Automatisoitu pipetointion yksi tehokkaimmista tavoista minimoida inhimilliset virheet, lisätä tarkkuutta ja täsmällisyyttä sekä nopeuttaa laboratorion työnkulkua. Nesteenkäsittelyn työnkulun automatisoinnin välttämättömien komponenttien valinta riippuu kuitenkin tavoitteistasi ja sovelluksistasi. Tässä artikkelissa käsitellään joitakin keskeisiä seikkoja, jotka on otettava huomioon valittaessa nesteenkäsittelyalustaa laboratorioosi.
Pipetoinnin automatisointi on keskeinen askel laboratorioiden työnkulkujen parantamisessa, sillä se auttaa lisäämään toistettavuutta, tehostamaan läpivirtausta ja vähentämään virheitä. Laboratoriot ovat riippuvaisia automatisoiduista nesteenkäsittelyteknologioista monissa eri sovelluksissa, kuten näytteenvalmistuksessa, DNA:n eristyksessä, solupohjaisissa määrityksissä ja ELISA-testeissä. Nämä alustat ovat pitkäaikainen investointi, ja ne tulisi valita paitsi tämän päivän vaatimusten myös laboratorion mahdollisten tulevien tarpeiden perusteella. Näin varmistetaan, että valitaan oikea alusta, joka voi palvella laboratoriota tehokkaasti tulevina vuosina.
Ensimmäiset askeleet
Ennen kuin teet mitään päätöksiä, tutustu huolellisesti automatisoitaviin prosesseihin:
Aloitatko vankalla prosessilla?
Nesteiden käsittelyn automatisointi voi parantaa huomattavasti manuaalista työnkulkua, mutta se ei voi korjata määritystä, joka ei jo toimi. Jaa työnkulkusi yksittäisiin vaiheisiin ja mieti kunkin vaiheen mahdollista vaikutusta koko työnkulkuun. Esimerkiksi määrityksen siirtäminen manuaalisesti pipetoidusta, putkipohjaisesta muodosta automatisoituun, tiheämpään, levypohjaiseen työnkulkuun tarkoittaa, että näytteet ja reagenssit ovat kannella paljon pidemmän aikaa. Miten tämä voi vaikuttaa näytteidesi ja reagenssiesi eheyteen?
Miten tarpeesi muuttuvat?
Säästääksesi rahaa, voi olla houkuttelevaa investoida järjestelmään, joka täyttää vain laboratoriosi nykyiset tarpeet, mutta pitkällä aikavälillä saatat menettää paljon. Mieti, mitkä elementit ovat välttämättömiä ja mitkä olisivat mukavia. Hyvän automatisoidun nesteenkäsittelyjärjestelmän tulisi olla uudelleenkonfiguroitavissa, jotta voit ottaa käyttöön uusia sovelluksia ja työnkulkuja tarpeiden muuttuessa. Joustavan, modulaarisen järjestelmän avulla monia nykyisten työnkulkujesi elementtejä voidaan käyttää uudelleen ja päivittää.
Onko olemassa valmiita ratkaisuja, jotka täyttävät tarpeesi?
Jotkin erikoistyöasemat on optimoitu tiettyihin sovelluksiin, joissa käytetään hyväksi todistettuja protokollia, kuten DNA:n eristystä, näytteenvalmistusta ja soluviljelyä. Tämä voi yksinkertaistaa valintaprosessia huomattavasti ja tarjota silti hyödyllisen "ydinkomponentin", joka voidaan integroida suurempaan järjestelmään tulevaisuudessa. Valmiit ratkaisut, jotka on suunniteltu tulevaisuuden integrointi ja joustavuus mielessä pitäen, ovat parempia kuin joustamattomat, "suljetut" alustat.
Kuinka paljon tilaa sinulla on, ja käytätkö sitä tehokkaasti?
Tila on usein arvokas hyödyke. Useimmat nesteenkäsittelyjärjestelmät ovat nykyään monikäyttäjiä, mikä on lisännyt joustavuuden ja tilan innovatiivisen käytön kysyntää. Harkitse automatisoidun alustan valitsemista, joka pääsee käsiksi työpöydän alapuolella olevaan tilaan esimerkiksi lisäanalyysi- tai näytteenvalmistuslaitteiden jne. saavuttamiseksi.
Kuinka helppoa sitä on huoltaa ja ylläpitää?
Älä unohda huoltoa ja kunnossapitoa. Teknikoiden helppo pääsy laitteistoon voi vähentää seisokkiaikoja ja työnkulun häiriöitä.
Oikean laitteiston valitseminen
Työskenteletpä sitten genomiikan, solubiologian, lääkekehityksen, molekyylidiagnostiikan tai jonkin täysin muun parissa, oikea nesteenkäsittelyjärjestelmä voi helpottaa elämääsi huomattavasti. Tärkeitä huomioitavia asioita ovat:
Ilma- vai nestemäinen pipetointi?
Ilman syrjäytysmenetelmä sopii erinomaisesti annosteluun laajalla tilavuusalueella, 0,5–1 000 μl. Vaikka se on yhteensopiva vain kertakäyttöisten kärkien kanssa, se lisää nopeutta ja tuottavuutta poistamalla nesteen syrjäyttämiseen liittyvät ylimääräiset vaiheet nesteitä vaihdettaessa tai järjestelmää huuhdeltaessa. Se myös vähentää ristikontaminaation riskiä ja tarjoaa turvallisen tavan käsitellä radioaktiivisia tai biovaarallisia aineita.
Nesteen syrjäytys on yhteensopiva sekä kiinteiden että kertakäyttöisten kärkien kanssa, ja se on ensisijainen tekniikka alle 5 μl:n moniannostelumäärien annosteluun. Pestävät kiinteät teräskärjet sopivat ihanteellisesti sovelluksiin, joissa putket on lävistettävä tai joissa tarvitaan ylipainepipetointia. Maksimaalisen joustavuuden saavuttamiseksi harkitse järjestelmää, joka sisältää sekä ilman että nesteen syrjäytyksen.
Minkä volyymien ja formaattien kanssa työskentelet?
Varmista, että alusta pystyy käsittelemään laboratoriossasi yleisesti käytettyjä pipetointimääriä ja laboratoriovälineiden muotoja (putkia ja levyjä). Harkitse myös, mahdollistaako automaatio pienempien näyte- ja reagenssimäärien käytön, mikä tarjoaisi mahdollisia kustannussäästöjä.
Mitkä pipetointivarret sinun pitäisi valita?
Päätyypit ovat 1) muuttuvakanavaiset pipetit – yleensä 1–8-kanavaiset – jotka pystyvät käsittelemään putkia, levyjä ja monia muita laboratoriovälineformaatteja; ja 2) monikanavaiset varret, jotka on suunniteltu erityisesti annosteluun monikuoppaisille levyille. Nykyaikaiset järjestelmät mahdollistavat pipetointipäiden tai sovitinlevyjen vaihtamisen "lennosta" – viisas valinta protokollille, joissa käytetään monia erilaisia lisävarusteita, kuten kiinteitä neuloja, kertakäyttöisiä kärkiä, pienitilavuuksisia neulatyökaluja jne.
Tarvitsetko robottikäsivarsiavartenylimääräistä joustavuutta?
Robottikäyttöiset tarttujavarret tarjoavat maksimaalisen joustavuuden siirtämällä laboratoriovälineitä työtasolla. Robottikäyttöiset käsivarret, jotka voivat vaihtaa "sormiaan" nopeasti, varmistavat maksimaalisen joustavuuden ja turvallisen otteen sekä putkista että levyistä.
Minkä tyyppinen pipetinkärki maksimoi toistettavuuden?
Kärkien laatu on keskeinen tekijä toistettavuuden kannalta ja voi joko ratkaista järjestelmän suorituskyvyn. Kertakäyttöisiä kärkiä pidetään usein parhaana vaihtoehtona biologisten näytteiden välisen ristikontaminaation estämiseksi. Jotkut toimittajat tarjoavat nyt myös erityisiä pienitilavuuksisia kärkiä, jotka on validoitu luotettavaan annosteluun mikrolitra- tai alle mikrolitratasoilla esimerkiksi määritysten miniatyrisoinnin kaltaisissa sovelluksissa. Harkitse automaatiovalmistajan omien pipettikärkien ostamista varmistaaksesi, että saat luotettavimmat tulokset.
Kiinteitä kärkiä käyttävillä instrumenteilla voi olla etuja käyttökustannusten suhteen. Kiinteät teräsneulat pääsevät usein syvien astioiden pohjaan paremmin kuin kertakäyttöiset kärjet ja voivat myös lävistää väliseinät. Optimaalisesti suunnitellut kärkien pesuasemat vähentävät ristikontaminaation riskiä tätä järjestelmää käytettäessä.
Tarvitsetko kärkiä, joiden steriiliys on taattu?
Kontaminaatioriskin minimoimiseksi käytä vain "steriileiksi" merkittyjä kulutustarvikkeita. Nämä valmistetaan tiukoissa olosuhteissa ja täyttävät pakkaus- ja kuljetusstandardit, jotka varmistavat kärkien steriiliyden aina laboratoriopöydälle asti. "Esisteriiliksi" merkityt tuotteet ovat steriilejä lähtiessään valmistajalta, mutta ne voivat kontaminoitua myöhemmin monin tavoin.
Ohjelmisto on tärkeä
Ohjelmisto tarjoaa rajapinnan instrumentointia asentavan ja käyttävän henkilön kanssa, ja sen suunnittelu määrää, kuinka helppoa järjestelmää on ohjelmoida ja sen kanssa olla vuorovaikutuksessa työnkulkujen konfiguroimiseksi, prosessiparametrien asettamiseksi ja tiedonkäsittelyvalintojen tekemiseksi. Sillä on myös suora vaikutus siihen, kuinka paljon koulutusta järjestelmän luotettava käyttö vaatii. Ellei sinulla ole omaa ohjelmistoteknikkoa, huonosti suunniteltu ohjelmisto, olipa se kuinka tehokas tahansa, voi tehdä sinut riippuvaiseksi toimittajasta tai ulkopuolisesta asiantuntijasta räätälöityjen protokollien kehittämisessä, ongelmien vianmäärityksessä ja jopa yksinkertaisimpien ohjelmointimuutosten tekemisessä. Monissa laboratorioissa järjestelmänvalvoja ei ole ohjelmointiasiantuntija, eivätkä useimmat IT-tiimit osallistu suoraan instrumenttien ohjausohjelmistoon. Tämän seurauksena saatat joutua odottamaan ulkopuolisten konsulttien saatavuutta, mikä haittaa vakavasti tuottavuutta ja vaarantaa projektin aikataulut.
Huomioitavia seikkoja
Keskeisiä kysymyksiä nesteenkäsittelyjärjestelmän ohjelmistoa arvioitaessa ovat:
- Voivatko käyttäjät käyttää kosketusnäyttöä päivittäisessä toiminnassa?
- Onko toimittajalla olemassa olevien protokollien kirjasto ohjelmoinnin yksinkertaistamiseksi?
- Mitä ominaisuuksia ohjelmistojen integrointiin on kolmannen osapuolen laitteissa?
- Kuinka laaja laiteajurikirjasto toimittajalla on?
- Onko toimittajalla kokemusta LIMS-rajapintojen käytöstä?
- Olisitko itse tyytyväinen ohjelmoimaan järjestelmän?
- Kuinka helppoa operaattoreiden on perustaa ajojaan ilman ohjelmointiosaamista?
- Mitä ominaisuuksia – kuten mukautettavia graafisia lastausoppaita – tarvitset, ja ovatko ne saatavilla?
- Onko ohjelmiston uudelleenkonfigurointi helppoa, kun järjestelmän käyttötarkoitusta muutetaan?
- Voiko toimittaja auttaa kyberturvallisuuden varmistamisessa?
Näytteen jäljitettävyys
Näytteiden täydellinen jäljitettävyys voi olla olennaista laatustandardien ja -ohjeiden noudattamisen kannalta. Viivakoodimerkinnät yhdessä asianmukaisen ohjelmiston kanssa yksinkertaistavat sekä näytteiden että tarvikkeiden seurantaa ja voivat estää jäljitettävyyden menetyksen. Automatisoidut merkintä- ja seurantaratkaisut voivat myös:
- Ilmoita laboratoriovälineiden sijainti kannella ja varastoyksiköissä
- Varmista, että viivakooditarrat on kiinnitetty oikein ja ne voidaan lukea oikein
- Nopeuta viivakoodien luku- ja näytteenottoprosesseja ja virtaviivaista väliohjelmistojen ja LIMS-järjestelmien integrointia.
Mahdollisuus puuttua asiaan
Virheitä sattuu helposti, mutta niiden korjaaminen ei ole aina niin helppoa. Monista automaatiojärjestelmistä puuttuu "käynnistys/pysäytys"- tai "kumoa"-toimintoja, mikä voi tarkoittaa ohjelman uudelleenkäynnistystä, jos syötät jotain väärin tai prosessi on keskeytettävä. Etsi älykäs automaatiojärjestelmä, joka pystyy havaitsemaan, ymmärtämään, raportoimaan ja toipumaan virheistä ja jossa on käynnistys/pysäytystoiminto, joka mahdollistaa turvallisen ja helpon käyttäjän vuorovaikutuksen laitteen työalueen kanssa ajon aikana.
Yhteenveto
Automaattinen nesteenkäsittely voi poistaa monia työläitä tehtäviä, parantaa tuottavuutta ja vapauttaa arvokasta aikaa tärkeämpään työhön – mutta vain jos otat käyttöön oikeat ratkaisut. Tässä artikkelissa käsiteltyjen näkökohtien huolellinen harkinta auttaa laboratorioita valitsemaan viisaasti, jolloin ne voivat hyötyä automaattisesta nesteenkäsittelystä ja helpottaa ja tehostaa elämäänsä.
Julkaisun aika: 10.5.2022