자동 피펫팅인적 오류를 최소화하고, 정밀도와 정확도를 높이며, 실험실 워크플로우를 가속화하는 가장 효과적인 방법 중 하나입니다. 하지만 성공적인 워크플로우 자동화 액체 처리에 필요한 "필수" 구성 요소를 선택하는 것은 목표와 적용 분야에 따라 달라집니다. 이 글에서는 실험실에 적합한 액체 처리 플랫폼을 선택할 때 고려해야 할 몇 가지 핵심 사항을 설명합니다.
피펫팅 자동화는 실험실 워크플로우 개선에 중요한 단계이며, 재현성 향상, 처리량 증가, 오류 감소에 기여합니다. 실험실은 시료 전처리, DNA 추출, 세포 기반 분석, ELISA 등 다양한 분야에 자동화된 액체 처리 기술을 활용합니다. 이러한 플랫폼은 장기적인 투자이며, 현재의 요구 사항뿐만 아니라 실험실의 잠재적 미래 요구 사항까지 고려하여 선택해야 합니다. 이를 통해 올바른 플랫폼을 선택하고 향후 수년간 실험실에 효과적으로 기여할 수 있습니다.
첫 번째 단계
결정을 내리기 전에 자동화할 프로세스를 자세히 살펴보세요.
견고한 프로세스로 시작하고 계신가요?
액체 처리 자동화는 수동 워크플로를 크게 개선할 수 있지만, 이미 제대로 작동하지 않는 분석법을 고칠 수는 없습니다. 워크플로를 개별 단계로 나누고 각 단계가 전체 워크플로에 미치는 잠재적 영향을 생각해 보세요. 예를 들어, 수동으로 피펫팅하는 튜브 기반 방식에서 자동화된 고밀도 플레이트 기반 워크플로로 전환하면 샘플과 시약이 데크에 보관되는 시간이 훨씬 길어집니다. 이는 샘플과 시약의 무결성에 어떤 영향을 미칠 수 있을까요?
귀하의 요구 사항은 어떻게 바뀔까요?
비용을 절감하기 위해 실험실의 현재 요구 사항만 충족하는 시스템에 투자하는 것이 매력적으로 느껴질 수 있지만, 장기적으로는 오히려 손해를 볼 수 있습니다. 어떤 요소가 필수적인지, 어떤 요소가 있으면 좋을지 생각해 보세요. 좋은 자동 액체 처리 시스템은 필요에 따라 새로운 애플리케이션과 워크플로를 수용할 수 있도록 재구성 가능해야 합니다. 유연하고 모듈화된 시스템을 사용하면 현재 워크플로의 여러 요소를 재활용하고 업그레이드할 수 있습니다.
귀하의 요구 사항을 충족하는 기성품 솔루션이 있습니까?
일부 특수 워크스테이션은 DNA 추출, 샘플 준비, 세포 배양과 같은 검증된 프로토콜을 통해 특정 용도에 최적화되어 있습니다. 이를 통해 선택 과정을 크게 간소화하고 향후 더 큰 시스템에 통합할 수 있는 유용한 "핵심" 구성 요소를 제공할 수 있습니다. 향후 통합과 유연성을 고려하여 설계된 기성 솔루션이 유연하지 않고 "폐쇄형" 플랫폼보다 더 바람직합니다.
얼마나 많은 공간이 있나요? 그리고 효율적으로 사용하고 있나요?
공간은 종종 귀중한 자산입니다. 대부분의 액체 취급 시스템은 이제 다중 사용자 시스템으로, 유연성과 혁신적인 공간 활용에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 예를 들어 추가 분석 장비나 시료 전처리 장비 등을 사용하기 위해 작업대 아래 공간에 접근할 수 있는 자동화 플랫폼을 선택하는 것을 고려해 보십시오.
유지관리와 서비스가 얼마나 쉬운가요?
정비 및 유지 관리를 간과하지 마세요. 기술자가 쉽게 접근할 수 있으면 가동 중단 시간과 업무 흐름 방해를 줄일 수 있습니다.
올바른 하드웨어 선택
유전체학, 세포 생물학, 신약 개발, 분자 진단 등 어떤 분야에서든 적합한 액체 처리 시스템은 여러분의 업무를 훨씬 더 수월하게 만들어 줄 수 있습니다. 중요한 고려 사항은 다음과 같습니다.
공기 또는 액체 치환 피펫팅?
공기 치환 방식은 0.5~1,000 μL의 넓은 용량 범위에서 분주하는 데 이상적입니다. 일회용 팁과만 호환되지만, 액체 교체 또는 시스템 세척 시 액체 치환 피펫팅과 관련된 추가 단계를 없애 속도와 생산성을 향상시킵니다. 또한 교차 오염 위험을 줄이고 방사성 또는 생물학적 유해 물질을 안전하게 취급할 수 있는 방법을 제공합니다.
액체 치환 방식은 고정형 팁과 일회용 팁 모두에 적용 가능하며, 5 μL 미만의 다중 분주 용량에 적합한 기술입니다. 세척 가능한 고정형 스틸 팁은 튜브에 구멍을 뚫어야 하거나 양압 피펫팅이 필요한 경우에 이상적입니다. 최대의 유연성을 위해서는 공기 치환과 액체 치환을 모두 지원하는 시스템을 고려하십시오.
어떤 권과 형식으로 작업하시나요?
해당 플랫폼이 실험실에서 일반적으로 사용되는 필요한 피펫팅 용량과 실험도구(튜브 및 플레이트)를 처리할 수 있는지 확인하세요. 또한 자동화를 통해 더 적은 양의 시료와 시약을 사용하여 비용을 절감할 수 있는지도 고려하세요.
어떤 피펫팅 암을 선택해야 할까요?
주요 유형은 1) 튜브, 플레이트 및 기타 다양한 실험 기구를 사용할 수 있는 가변 채널 피펫(일반적으로 1~8채널)과 2) 다중 웰 플레이트에 분주하도록 특별히 설계된 다중 채널 암입니다. 최신 시스템에서는 피펫 헤드나 어댑터 플레이트를 "즉시" 교체할 수 있습니다. 이는 고정 바늘, 일회용 팁, 저용량 핀 도구 등 다양한 액세서리를 사용하는 프로토콜에 적합한 선택입니다.
로봇 팔이 필요하신가요?~을 위한추가적인 유연성?
로봇 그리퍼 암은 작업대에서 실험 기구를 이동시켜 최대한의 유연성을 제공합니다. "손가락"을 빠르게 바꿀 수 있는 로봇 팔은 튜브와 플레이트를 최대한 유연하게 잡고 안정적으로 잡을 수 있도록 합니다.
어떤 유형의 피펫 팁이 재현성을 극대화할 수 있을까요?
팁 품질은 재현성에 중요한 요소이며 시스템 성능의 성패를 좌우할 수 있습니다. 일회용 팁은 생물학적 샘플 간 교차 오염을 방지하는 데 가장 효과적인 선택으로 여겨지는 경우가 많습니다. 일부 공급업체는 분석 소형화와 같은 응용 분야에 필요한 마이크로리터 또는 서브마이크로리터 수준의 안정적인 분주가 검증된 특수 저용량 팁을 제공하기도 합니다. 가장 신뢰할 수 있는 결과를 얻으려면 자동화 공급업체의 자체 브랜드 피펫 팁을 구매하는 것을 고려해 보십시오.
고정 팁을 사용하는 기구는 운영 비용 측면에서 이점이 있을 수 있습니다. 고정형 강철 바늘은 일회용 팁보다 깊은 혈관의 바닥까지 더 잘 닿을 수 있으며, 격막을 뚫을 수도 있습니다. 최적으로 설계된 팁 세척 스테이션은 이러한 구성으로 인한 교차 오염 위험을 줄여줍니다.
살균이 보장된 팁이 필요하신가요?
오염 위험을 최소화하려면 "멸균"이라고 표시된 소모품만 사용하십시오. 이러한 소모품은 엄격한 조건에서 제조되며, 포장 및 운송 기준을 준수하여 검사대까지 팁의 멸균 상태를 유지합니다. "멸균 전"이라고 표시된 제품은 제조 당시에는 멸균 상태이지만, 나중에 오염될 가능성이 높습니다.
소프트웨어 문제
소프트웨어는 계측기를 설치하고 작동하는 사람에게 인터페이스를 제공하며, 소프트웨어의 설계는 워크플로 구성, 프로세스 매개변수 설정, 데이터 처리 관련 선택 사항 등을 위한 시스템 프로그래밍 및 상호작용의 용이성을 결정합니다. 또한 시스템을 안정적으로 운영하는 데 필요한 교육 수준에도 직접적인 영향을 미칩니다. 사내에 소프트웨어 기술자가 없는 경우, 아무리 성능이 뛰어나더라도 설계가 부실한 소프트웨어는 맞춤형 프로토콜 개발, 문제 해결, 심지어 가장 간단한 프로그래밍 변경 작업까지 공급업체나 외부 전문가에게 의존하게 만들 수 있습니다. 많은 실험실에서 시스템 운영자는 프로그래밍 전문가가 아니며, 대부분의 IT 팀은 계측기 제어 소프트웨어에 직접 관여하지 않습니다. 결과적으로 외부 컨설턴트의 도움을 기다려야 할 수 있으며, 이는 생산성을 심각하게 저해하고 프로젝트 일정을 위험에 빠뜨릴 수 있습니다.
고려할 사항
액체 취급 시스템 소프트웨어를 평가할 때 묻는 주요 질문은 다음과 같습니다.
- 작업자가 일상적인 작업을 위해 터치스크린과 상호 작용할 수 있나요?
- 공급업체는 프로그래밍을 단순화하기 위한 기존 프로토콜 라이브러리를 보유하고 있습니까?
- 타사 장치에 대한 소프트웨어 통합 기능은 무엇입니까?
- 공급업체가 제공하는 장치 드라이버 라이브러리의 범위는 어느 정도입니까?
- 공급업체가 LIMS 인터페이싱에 대한 경험이 있습니까?
- 직접 시스템을 프로그래밍하는 데 문제가 없나요?
- 프로그래밍 전문 지식 없이도 운영자가 실행을 설정하는 것이 얼마나 쉬운가요?
- 사용자 정의 가능한 그래픽 로딩 가이드 등 어떤 기능이 필요하며, 이러한 기능을 이용할 수 있나요?
- 시스템의 용도가 변경될 때 소프트웨어를 쉽게 재구성할 수 있습니까?
- 공급업체가 사이버보안을 보장하는 데 도움을 줄 수 있나요?
샘플 추적성
품질 기준 및 지침을 준수하려면 완전한 샘플 추적성이 필수적입니다. 바코드 라벨링과 적절한 소프트웨어를 함께 사용하면 샘플과 소모품의 추적을 간소화하고 추적성 손실을 방지할 수 있습니다. 자동 라벨링 및 추적 솔루션은 다음과 같은 이점도 제공합니다.
- 데크와 보관 장치에 있는 실험실 도구의 위치를 표시합니다.
- 바코드 라벨이 제대로 적용되어 올바르게 읽을 수 있는지 확인하세요.
- 바코드 판독 및 샘플 선택 프로세스를 가속화하고, 미들웨어와 LIMS의 통합을 간소화합니다.
개입할 수 있는 옵션
실수는 쉽게 발생하지만, 항상 쉽게 해결할 수 있는 것은 아닙니다. 많은 자동화 시스템에는 "시작/중지" 또는 "실행 취소" 기능이 없어서 무언가를 잘못 입력하거나 프로세스를 일시 중지해야 할 경우 프로그램을 다시 시작해야 할 수 있습니다. 오류를 감지, 이해, 보고 및 복구할 수 있고, 실행 중에 작업자가 장비 작업 영역과 안전하고 쉽게 상호 작용할 수 있도록 시작/중지 기능을 갖춘 스마트 자동화 시스템을 찾으십시오.
요약
자동 액체 처리는 지루한 작업을 많이 줄여 생산성을 향상시키고 더 중요한 작업에 귀중한 시간을 할애할 수 있도록 합니다. 하지만 이는 적절한 솔루션을 구현하는 경우에만 가능합니다. 이 글에서 논의된 사항들을 신중하게 고려하면 실험실은 현명한 선택을 통해 자동 액체 처리의 이점을 누리고 업무를 더 편리하고 생산적으로 수행할 수 있을 것입니다.
게시일: 2022년 5월 10일