s pozitivním tlakem. Pro maximální flexibilitu zvažte systém, který zahrnuje vytlačování vzduchu i kapaliny.
S jakými objemy a formáty pracujete?
Ujistěte se, že platforma zvládne potřebné objemy pipet a formáty laboratorního vybavení (zkumavky a destičky) běžně používané ve vaší laboratoři. Zvažte také, zda automatizace umožní použití menších objemů vzorků a činidel, což by mohlo vést k úsporám nákladů.
Která pipetovací ramena byste si měli vybrat?
Hlavní typy jsou 1) pipety s variabilním kanálem – obvykle s 1 až 8 kanály – které zvládnou zkumavky, destičky a mnoho dalších formátů laboratorního vybavení; a 2) vícekanálová ramena navržená speciálně pro dávkování do vícejamkových destiček. Moderní systémy umožňují výměnu pipetovacích hlavic nebo adaptérových destiček „za chodu“ – což je moudrá volba pro protokoly, které používají mnoho různého příslušenství, jako jsou pevné jehly, jednorázové špičky, nízkoobjemové jehlové nástroje atd.
Potřebujete robotické paže?proextra flexibilita?
Robotická uchopovací ramena poskytují maximální flexibilitu při přesouvání laboratorního vybavení po pracovní plošině. Robotická ramena, která dokáží rychle měnit své „prsty“, zajišťují maximální flexibilitu a bezpečné uchopení zkumavek i destiček.
Který typ pipetovací špičky maximalizuje reprodukovatelnost?
Kvalita špičky je klíčovým faktorem reprodukovatelnosti a může ovlivnit nebo zhatit výkon systému. Jednorázové špičky jsou často vnímány jako nejlepší volba pro eliminaci křížové kontaminace mezi biologickými vzorky. Někteří prodejci nyní také nabízejí speciální špičky pro malé objemy, které jsou validovány pro spolehlivé dávkování v mikrolitrových nebo submikrolitrových úrovních potřebných pro aplikace, jako je miniaturizace testů. Zvažte zakoupení pipetovacích špiček vlastní značky od samotného prodejce automatizace, abyste zajistili co nejspolehlivější výsledky.
Nástroje s pevnými hroty mohou mít výhody z hlediska provozních nákladů. Pevné ocelové jehly často dosáhnou dna hlubokých nádob lépe než jednorázové hroty a mohou také propíchnout septa. Optimálně navržené stanice pro mytí hrotů snižují v tomto uspořádání riziko křížové kontaminace.
Potřebujete hroty, které jsou zaručeně sterilní?
Abyste minimalizovali riziko kontaminace, používejte pouze spotřební materiál označený jako „sterilní“. Tento materiál se vyrábí za přísných podmínek a splňuje normy pro balení a přepravu, které zajišťují sterilitu hrotů až do laboratorního stolu. Produkty označené jako „předsterilní“ jsou sterilní, když opustí výrobce, ale později se u nich vyskytuje mnoho možností kontaminace.
Softwarové záležitosti
Software poskytuje rozhraní pro osobu, která nastavuje a obsluhuje přístroje, a jeho návrh určí, jak snadné bude programování a interakce se systémem za účelem konfigurace pracovních postupů, nastavování parametrů procesu a provádění voleb pro zpracování dat. Má také přímý vliv na to, kolik školení je potřeba k sebejistému ovládání systému. Pokud nemáte interního softwarového technika, špatně navržený software, bez ohledu na to, jak výkonný je, vás může nechat závislými na dodavateli nebo externím specialistovi, který vyvíjí protokoly na míru, řeší problémy a provádí i ty nejjednodušší programovací změny. V mnoha laboratořích není operátor systému programátorským expertem a většina IT týmů se přímo nepodílí na softwaru pro řízení přístrojů. V důsledku toho budete možná muset čekat, až budou k dispozici externí konzultanti, což vážně omezí produktivitu a ohrozí časový harmonogram projektu.
Body k zvážení
Mezi klíčové otázky, které je třeba si položit při hodnocení softwaru pro systémy manipulace s kapalinami, patří:
- Mohou operátoři pro každodenní provoz používat dotykovou obrazovku?
- Má dodavatel knihovnu existujících protokolů pro zjednodušení programování?
- Jaké jsou možnosti integrace softwaru pro zařízení třetích stran?
- Jaký je rozsah knihovny ovladačů zařízení nabízené dodavatelem?
- Má dodavatel zkušenosti s propojením LIMS?
- Bylo by vám příjemné si systém naprogramovat sami?
- Jak snadné je pro operátory nastavit své běhy bez znalostí programování?
- Jaké funkce – například přizpůsobitelné grafické průvodce načítáním – potřebujete a jsou k dispozici?
- Je snadné překonfigurovat software, když je systém přepracován?
- Může dodavatel pomoci zajistit kybernetickou bezpečnost?
Sledovatelnost vzorku
Úplná sledovatelnost vzorků může být zásadní pro dodržování standardů a směrnic kvality. Označování čárovými kódy spolu s vhodným softwarem zjednoduší sledování vzorků i spotřebního materiálu a může zabránit ztrátě sledovatelnosti. Automatizovaná řešení označování a sledování mohou také:
- Uveďte umístění laboratorního vybavení na palubě a ve skladovacích jednotkách.
- Ujistěte se, že štítky s čárovými kódy jsou správně nalepeny a lze je správně přečíst.
- Zrychlete procesy čtení čárových kódů a výběru vzorků a zefektivnite integraci middlewaru a LIMS.
Možnost zasáhnout
Chyby se snadno dělají, ale ne vždy je lze snadno opravit. Mnoho automatizačních systémů postrádá funkce „start/stop“ nebo „vrácení zpět“, což může znamenat nutnost restartovat program, pokud zadáte něco nesprávně nebo je potřeba pozastavit proces. Hledejte inteligentní automatizační systém, který dokáže detekovat, porozumět, nahlásit a zotavit se z chyby, s funkcí start/stop, která umožňuje bezpečnou a snadnou interakci obsluhy s pracovní oblastí přístroje během běhu.
Shrnutí
Automatizovaná manipulace s kapalinami může eliminovat mnoho únavných úkolů, zvýšit produktivitu a uvolnit drahocenný čas pro důležitější práci – ale pouze pokud implementujete správná řešení. Pečlivé zvážení bodů uvedených v tomto článku pomůže laboratořím moudře se rozhodnout, což jim umožní těžit z výhod automatizované manipulace s kapalinami a usnadnit a zvýšit produktivitu.
Čas zveřejnění: 10. května 2022