Pipetage automatiséL'automatisation des processus est l'un des moyens les plus efficaces pour minimiser les erreurs humaines, améliorer la précision et accélérer le flux de travail en laboratoire. Cependant, le choix des composants indispensables à une automatisation réussie des processus de manipulation des liquides dépend de vos objectifs et de vos applications. Cet article aborde certains points clés à prendre en compte lors du choix d'une plateforme de manipulation des liquides pour votre laboratoire.
L'automatisation du pipetage est une étape clé pour améliorer les flux de travail en laboratoire, contribuant à accroître la reproductibilité, à optimiser le rendement et à réduire les erreurs. Les laboratoires s'appuient sur des technologies automatisées de manipulation des liquides pour diverses applications, notamment la préparation d'échantillons, l'extraction d'ADN, les dosages cellulaires et les tests ELISA. Ces plateformes représentent un investissement à long terme et doivent être choisies en fonction non seulement des exigences actuelles, mais aussi des besoins potentiels futurs du laboratoire. Cela permettra de choisir la plateforme adéquate et de garantir son efficacité pendant de nombreuses années.
Premiers pas
Avant de prendre une décision, examinez attentivement les processus à automatiser :
Commencez-vous avec un processus robuste ?
L'automatisation de la manipulation des liquides peut grandement améliorer un flux de travail manuel, mais elle ne peut pas corriger un test qui ne fonctionne pas déjà. Décomposez votre flux de travail en étapes individuelles et réfléchissez à l'impact potentiel de chacune sur le flux de travail global. Par exemple, passer d'un test en tubes pipetés manuellement à un test automatisé en plaques à densité plus élevée implique que les échantillons et les réactifs resteront sur le pont beaucoup plus longtemps. Quel impact cela pourrait-il avoir sur l'intégrité de vos échantillons et réactifs ?
Comment vos besoins vont-ils évoluer ?
Pour économiser, il peut être tentant d'investir dans un système qui ne répond qu'aux besoins actuels de votre laboratoire, mais à long terme, vous pourriez être perdant. Réfléchissez aux éléments essentiels et à ceux qui seraient appréciables. Un bon système automatisé de manipulation de liquides doit être reconfigurable afin de pouvoir intégrer de nouvelles applications et de nouveaux flux de travail à mesure que vos besoins évoluent. Avec un système flexible et modulaire, de nombreux éléments de vos flux de travail actuels peuvent être réutilisés et mis à niveau.
Existe-t-il une solution prête à l’emploi qui répond à vos besoins ?
Certaines stations de travail spécialisées ont été optimisées pour des applications spécifiques avec des protocoles éprouvés, comme l'extraction d'ADN, la préparation d'échantillons et la culture cellulaire. Cela pourrait grandement simplifier votre processus de sélection, tout en fournissant un composant essentiel utile à intégrer ultérieurement à un système plus vaste. Les solutions standard conçues pour une intégration et une flexibilité futures sont préférables aux plateformes rigides et « fermées ».
De combien d’espace disposez-vous et l’utilisez-vous efficacement ?
L'espace est souvent précieux. La plupart des systèmes de manipulation de liquides sont désormais multi-utilisateurs, ce qui accroît la demande de flexibilité et d'utilisation innovante de l'espace. Envisagez de choisir une plateforme automatisée permettant d'accéder à l'espace sous la table de travail pour, par exemple, accéder à des dispositifs d'analyse ou de préparation d'échantillons supplémentaires.
Est-il facile à entretenir et à réparer ?
Ne négligez pas l'entretien et la maintenance. Un accès facile aux techniciens peut réduire les temps d'arrêt et les perturbations de votre flux de travail.
Choisir le bon matériel
Que vous travailliez en génomique, en biologie cellulaire, en découverte de médicaments, en diagnostic moléculaire ou dans un domaine complètement différent, un système de manipulation de liquides adapté peut grandement vous simplifier la vie. Voici quelques points importants à prendre en compte :
Pipetage à déplacement d'air ou de liquide ?
Le déplacement d'air est idéal pour distribuer des volumes importants, de 0,5 à 1 000 μl. Bien que compatible uniquement avec les embouts jetables, ce système améliore la vitesse et la productivité en éliminant les étapes supplémentaires liées au pipetage par déplacement de liquide lors du changement de liquide ou du rinçage du système. Il réduit également le risque de contamination croisée et offre une solution sûre pour manipuler les matières radioactives ou présentant un risque biologique.
Le déplacement de liquide est compatible avec les embouts fixes et jetables, et constitue la technologie privilégiée pour les volumes de distribution multiples inférieurs à 5 μL. Les embouts fixes en acier lavables sont idéaux pour les applications nécessitant un perçage des tubes ou un pipetage sous pression positive. Pour une flexibilité maximale, optez pour un système intégrant le déplacement d'air et de liquide.
Avec quels volumes et formats travaillez-vous ?
Assurez-vous que la plateforme peut gérer les volumes de pipetage et les formats de matériel (tubes et plaques) couramment utilisés dans votre laboratoire. L'automatisation permettra-t-elle également d'utiliser des volumes d'échantillons et de réactifs plus petits, ce qui pourrait engendrer des économies ?
Quels bras de pipetage choisir ?
Les principaux types sont : 1) les pipettes à canaux variables, généralement de 1 à 8 canaux, compatibles avec les tubes, les plaques et de nombreux autres formats de matériel de laboratoire ; et 2) les bras multicanaux spécialement conçus pour la distribution dans des plaques multipuits. Les systèmes modernes permettent de changer les têtes de pipetage ou les plaques d'adaptation à la volée, un choix judicieux pour les protocoles utilisant de nombreux accessoires, tels que des aiguilles fixes, des pointes jetables, des outils à broches à faible volume, etc.
Avez-vous besoin de bras robotisés ?pourune flexibilité supplémentaire ?
Les bras de préhension robotisés offrent une flexibilité maximale en déplaçant le matériel de laboratoire sur le plan de travail. Ces bras robotisés, capables de changer rapidement de « doigts », garantissent une flexibilité maximale et une prise sûre des tubes et des plaques.
Quel type de pointe de pipette maximisera la reproductibilité ?
La qualité des pointes est un facteur clé de reproductibilité et peut influencer positivement ou négativement les performances du système. Les pointes jetables sont souvent perçues comme la meilleure solution pour éliminer la contamination croisée entre les échantillons biologiques. Certains fournisseurs proposent désormais des pointes spéciales à faible volume, validées pour une distribution fiable à des niveaux de l'ordre du microlitre ou du sous-microlitre, nécessaires à des applications telles que la miniaturisation des dosages. Envisagez d'acheter des pointes de pipettes de la marque du fournisseur d'automatisation pour garantir des résultats optimaux.
Les instruments à pointes fixes peuvent présenter des avantages en termes de coûts d'exploitation. Les aiguilles fixes en acier atteignent souvent mieux le fond des vaisseaux profonds que les pointes jetables et peuvent également percer les septa. Des stations de lavage des pointes conçues de manière optimale réduisent le risque de contamination croisée avec cette configuration.
Avez-vous besoin d'embouts garantis stériles ?
Pour minimiser le risque de contamination, utilisez uniquement des consommables étiquetés « stériles ». Ces consommables sont fabriqués dans des conditions rigoureuses et conformes aux normes d'emballage et de transport qui garantissent la stérilité des pointes jusqu'à la paillasse. Les produits étiquetés « préstériles » sont stériles à leur sortie du fabricant, mais présentent de nombreux risques de contamination par la suite.
Les logiciels sont importants
Le logiciel assure l'interface avec la personne qui configure et utilise l'instrumentation. Sa conception détermine la facilité de programmation et d'interaction avec le système pour configurer les flux de travail, définir les paramètres des processus et prendre des décisions en matière de traitement des données. Elle a également une incidence directe sur le niveau de formation nécessaire pour utiliser le système en toute confiance. À moins de disposer d'un technicien logiciel en interne, un logiciel mal conçu, aussi puissant soit-il, peut vous rendre dépendant du fournisseur ou d'un spécialiste externe pour développer des protocoles sur mesure, résoudre les problèmes et effectuer les modifications de programmation les plus simples. Dans de nombreux laboratoires, l'opérateur système n'est pas un expert en programmation, et la plupart des équipes informatiques n'interviennent pas directement dans le logiciel de contrôle des instruments. Par conséquent, vous devrez peut-être attendre la disponibilité de consultants externes, ce qui nuit gravement à la productivité et compromet les délais des projets.
Points à considérer
Les questions clés à poser lors de l’évaluation d’un logiciel de système de manipulation de liquides comprennent :
- Les opérateurs peuvent-ils interagir avec un écran tactile pour les opérations quotidiennes ?
- Le fournisseur dispose-t-il d’une bibliothèque de protocoles existants pour simplifier la programmation ?
- Quelles sont les capacités d’intégration logicielle pour les appareils tiers ?
- Quelle est l’étendue de la bibliothèque de pilotes de périphériques proposée par le fournisseur ?
- Le fournisseur a-t-il de l’expérience en matière d’interfaçage LIMS ?
- Seriez-vous à l’aise de programmer le système vous-même ?
- Est-il facile pour les opérateurs de configurer leurs parcours sans expertise en programmation ?
- De quelles fonctionnalités, telles que des guides de chargement graphiques personnalisables, avez-vous besoin et sont-elles disponibles ?
- Est-il facile de reconfigurer le logiciel lorsque le système est réutilisé ?
- Le fournisseur peut-il contribuer à garantir la cybersécurité ?
Traçabilité des échantillons
La traçabilité complète des échantillons peut être essentielle au respect des normes et directives de qualité. L'étiquetage par codes-barres, associé à un logiciel adapté, simplifie le suivi des échantillons et des consommables et peut prévenir toute perte de traçabilité. Les solutions automatisées d'étiquetage et de suivi permettent également :
- Indiquer l'emplacement du matériel de laboratoire sur le pont et dans les unités de stockage
- Assurez-vous que les étiquettes de codes-barres sont correctement appliquées et peuvent être lues correctement
- Accélérez les processus de lecture de codes-barres et de prélèvement d'échantillons, et rationalisez l'intégration du middleware et du LIMS.
La possibilité d'intervenir
Les erreurs sont faciles à commettre, mais pas toujours faciles à corriger. De nombreux systèmes d'automatisation sont dépourvus de fonctions « marche/arrêt » ou « annulation », ce qui peut nécessiter de redémarrer un programme en cas d'erreur de saisie ou de suspension d'un processus. Recherchez un système d'automatisation intelligent capable de détecter, d'interpréter, de signaler et de corriger une erreur, avec une fonction marche/arrêt permettant une interaction sûre et aisée de l'opérateur avec la zone de travail de l'instrument pendant une exécution.
Résumé
La manipulation automatisée des liquides peut éliminer de nombreuses tâches fastidieuses, améliorer la productivité et libérer un temps précieux pour des tâches plus importantes, à condition de mettre en œuvre les bonnes solutions. Une réflexion approfondie sur les points abordés dans cet article aidera les laboratoires à faire un choix judicieux, leur permettant ainsi de tirer pleinement parti de la manipulation automatisée des liquides et de gagner en simplicité et en productivité.
Date de publication : 10 mai 2022