Pipettaggio automaticoL'automazione del flusso di lavoro è uno dei modi più efficaci per ridurre al minimo l'errore umano, aumentare la precisione e l'accuratezza e velocizzare il flusso di lavoro di laboratorio. Tuttavia, la scelta dei componenti "indispensabili" per un'automazione efficace del flusso di lavoro nella gestione dei liquidi dipende dagli obiettivi e dalle applicazioni. Questo articolo illustra alcuni dei punti chiave da considerare nella scelta di una piattaforma di gestione dei liquidi per il proprio laboratorio.
L'automazione del pipettaggio è un passaggio fondamentale per migliorare i flussi di lavoro di laboratorio, contribuendo ad aumentare la riproducibilità, incrementare la produttività e ridurre gli errori. I laboratori si affidano a tecnologie automatizzate per la gestione dei liquidi per una vasta gamma di applicazioni, tra cui la preparazione dei campioni, l'estrazione del DNA, i test cellulari e i test ELISA. Queste piattaforme rappresentano un investimento a lungo termine e dovrebbero essere selezionate non solo in base alle esigenze attuali, ma anche alle potenziali esigenze future del laboratorio. Questo garantirà la scelta della piattaforma corretta, in grado di servire efficacemente il laboratorio per molti anni a venire.
Primi passi
Prima di prendere qualsiasi decisione, esamina attentamente i processi da automatizzare:
Stai iniziando con un processo solido?
L'automazione della gestione dei liquidi può migliorare notevolmente un flusso di lavoro manuale, ma non può risolvere un test che non funziona già. Suddividete il flusso di lavoro in singoli passaggi e considerate il potenziale impatto di ciascuno di essi sul flusso di lavoro complessivo. Ad esempio, passare da un test con pipettatura manuale, basato su provette, a un flusso di lavoro automatizzato, ad alta densità, basato su piastre significa che i campioni e i reagenti rimarranno sul banco per un periodo di tempo molto più lungo. In che modo questo potrebbe influire sull'integrità dei campioni e dei reagenti?
Come cambieranno le tue esigenze?
Per risparmiare, potresti essere tentato di investire in un sistema che soddisfi solo le esigenze attuali del tuo laboratorio, ma a lungo termine potresti perderne. Valuta quali elementi sono essenziali e quali sarebbe opportuno avere. Un buon sistema automatizzato per la gestione dei liquidi dovrebbe essere riconfigurabile, in modo da poter gestire nuove applicazioni e flussi di lavoro in base alle esigenze. Con un sistema flessibile e modulare, molti elementi dei tuoi flussi di lavoro attuali possono essere riadattati e aggiornati.
Esiste una soluzione pronta all'uso che soddisfi le tue esigenze?
Alcune workstation specializzate sono state ottimizzate per applicazioni specifiche con protocolli collaudati, come l'estrazione del DNA, la preparazione dei campioni e la coltura cellulare. Questo potrebbe semplificare notevolmente il processo di selezione e fornire comunque un componente "core" utile da integrare in un sistema più ampio in futuro. Le soluzioni pronte all'uso, progettate pensando all'integrazione e alla flessibilità future, sono preferibili alle piattaforme "chiuse" e rigide.
Quanto spazio hai a disposizione e lo stai utilizzando in modo efficiente?
Lo spazio è spesso un bene prezioso. La maggior parte dei sistemi di movimentazione dei liquidi è ormai multiutente, il che ha aumentato la domanda di flessibilità e di un utilizzo innovativo dello spazio. Si consiglia di scegliere una piattaforma automatizzata in grado di accedere allo spazio sottostante il tavolo di lavoro per raggiungere, ad esempio, ulteriori dispositivi analitici o di preparazione dei campioni, ecc.
Quanto è facile la manutenzione e l'assistenza?
Non sottovalutare l'assistenza e la manutenzione. La facilità di accesso da parte dei tecnici può ridurre i tempi di fermo e le interruzioni del flusso di lavoro.
Scegliere l'hardware giusto
Che lavoriate in genomica, biologia cellulare, ricerca di farmaci, diagnostica molecolare o in ambiti completamente diversi, il giusto sistema di gestione dei liquidi può semplificarvi notevolmente la vita. Tra le considerazioni importanti:
Pipettaggio ad aria o a spostamento di liquido?
Lo spostamento d'aria è ideale per l'erogazione su un ampio intervallo di volumi, da 0,5 a 1.000 μL. Sebbene compatibile solo con puntali monouso, questo sistema aumenta la velocità e la produttività eliminando i passaggi aggiuntivi associati al pipettaggio a spostamento di liquido durante la sostituzione dei liquidi o il lavaggio del sistema. Riduce inoltre il rischio di contaminazione incrociata e offre un modo sicuro per gestire materiali radioattivi o a rischio biologico.
Lo spostamento di liquido è compatibile sia con puntali fissi che monouso ed è la tecnologia preferita per volumi di dispensazione multipli inferiori a 5 μL. I puntali fissi in acciaio lavabili sono ideali per applicazioni in cui è necessario forare i tubi o in cui è richiesto il pipettaggio a pressione positiva. Per la massima flessibilità, si consiglia di considerare un sistema che includa sia lo spostamento di aria che di liquido.
Con quali volumi e formati lavori?
Assicuratevi che la piattaforma sia in grado di gestire i volumi di pipettaggio necessari e i formati di materiale da laboratorio (provette e piastre) comunemente utilizzati nel vostro laboratorio. Valutate anche se l'automazione consentirà di utilizzare volumi di campione e reagenti inferiori, con potenziali risparmi sui costi.
Quali bracci di pipettaggio dovresti scegliere?
Le tipologie principali sono 1) pipette a canale variabile, generalmente da 1 a 8 canali, in grado di gestire provette, piastre e molti altri formati di materiale da laboratorio; e 2) bracci multicanale progettati specificamente per la dispensazione in piastre multipozzetto. I sistemi moderni consentono di sostituire le teste di pipettaggio o le piastre adattatrici "al volo", una scelta saggia per protocolli che utilizzano molti accessori diversi, come aghi fissi, puntali monouso, strumenti per aghi a basso volume, ecc.
Hai bisogno di bracci robotici?permaggiore flessibilità?
I bracci robotici con pinza offrono la massima flessibilità nello spostamento dei materiali di laboratorio sul piano di lavoro. I bracci robotici, in grado di cambiare rapidamente le "dita", garantiscono la massima flessibilità e una presa sicura sia per le provette che per le piastre.
Quale tipo di puntale per pipetta massimizza la riproducibilità?
La qualità del puntale è un fattore chiave per la riproducibilità e può determinare il successo o il fallimento delle prestazioni del sistema. I puntali monouso sono spesso considerati la scelta migliore per eliminare la contaminazione incrociata tra campioni biologici. Alcuni fornitori offrono ora anche puntali speciali a basso volume, convalidati per un'erogazione affidabile a livelli microlitrici o submicrolitrici, necessari per applicazioni come la miniaturizzazione dei test. Si consiglia di acquistare puntali per pipette del marchio del fornitore di automazione per garantire risultati più affidabili.
Gli strumenti che utilizzano punte fisse possono presentare vantaggi in termini di costi operativi. Gli aghi fissi in acciaio riescono spesso a raggiungere il fondo dei vasi profondi meglio delle punte monouso e possono anche perforare i setti. Le stazioni di lavaggio delle punte progettate in modo ottimale riducono il rischio di contaminazione incrociata con questa configurazione.
Hai bisogno di punte che siano garantite sterili?
Per ridurre al minimo il rischio di contaminazione, utilizzare solo materiali di consumo etichettati come "sterili". Questi sono prodotti in condizioni rigorose e conformi agli standard di confezionamento e trasporto che garantiscono la sterilità delle punte fino al banco di laboratorio. I prodotti etichettati come "presterili" sono sterili al momento della consegna, ma presentano numerose possibilità di contaminazione in seguito.
Il software è importante
Il software fornisce l'interfaccia con la persona che configura e utilizza la strumentazione, e la sua progettazione determinerà la facilità di programmazione e interazione con il sistema per configurare i flussi di lavoro, impostare i parametri di processo e prendere decisioni sulla gestione dei dati. Ha anche un impatto diretto sulla quantità di formazione necessaria per utilizzare il sistema in modo sicuro. A meno che non si disponga di un tecnico software interno, un software mal progettato, indipendentemente dalla sua potenza, può rendere dipendenti dal fornitore o da uno specialista esterno per sviluppare protocolli personalizzati, risolvere problemi e apportare anche le più semplici modifiche alla programmazione. In molti laboratori, l'operatore di sistema non è un esperto di programmazione e la maggior parte dei team IT non si occupa direttamente del software di controllo degli strumenti. Di conseguenza, potrebbe essere necessario attendere la disponibilità di consulenti esterni, compromettendo seriamente la produttività e mettendo a rischio le tempistiche del progetto.
Punti da considerare
Le domande chiave da porsi durante la valutazione del software del sistema di gestione dei liquidi includono:
- Gli operatori possono interagire con un touchscreen per le operazioni quotidiane?
- Il fornitore dispone di una libreria di protocolli esistenti per semplificare la programmazione?
- Quali sono le capacità di integrazione software per dispositivi di terze parti?
- Qual è l'estensione della libreria di driver di dispositivo offerta dal fornitore?
- Il fornitore ha esperienza nell'interfacciamento con LIMS?
- Ti sentiresti a tuo agio a programmare il sistema da solo?
- Quanto è facile per gli operatori impostare le proprie corse senza competenze di programmazione?
- Di quali funzionalità hai bisogno (ad esempio guide di caricamento grafiche personalizzabili) e sono disponibili?
- È facile riconfigurare il software quando il sistema viene riadattato?
- Il fornitore può contribuire a garantire la sicurezza informatica?
Tracciabilità del campione
La completa tracciabilità dei campioni può essere essenziale per la conformità agli standard e alle linee guida di qualità. L'etichettatura con codice a barre, insieme a un software appropriato, semplificherà la tracciabilità sia dei campioni che dei materiali di consumo e può prevenire la perdita di tracciabilità. Le soluzioni automatizzate di etichettatura e tracciabilità possono inoltre:
- Indicare la posizione del materiale da laboratorio sul ponte e nelle unità di stoccaggio
- Assicurarsi che le etichette con codice a barre siano applicate correttamente e possano essere lette correttamente
- Accelerare i processi di lettura dei codici a barre e di prelievo dei campioni e semplificare l'integrazione di middleware e LIMS.
L'opzione di intervenire
Gli errori sono facili da commettere, ma non sempre facili da correggere. Molti sistemi di automazione non dispongono di funzioni di "avvio/arresto" o "annullamento", il che può comportare la necessità di riavviare un programma in caso di errore o di mettere in pausa un processo. Cercate un sistema di automazione intelligente in grado di rilevare, comprendere, segnalare e correggere un errore, con funzionalità di avvio/arresto che consentano all'operatore di interagire in modo semplice e sicuro con l'area di lavoro dello strumento durante un'esecuzione.
Riepilogo
La gestione automatizzata dei liquidi può eliminare molte attività noiose, migliorando la produttività e liberando tempo prezioso per attività più importanti, ma solo se si implementano le soluzioni giuste. Un'attenta valutazione dei punti discussi in questo articolo aiuterà i laboratori a fare scelte oculate, consentendo loro di sfruttare i vantaggi della gestione automatizzata dei liquidi e di semplificare e aumentare la produttività.
Data di pubblicazione: 10 maggio 2022