پیپتینگ خودکاریکی از موثرترین راهها برای به حداقل رساندن خطای انسانی، افزایش دقت و صحت و سرعت بخشیدن به گردش کار آزمایشگاهی است. با این حال، تصمیمگیری در مورد اجزای «ضروری» برای اتوماسیون گردش کار موفق در جابجایی مایعات، به اهداف و کاربردهای شما بستگی دارد. این مقاله برخی از نکات کلیدی را که باید هنگام انتخاب یک پلتفرم جابجایی مایعات برای آزمایشگاه خود در نظر بگیرید، مورد بحث قرار میدهد.
خودکارسازی پیپتینگ گامی کلیدی در بهبود گردش کار آزمایشگاهی است که به افزایش تکرارپذیری، افزایش توان عملیاتی و کاهش خطاها کمک میکند. آزمایشگاهها برای طیف متنوعی از کاربردها، از جمله آمادهسازی نمونه، استخراج DNA، سنجشهای مبتنی بر سلول و الایزا، به فناوریهای خودکار جابجایی مایعات وابسته هستند. این پلتفرمها یک سرمایهگذاری بلندمدت هستند و باید نه تنها بر اساس نیازهای امروز، بلکه بر اساس نیازهای بالقوه آینده آزمایشگاه نیز انتخاب شوند. این امر تضمین میکند که پلتفرم صحیح انتخاب شده است و میتواند سالهای زیادی به طور مؤثر در خدمت آزمایشگاه باشد.
گامهای اول
قبل از هرگونه تصمیمی، نگاهی دقیق به فرآیندهایی که قرار است خودکار شوند، بیندازید:
آیا با یک فرآیند قوی شروع میکنید؟
اتوماسیون جابجایی مایعات میتواند گردش کار دستی را تا حد زیادی بهبود بخشد، اما نمیتواند سنجشی را که از قبل کار نمیکند، اصلاح کند. گردش کار خود را به مراحل جداگانه تقسیم کنید و در مورد تأثیر بالقوه هر یک بر کل گردش کار فکر کنید. به عنوان مثال، انتقال یک سنجش از یک قالب پیپت شده دستی و مبتنی بر لوله به یک گردش کار خودکار و با چگالی بالاتر و مبتنی بر پلیت به این معنی است که نمونهها و معرفها برای مدت زمان بسیار طولانیتری روی عرشه خواهند بود. این امر چگونه ممکن است بر یکپارچگی نمونهها و معرفهای شما تأثیر بگذارد؟
نیازهای شما چگونه تغییر خواهد کرد؟
برای صرفهجویی در هزینه، ممکن است وسوسه شوید که روی سیستمی سرمایهگذاری کنید که فقط نیازهای فعلی آزمایشگاه شما را برآورده کند، اما در درازمدت ممکن است ضرر کنید. در نظر بگیرید که کدام عناصر ضروری هستند و داشتن کدام یک خوب است. یک سیستم خودکار خوب برای جابجایی مایعات باید قابل تنظیم مجدد باشد تا بتوانید با تغییر نیازها، برنامهها و گردشهای کاری جدید را بپذیرید. با یک سیستم انعطافپذیر و مدولار، بسیاری از عناصر گردشهای کاری فعلی شما قابل تغییر کاربری و ارتقا هستند.
آیا راهکار آمادهای وجود دارد که نیازهای شما را برآورده کند؟
برخی از ایستگاههای کاری تخصصی برای کاربردهای خاص با پروتکلهای اثباتشده، مانند استخراج DNA، آمادهسازی نمونه و کشت سلولی، بهینه شدهاند. این امر میتواند فرآیند انتخاب شما را بسیار ساده کند و همچنان یک جزء «هسته» مفید برای ادغام در یک سیستم بزرگتر در آینده فراهم کند. راهحلهای آماده که با در نظر گرفتن ادغام و انعطافپذیری در آینده طراحی شدهاند، نسبت به پلتفرمهای «بسته» و غیرقابل انعطاف ترجیح داده میشوند.
چقدر فضا دارید و آیا از آن به طور موثر استفاده میکنید؟
فضا اغلب کالایی گرانبها است. اکثر سیستمهای جابجایی مایعات اکنون چندکاربره هستند که تقاضا برای انعطافپذیری و استفاده نوآورانه از فضا را افزایش داده است. انتخاب یک پلتفرم خودکار را در نظر بگیرید که بتواند به فضای زیر میز کار دسترسی داشته باشد تا به عنوان مثال به دستگاههای تحلیلی یا آمادهسازی نمونه اضافی و غیره دسترسی پیدا کند.
نگهداری و سرویس آن چقدر آسان است؟
سرویس و نگهداری را نادیده نگیرید. سهولت دسترسی تکنسینها میتواند زمان از کارافتادگی و اختلال در گردش کار شما را کاهش دهد.
انتخاب سختافزار مناسب
چه در حوزه ژنومیک، زیستشناسی سلولی، کشف دارو، تشخیص مولکولی یا حوزهای کاملاً متفاوت کار کنید، سیستم مناسب جابجایی مایعات میتواند زندگی شما را بسیار آسانتر کند. ملاحظات مهم عبارتند از:
پیپتینگ جابجایی هوا یا مایع؟
جابجایی هوا برای توزیع در محدوده حجمی وسیع، از 0.5 تا 1000 میکرولیتر، ایدهآل است. اگرچه فقط با سرنگهای یکبار مصرف سازگار است، اما با حذف مراحل اضافی مرتبط با پیپتینگ جابجایی مایع هنگام تعویض مایعات یا شستشوی سیستم، سرعت و بهرهوری را افزایش میدهد. همچنین خطر آلودگی متقاطع را کاهش میدهد و راهی ایمن برای کار با مواد رادیواکتیو یا زیستخطر فراهم میکند.
جابجایی مایع با هر دو نوع سرنگ ثابت و یکبار مصرف سازگار است و فناوری ترجیحی برای حجمهای توزیع چندگانه کمتر از 5 میکرولیتر است. سرنگهای فولادی ثابت قابل شستشو برای کاربردهایی که در آنها لولهها نیاز به سوراخ شدن دارند یا پیپتینگ با فشار مثبت مورد نیاز است، ایدهآل هستند. برای حداکثر انعطافپذیری، سیستمی را در نظر بگیرید که شامل جابجایی هوا و مایع باشد.
با چه حجمها و فرمتهایی کار میکنید؟
مطمئن شوید که پلتفرم میتواند حجمهای لازم پیپت و قالبهای آزمایشگاهی (لولهها و پلیتها) را که معمولاً در آزمایشگاه شما استفاده میشوند، مدیریت کند. همچنین در نظر بگیرید که آیا اتوماسیون امکان استفاده از حجمهای کوچکتر نمونه و معرف را فراهم میکند و باعث صرفهجویی در هزینهها میشود یا خیر.
کدام بازوهای پیپتینگ را باید انتخاب کنید؟
انواع اصلی عبارتند از ۱) پیپتهای کانال متغیر - عموماً ۱ تا ۸ کانال - که میتوانند لولهها، پلیتها و بسیاری از قالبهای آزمایشگاهی دیگر را مدیریت کنند؛ و ۲) بازوهای چند کاناله که به طور خاص برای توزیع در پلیتهای چند چاهکی طراحی شدهاند. سیستمهای مدرن اجازه میدهند سرهای پیپت یا پلیتهای آداپتور "در حال حرکت" تعویض شوند - انتخابی عاقلانه برای پروتکلهایی که از لوازم جانبی مختلفی مانند سوزنهای ثابت، نوکهای یکبار مصرف، ابزارهای پین کم حجم و غیره استفاده میکنند.
آیا به بازوهای رباتیک نیاز دارید؟برایانعطافپذیری اضافی؟
بازوهای رباتیک گیرهدار با حرکت دادن ظروف آزمایشگاهی در اطراف عرشه کار، حداکثر انعطافپذیری را فراهم میکنند. بازوهای رباتیک که میتوانند «انگشتان» خود را به سرعت تغییر دهند، حداکثر انعطافپذیری و گرفتن ایمن لولهها و صفحات را تضمین میکنند.
کدام نوع نوک پیپت، تکرارپذیری را به حداکثر میرساند؟
کیفیت نوک سمپلر عامل کلیدی در تکرارپذیری است و میتواند عملکرد سیستم را بهبود یا تضعیف کند. نوکهای یکبار مصرف اغلب به عنوان بهترین انتخاب برای از بین بردن آلودگی متقاطع بین نمونههای بیولوژیکی در نظر گرفته میشوند. برخی از فروشندگان اکنون نوکهای کمحجم ویژهای را ارائه میدهند که برای توزیع مطمئن در سطوح میکرولیتر یا زیر میکرولیتر مورد نیاز برای کاربردهایی مانند کوچکسازی سنجش، تأیید شدهاند. برای اطمینان از دستیابی به مطمئنترین نتایج، خرید نوک سمپلر با برند خود فروشنده اتوماسیون را در نظر بگیرید.
ابزارهایی که از نوکهای ثابت استفاده میکنند، ممکن است از نظر هزینه عملیاتی مزایایی داشته باشند. سوزنهای فولادی ثابت اغلب میتوانند بهتر از نوکهای یکبار مصرف به کف مخازن عمیق برسند و همچنین میتوانند دیوارهها را سوراخ کنند. ایستگاههای شستشوی نوک با طراحی بهینه، خطر آلودگی متقاطع را با این چیدمان کاهش میدهند.
آیا به سرنگهایی نیاز دارید که استریل بودن آنها تضمین شده باشد؟
برای به حداقل رساندن خطر آلودگی، فقط از مواد مصرفی که دارای برچسب «استریل» هستند استفاده کنید. این مواد تحت شرایط سختگیرانه تولید میشوند و مطابق با استانداردهای بستهبندی و حمل و نقل هستند که استریل بودن نوک را تا میز آزمایشگاه تضمین میکنند. محصولاتی که دارای برچسب «پیش استریل» هستند، هنگام خروج از کارخانه استریل هستند، اما بعداً با فرصتهای زیادی برای آلودگی مواجه میشوند.
نرمافزار اهمیت دارد
نرمافزار، رابط کاربری را با فردی که ابزار دقیق را راهاندازی و راهاندازی میکند، فراهم میکند و طراحی آن تعیین میکند که برنامهنویسی و تعامل با سیستم برای پیکربندی گردشهای کاری، تنظیم پارامترهای فرآیند و انتخاب گزینههای مدیریت دادهها چقدر آسان است. همچنین، ارتباط مستقیمی با میزان آموزش مورد نیاز برای کار با اطمینان سیستم دارد. مگر اینکه یک تکنسین نرمافزار در داخل شرکت داشته باشید، نرمافزاری که طراحی ضعیفی دارد، هر چقدر هم که قدرتمند باشد، میتواند شما را برای توسعه پروتکلهای سفارشی، عیبیابی مشکلات و حتی ایجاد سادهترین تغییرات برنامهنویسی به فروشنده یا یک متخصص خارجی وابسته کند. در بسیاری از آزمایشگاهها، اپراتور سیستم متخصص برنامهنویسی نیست و اکثر تیمهای فناوری اطلاعات مستقیماً با نرمافزار کنترل ابزار درگیر نمیشوند. در نتیجه، ممکن است مجبور شوید منتظر بمانید تا مشاوران خارجی در دسترس باشند که این امر به طور جدی مانع بهرهوری میشود و جدول زمانی پروژه را در معرض خطر قرار میدهد.
نکاتی که باید در نظر گرفته شوند
سوالات کلیدی که هنگام ارزیابی نرمافزار سیستم مدیریت مایعات باید پرسید عبارتند از:
- آیا اپراتورها میتوانند برای عملیات روزانه با صفحه لمسی تعامل داشته باشند؟
- آیا فروشنده کتابخانهای از پروتکلهای موجود برای سادهسازی برنامهنویسی دارد؟
- قابلیتهای ادغام نرمافزار برای دستگاههای شخص ثالث چیست؟
- میزان کتابخانه درایور دستگاه ارائه شده توسط فروشنده چقدر است؟
- آیا فروشنده در زمینه رابط کاربری LIMS تجربه دارد؟
- آیا با برنامهنویسی سیستم توسط خودتان راحت خواهید بود؟
- راهاندازی عملیات بدون تخصص برنامهنویسی برای اپراتورها چقدر آسان است؟
- به چه ویژگیهایی - مانند راهنماهای بارگذاری گرافیکی قابل تنظیم - نیاز دارید و آیا آنها در دسترس هستند؟
- آیا پیکربندی مجدد نرمافزار هنگام تغییر کاربری سیستم آسان است؟
- آیا فروشنده میتواند به تضمین امنیت سایبری کمک کند؟
قابلیت ردیابی نمونه
قابلیت ردیابی کامل نمونه میتواند برای رعایت استانداردها و دستورالعملهای کیفیت ضروری باشد. برچسبگذاری بارکد، همراه با نرمافزار مناسب، ردیابی نمونهها و مواد مصرفی را ساده میکند و میتواند از از دست رفتن قابلیت ردیابی جلوگیری کند. راهحلهای برچسبگذاری و ردیابی خودکار همچنین میتوانند:
- محل قرارگیری وسایل آزمایشگاهی را روی عرشه و واحدهای ذخیرهسازی مشخص کنید
- اطمینان حاصل کنید که برچسبهای بارکد به درستی اعمال شدهاند و میتوان آنها را به درستی خواند
- سرعت بخشیدن به فرآیندهای خواندن بارکد و انتخاب نمونه، و سادهسازی ادغام میانافزار و LIMS.
گزینه مداخله
اشتباهات به راحتی رخ میدهند، اما همیشه به راحتی قابل اصلاح نیستند. بسیاری از سیستمهای اتوماسیون فاقد عملکردهای «شروع/توقف» یا «لغو» هستند، که ممکن است به معنای نیاز به راهاندازی مجدد برنامه در صورت وارد کردن نادرست چیزی یا نیاز به مکث در یک فرآیند باشد. به دنبال یک سیستم اتوماسیون هوشمند باشید که بتواند خطا را تشخیص دهد، درک کند، گزارش دهد و از آن بازیابی کند، با قابلیت شروع/توقف تا امکان تعامل ایمن و آسان اپراتور با ناحیه کاری ابزار را در طول اجرا فراهم کند.
خلاصه
جابجایی خودکار مایعات میتواند بسیاری از کارهای خستهکننده را از بین ببرد، بهرهوری را بهبود بخشد و زمان ارزشمند را برای کارهای مهمتر آزاد کند - اما تنها در صورتی که راهحلهای مناسب را پیادهسازی کنید. بررسی دقیق نکات مورد بحث در این مقاله به آزمایشگاهها کمک میکند تا عاقلانه انتخاب کنند و به آنها اجازه میدهد از مزایای جابجایی خودکار مایعات بهرهمند شوند و زندگی را آسانتر و پربارتر کنند.
زمان ارسال: ۱۰ مه ۲۰۲۲