Automatyczne pipetowaniejest jednym z najskuteczniejszych sposobów minimalizacji błędów ludzkich, zwiększenia precyzji i dokładności oraz przyspieszenia przepływu pracy w laboratorium. Jednak decyzja o „niezbędnych” komponentach do udanej automatyzacji przepływu pracy w zakresie obsługi cieczy zależy od Twoich celów i zastosowań. W tym artykule omówiono niektóre z kluczowych punktów, które należy wziąć pod uwagę przy wyborze platformy do obsługi cieczy do laboratorium.
Automatyzacja pipetowania jest kluczowym krokiem w ulepszaniu przepływów pracy w laboratorium, pomagającym zwiększyć powtarzalność, zwiększyć przepustowość i zmniejszyć liczbę błędów. Laboratoria polegają na zautomatyzowanych technologiach obsługi cieczy w przypadku różnych zastosowań, w tym przygotowywania próbek, ekstrakcji DNA, testów opartych na komórkach i testów ELISA. Platformy te są długoterminową inwestycją i powinny być wybierane nie tylko na podstawie dzisiejszych wymagań, ale także potencjalnych przyszłych potrzeb laboratorium. Zapewni to wybór właściwej platformy, która będzie mogła skutecznie służyć laboratorium przez wiele lat.
Pierwsze kroki
Zanim podejmiesz decyzję, przyjrzyj się dokładnie procesom, które chcesz zautomatyzować:
Czy zaczynasz od solidnego procesu?
Automatyzacja obsługi cieczy może znacznie usprawnić ręczny przepływ pracy, ale nie naprawi analizy, która już nie działa. Podziel swoją analizę na poszczególne kroki i zastanów się nad potencjalnym wpływem każdego z nich na cały przepływ pracy. Na przykład, przejście z ręcznie pipetowanego, opartego na probówkach formatu analizy na zautomatyzowany, o wyższej gęstości, oparty na płytkach oznacza, że próbki i odczynniki będą na pokładzie przez znacznie dłuższy okres czasu. Jak może to wpłynąć na integralność Twoich próbek i odczynników?
Jak zmienią się Twoje potrzeby?
Aby zaoszczędzić pieniądze, kusząca może być inwestycja w system, który spełnia jedynie bieżące potrzeby Twojego laboratorium, ale w dłuższej perspektywie możesz stracić. Rozważ, które elementy są niezbędne, a które byłoby miło mieć. Dobry zautomatyzowany system obsługi cieczy powinien być rekonfigurowalny, aby można było przyjmować nowe aplikacje i przepływy pracy w miarę zmian potrzeb. Dzięki elastycznemu, modułowemu systemowi wiele elementów Twoich bieżących przepływów pracy można ponownie wykorzystać i ulepszyć.
Czy istnieje gotowe rozwiązanie, które spełnia Twoje potrzeby?
Niektóre specjalistyczne stacje robocze zostały zoptymalizowane pod kątem konkretnych zastosowań przy użyciu sprawdzonych protokołów, takich jak ekstrakcja DNA, przygotowanie próbek i hodowla komórek. To może znacznie uprościć proces wyboru i nadal zapewnić użyteczny „rdzeń” do zintegrowania z większym systemem w przyszłości. Gotowe rozwiązania zaprojektowane z myślą o przyszłej integracji i elastyczności są lepsze od nieelastycznych, „zamkniętych” platform.
Ile masz miejsca i czy wykorzystujesz je efektywnie?
Przestrzeń jest często cennym towarem. Większość systemów do obsługi cieczy jest obecnie wieloużytkownikowa, co zwiększyło zapotrzebowanie na elastyczność i innowacyjne wykorzystanie przestrzeni. Rozważ wybór zautomatyzowanej platformy, która może uzyskać dostęp do przestrzeni pod stołem roboczym, aby dotrzeć na przykład do dodatkowych urządzeń analitycznych lub do przygotowywania próbek itp.
Jak łatwe jest utrzymanie i serwisowanie?
Nie pomijaj serwisowania i konserwacji. Łatwy dostęp dla techników może ograniczyć przestoje i zakłócenia w Twoim przepływie pracy.
Wybór odpowiedniego sprzętu
Niezależnie od tego, czy pracujesz w dziedzinie genomiki, biologii komórki, odkrywania leków, diagnostyki molekularnej czy czegoś zupełnie innego, odpowiedni system obsługi cieczy może znacznie ułatwić Ci życie. Ważne kwestie obejmują:
Pipetowanie z wyporem powietrza czy cieczy?
Przemieszczanie powietrza jest idealne do dozowania w szerokim zakresie objętości, od 0,5 do 1000 μl. Chociaż jest kompatybilne tylko z jednorazowymi końcówkami, zwiększa prędkość i wydajność, eliminując dodatkowe kroki związane z pipetowaniem z przemieszczeniem cieczy podczas zmiany cieczy lub płukania systemu. Zmniejsza również ryzyko zanieczyszczenia krzyżowego i zapewnia bezpieczny sposób obsługi materiałów radioaktywnych lub biologicznie niebezpiecznych.
Wypieranie cieczy jest kompatybilne zarówno z końcówkami stałymi, jak i jednorazowymi i jest preferowaną technologią do wielokrotnego dozowania objętości mniejszych niż 5 μl. Zmywalne końcówki ze stali stałej są idealne do zastosowań, w których konieczne jest przebicie rurek lub wymagane jest pipetowanie pod ciśnieniem dodatnim. Aby uzyskać maksymalną elastyczność, rozważ system, który obejmuje zarówno wypieranie powietrza, jak i cieczy.
Z jakimi woluminami i formatami pracujesz?
Upewnij się, że platforma może obsłużyć niezbędne objętości pipetowania i formaty sprzętu laboratoryjnego (probówki i płytki) powszechnie używane w laboratorium. Rozważ również, czy automatyzacja pozwoli na użycie mniejszych objętości próbek i odczynników, oferując potencjalne oszczędności kosztów.
Jakie ramiona pipetujące wybrać?
Główne typy to 1) pipety o zmiennej pojemności kanału — zazwyczaj 1- do 8-kanałowe — które mogą obsługiwać probówki, płytki i wiele innych formatów sprzętu laboratoryjnego; oraz 2) ramiona wielokanałowe zaprojektowane specjalnie do dozowania do płytek wielodołkowych. Nowoczesne systemy umożliwiają wymianę głowic pipetujących lub płytek adapterowych „w locie” — mądry wybór w przypadku protokołów, w których stosuje się wiele różnych akcesoriów, takich jak igły stałe, końcówki jednorazowe, narzędzia do szpilek o małej objętości itp.
Czy potrzebujesz ramion robotycznych?Dododatkowa elastyczność?
Ramiona chwytaka robota zapewniają maksymalną elastyczność poprzez przesuwanie sprzętu laboratoryjnego po pokładzie roboczym. Ramiona robota, które mogą szybko zmieniać „palce”, zapewniają maksymalną elastyczność i pewny chwyt zarówno probówek, jak i płytek.
Który typ końcówki pipety zapewni maksymalną powtarzalność?
Jakość końcówki jest kluczowym czynnikiem wpływającym na powtarzalność i może decydować o wydajności systemu. Jednorazowe końcówki są często postrzegane jako najlepszy wybór w celu wyeliminowania zanieczyszczeń krzyżowych między próbkami biologicznymi. Niektórzy dostawcy oferują teraz również specjalne końcówki o małej objętości, które zostały sprawdzone pod kątem niezawodnego dozowania na poziomie mikrolitrów lub submikrolitrów, co jest wymagane w takich zastosowaniach, jak miniaturyzacja testów. Rozważ zakup końcówek do pipet tej samej marki, co dostawca automatyki, aby mieć pewność, że uzyskasz najbardziej niezawodne wyniki.
Narzędzia wykorzystujące stałe końcówki mogą mieć zalety w odniesieniu do kosztów operacyjnych. Stałe igły stalowe często mogą dotrzeć do dna głębokich naczyń lepiej niż jednorazowe końcówki, a także mogą przebijać przegrody. Optymalnie zaprojektowane stacje mycia końcówek zmniejszają ryzyko zakażenia krzyżowego przy tej konfiguracji.
Czy potrzebujesz końcówek, które mają gwarancję sterylności?
Aby zminimalizować ryzyko skażenia, należy używać wyłącznie materiałów eksploatacyjnych oznaczonych jako „sterylne”. Są one produkowane w rygorystycznych warunkach i spełniają normy pakowania i transportu, które zapewniają sterylność końcówek aż do stołu laboratoryjnego. Produkty oznaczone jako „przedsterylne” są sterylne, gdy opuszczają producenta, ale później napotykają wiele możliwości skażenia.
Oprogramowanie ma znaczenie
Oprogramowanie zapewnia interfejs z osobą konfigurującą i obsługującą instrumenty, a jego projekt określi, jak łatwo jest programować i wchodzić w interakcję z systemem w celu konfigurowania przepływów pracy, ustawiania parametrów procesu i dokonywania wyborów dotyczących obsługi danych. Ma również bezpośredni wpływ na to, ile szkoleń jest wymaganych do pewnej obsługi systemu. Jeśli nie masz w firmie technika oprogramowania, źle zaprojektowane oprogramowanie, bez względu na to, jak wydajne, może sprawić, że będziesz zależny od dostawcy lub zewnętrznego specjalisty w zakresie opracowywania dostosowanych protokołów, rozwiązywania problemów i wprowadzania nawet najprostszych zmian w programowaniu. W wielu laboratoriach operator systemu nie jest ekspertem w zakresie programowania, a większość zespołów IT nie będzie bezpośrednio angażować się w oprogramowanie sterujące instrumentami. W rezultacie możesz musieć czekać na dostępność zewnętrznych konsultantów, co poważnie ograniczy produktywność i narazi harmonogramy projektu na ryzyko.
Punkty do rozważenia
Kluczowe pytania, które należy zadać przy ocenie oprogramowania systemu obsługi cieczy, obejmują:
- Czy operatorzy mogą korzystać z ekranu dotykowego podczas codziennych operacji?
- Czy dostawca dysponuje biblioteką istniejących protokołów, która ułatwi programowanie?
- Jakie są możliwości integracji oprogramowania dla urządzeń innych firm?
- Jaki jest zakres biblioteki sterowników urządzeń oferowanej przez dostawcę?
- Czy dostawca ma doświadczenie w zakresie interfejsu LIMS?
- Czy czułbyś się komfortowo programując system samodzielnie?
- Jak łatwo jest operatorom skonfigurować swoje systemy bez specjalistycznej wiedzy programistycznej?
- Jakich funkcji, takich jak konfigurowalne graficzne przewodniki ładowania, potrzebujesz i czy są one dostępne?
- Czy łatwo jest ponownie skonfigurować oprogramowanie, gdy system ulegnie zmianie?
- Czy dostawca może pomóc zapewnić cyberbezpieczeństwo?
Możliwość śledzenia próbek
Pełna identyfikowalność próbek może być niezbędna do przestrzegania norm jakościowych i wytycznych. Etykietowanie kodem kreskowym wraz z odpowiednim oprogramowaniem uprości śledzenie próbek i materiałów eksploatacyjnych, a także zapobiegnie utracie identyfikowalności. Zautomatyzowane rozwiązania etykietowania i śledzenia mogą również:
- Wskaż lokalizację sprzętu laboratoryjnego na pokładzie i w jednostkach magazynowych
- Upewnij się, że etykiety z kodem kreskowym są prawidłowo naklejone i można je poprawnie odczytać
- Przyspiesz odczyt kodów kreskowych i procesy pobierania próbek oraz usprawnij integrację oprogramowania pośredniczącego i LIMS.
Możliwość interwencji
Błędy są łatwe do popełnienia, ale nie zawsze tak łatwe do naprawienia. Wiele systemów automatyki nie ma funkcji „start/stop” lub „cofnij”, co może oznaczać konieczność ponownego uruchomienia programu, jeśli wprowadzisz coś niepoprawnie lub musisz wstrzymać proces. Poszukaj inteligentnego systemu automatyki, który może wykryć, zrozumieć, zgłosić i odzyskać błąd, z funkcją start/stop, aby umożliwić bezpieczną i łatwą interakcję operatora z obszarem roboczym instrumentu podczas pracy.
Streszczenie
Zautomatyzowane przetwarzanie cieczy może wyeliminować wiele żmudnych zadań, zwiększając produktywność i uwalniając cenny czas na ważniejszą pracę — ale tylko wtedy, gdy wdrożysz właściwe rozwiązania. Dokładne rozważenie punktów omówionych w tym artykule pomoże laboratoriom dokonać mądrego wyboru, pozwalając im czerpać korzyści z automatycznego przetwarzania cieczy i uczynić życie łatwiejszym i bardziej produktywnym.
Czas publikacji: 10-05-2022