Automatizované pipetovanieje jedným z najúčinnejších spôsobov, ako minimalizovať ľudské chyby, zvýšiť presnosť a správnosť a zrýchliť pracovný postup v laboratóriu. Výber „nevyhnutných“ komponentov pre úspešnú automatizáciu pracovného postupu pri manipulácii s kvapalinami však závisí od vašich cieľov a aplikácií. Tento článok rozoberá niektoré kľúčové body, ktoré treba zvážiť pri výbere platformy na manipuláciu s kvapalinami pre vaše laboratórium.
Automatizácia pipetovania je kľúčovým krokom k zlepšeniu laboratórnych pracovných postupov, pomáha zvyšovať reprodukovateľnosť, priepustnosť a znižovať chyby. Laboratóriá sa spoliehajú na automatizované technológie manipulácie s kvapalinami pre širokú škálu aplikácií vrátane prípravy vzoriek, extrakcie DNA, bunkových testov a ELISA. Tieto platformy predstavujú dlhodobú investíciu a mali by sa vyberať nielen na základe dnešných požiadaviek, ale aj potenciálnych budúcich potrieb laboratória. Tým sa zabezpečí, že sa vyberie správna platforma, ktorá môže laboratóriu efektívne slúžiť mnoho ďalších rokov.
Prvé kroky
Predtým, ako sa rozhodnete, si dôkladne preštudujte procesy, ktoré sa majú automatizovať:
Začínate s robustným procesom?
Automatizácia manipulácie s kvapalinami môže výrazne zlepšiť manuálny pracovný postup, ale nedokáže opraviť test, ktorý ešte nefunguje. Rozdeľte si pracovný postup na jednotlivé kroky a zvážte potenciálny vplyv každého z nich na celkový pracovný postup. Napríklad, prechod testu z manuálne pipetovaného formátu založeného na skúmavkách na automatizovaný pracovný postup s vyššou hustotou na platniach znamená, že vzorky a činidlá budú na stole oveľa dlhšie. Ako by to mohlo ovplyvniť integritu vašich vzoriek a činidiel?
Ako sa zmenia vaše potreby?
Ak chcete ušetriť peniaze, môže byť lákavé investovať do systému, ktorý spĺňa iba aktuálne potreby vášho laboratória, ale z dlhodobého hľadiska by ste mohli prísť o peniaze. Zvážte, ktoré prvky sú nevyhnutné a ktoré by bolo dobré mať. Dobrý automatizovaný systém manipulácie s kvapalinami by mal byť rekonfigurovateľný, aby ste mohli prijímať nové aplikácie a pracovné postupy podľa meniacich sa potrieb. Vďaka flexibilnému, modulárnemu systému je možné mnohé prvky vašich súčasných pracovných postupov preorientovať a modernizovať.
Existuje nejaké hotové riešenie, ktoré spĺňa vaše potreby?
Niektoré špecializované pracovné stanice boli optimalizované pre špecifické aplikácie s overenými protokolmi, ako je extrakcia DNA, príprava vzoriek a bunková kultúra. To by mohlo výrazne zjednodušiť váš proces výberu a zároveň poskytnúť užitočnú „základnú“ súčasť na integráciu do väčšieho systému v budúcnosti. Štandardné riešenia navrhnuté s ohľadom na budúcu integráciu a flexibilitu sú vhodnejšie ako neflexibilné, „uzavreté“ platformy.
Koľko máte priestoru a využívate ho efektívne?
Priestor je často vzácnou komoditou. Väčšina systémov na manipuláciu s kvapalinami je teraz viacpoužívateľská, čo zvýšilo dopyt po flexibilite a inovatívnom využití priestoru. Zvážte výber automatizovanej platformy, ktorá má prístup k priestoru pod pracovným stolom, aby dosiahla napríklad ďalšie analytické alebo zariadenia na prípravu vzoriek atď.
Aká jednoduchá je údržba a servis?
Nezanedbávajte servis a údržbu. Jednoduchý prístup technikov môže znížiť prestoje a narušenia vášho pracovného postupu.
Výber správneho hardvéru
Či už pracujete v genomike, bunkovej biológii, objavovaní liekov, molekulárnej diagnostike alebo v niečom úplne inom, správny systém na manipuláciu s kvapalinami vám môže výrazne uľahčiť život. Medzi dôležité faktory patria:
Pipetovanie s vytláčaním vzduchu alebo kvapaliny?
Vytláčanie vzduchu je ideálne na dávkovanie vo veľkom rozsahu objemov, od 0,5 do 1 000 μl. Hoci je kompatibilné iba s jednorazovými špičkami, zvyšuje to rýchlosť a produktivitu elimináciou dodatočných krokov spojených s pipetovaním s vytláčaním kvapaliny pri výmene kvapalín alebo preplachovaní systému. Znižuje to tiež riziko krížovej kontaminácie a poskytuje bezpečný spôsob manipulácie s rádioaktívnymi alebo biologicky nebezpečnými materiálmi.
Technológia vytláčania kvapaliny je kompatibilná s pevnými aj jednorazovými špičkami a je preferovanou technológiou pre viacnásobné dávkovanie objemov menších ako 5 μl. Umývateľné pevné oceľové špičky sú ideálne pre aplikácie, kde je potrebné prepichnúť skúmavky alebo pipetovať s pozitívnym tlakom. Pre maximálnu flexibilitu zvážte systém, ktorý zahŕňa vytláčanie vzduchu aj kvapaliny.
S akými objemami a formátmi pracujete?
Uistite sa, že platforma dokáže spracovať potrebné objemy pipetovania a formáty laboratórneho vybavenia (skúmavky a platničky) bežne používané vo vašom laboratóriu. Zvážte tiež, či automatizácia umožní použitie menších objemov vzoriek a činidiel, čo by mohlo priniesť úsporu nákladov.
Ktoré pipetovacie ramená by ste si mali vybrať?
Hlavné typy sú 1) pipety s variabilným kanálom – zvyčajne 1- až 8-kanálové – ktoré dokážu spracovať skúmavky, platničky a mnoho ďalších formátov laboratórneho vybavenia; a 2) viackanálové ramená navrhnuté špeciálne na dávkovanie do viacjamkových platničiek. Moderné systémy umožňujú výmenu pipetovacích hlavíc alebo adaptérových platničiek „za chodu“ – čo je rozumná voľba pre protokoly, ktoré používajú veľa rôznych doplnkov, ako sú pevné ihly, jednorazové hroty, nízkoobjemové čapové nástroje atď.
Potrebujete robotické ramená?preextra flexibilita?
Robotické chápadlá poskytujú maximálnu flexibilitu presúvaním laboratórneho náradia po pracovnej plošine. Robotické ramená, ktoré dokážu rýchlo meniť svoje „prsty“, zabezpečujú maximálnu flexibilitu a bezpečné uchopenie skúmaviek aj platní.
Ktorý typ pipetovacej špičky maximalizuje reprodukovateľnosť?
Kvalita hrotov je kľúčovým faktorom reprodukovateľnosti a môže ovplyvniť alebo zničiť výkon systému. Jednorazové hroty sa často vnímajú ako najlepšia voľba na elimináciu krížovej kontaminácie medzi biologickými vzorkami. Niektorí predajcovia teraz ponúkajú aj špeciálne nízkoobjemové hroty validované pre spoľahlivé dávkovanie v mikrolitrových alebo submikrolitrových úrovniach potrebných pre aplikácie, ako je miniaturizácia testov. Zvážte zakúpenie pipetovacích špičiek vlastnej značky od dodávateľa automatizácie, aby ste si zaistili čo najspoľahlivejšie výsledky.
Nástroje používajúce pevné hroty môžu mať výhody z hľadiska prevádzkových nákladov. Pevné oceľové ihly často dokážu dosiahnuť na dno hlbokých nádob lepšie ako jednorazové hroty a dokážu tiež prepichnúť septa. Optimálne navrhnuté stanice na umývanie hrotov znižujú pri tomto nastavení riziko krížovej kontaminácie.
Potrebujete hroty, ktoré sú zaručene sterilné?
Aby ste minimalizovali riziko kontaminácie, používajte iba spotrebný materiál označený ako „sterilný“. Tento materiál sa vyrába za prísnych podmienok a spĺňa normy balenia a prepravy, ktoré zabezpečujú sterilitu hrotov až po laboratórny stôl. Výrobky označené ako „predsterilné“ sú sterilné, keď opustia výrobcu, ale neskôr čelia mnohým možnostiam kontaminácie.
Softvér je dôležitý
Softvér poskytuje rozhranie pre osobu, ktorá nastavuje a obsluhuje prístroje, a jeho dizajn určí, aké jednoduché je programovať a interagovať so systémom, konfigurovať pracovné postupy, nastavovať parametre procesu a robiť rozhodnutia o spracovaní údajov. Má tiež priamy vplyv na to, koľko školenia je potrebné na spoľahlivé ovládanie systému. Pokiaľ nemáte interného softvérového technika, zle navrhnutý softvér, bez ohľadu na to, aký je výkonný, vás môže nechať závislými od dodávateľa alebo externého špecialistu, ktorý vyvíja protokoly na mieru, rieši problémy a vykonáva aj tie najjednoduchšie programovacie zmeny. V mnohých laboratóriách nie je operátor systému programátorským expertom a väčšina IT tímov sa priamo nezapojí do softvéru na riadenie prístrojov. V dôsledku toho možno budete musieť čakať, kým budú k dispozícii externí konzultanti, čo vážne obmedzuje produktivitu a ohrozuje časové harmonogramy projektu.
Body, ktoré treba zvážiť
Medzi kľúčové otázky, ktoré si treba položiť pri hodnotení softvéru systému manipulácie s kvapalinami, patria:
- Môžu operátori komunikovať s dotykovou obrazovkou pri každodennej prevádzke?
- Má dodávateľ knižnicu existujúcich protokolov na zjednodušenie programovania?
- Aké sú možnosti integrácie softvéru pre zariadenia tretích strán?
- Aký rozsah knižnice ovládačov zariadení ponúka dodávateľ?
- Má dodávateľ skúsenosti s prepojením LIMS?
- Bolo by vám pohodlné naprogramovať systém sami?
- Aké jednoduché je pre operátorov nastaviť si svoje behy bez znalostí programovania?
- Aké funkcie – napríklad prispôsobiteľné grafické návody na načítanie – potrebujete a sú k dispozícii?
- Je ľahké prekonfigurovať softvér, keď sa systém preorientuje?
- Môže predajca pomôcť so zabezpečením kybernetickej bezpečnosti?
Sledovateľnosť vzorky
Úplná sledovateľnosť vzorky môže byť nevyhnutná pre dodržiavanie noriem a smerníc kvality. Označovanie čiarovými kódmi spolu s vhodným softvérom zjednoduší sledovanie vzoriek aj spotrebného materiálu a môže zabrániť strate sledovateľnosti. Automatizované riešenia označovania a sledovania môžu tiež:
- Uveďte umiestnenie laboratórneho náradia na palube a v skladovacích jednotkách.
- Uistite sa, že štítky s čiarovými kódmi sú správne nalepené a dajú sa správne prečítať
- Zrýchlite procesy čítania čiarových kódov a výberu vzoriek a zefektívnite integráciu middlewaru a LIMS.
Možnosť zasiahnuť
Chyby sa robia ľahko, ale nie vždy sa dajú tak ľahko opraviť. Mnohým automatizačným systémom chýbajú funkcie „spustiť/zastaviť“ alebo „vrátiť späť“, čo môže znamenať nutnosť reštartovať program, ak zadáte niečo nesprávne alebo potrebujete pozastaviť proces. Hľadajte inteligentný automatizačný systém, ktorý dokáže zistiť, pochopiť, nahlásiť a zotaviť sa z chyby, s funkciou spustenia/zastavenia, ktorá umožňuje bezpečnú a jednoduchú interakciu operátora s pracovnou oblasťou prístroja počas behu.
Zhrnutie
Automatizovaná manipulácia s kvapalinami môže eliminovať mnoho zdĺhavých úloh, zvýšiť produktivitu a uvoľniť drahocenný čas na dôležitejšiu prácu – ale iba ak implementujete správne riešenia. Starostlivé zváženie bodov uvedených v tomto článku pomôže laboratóriám pri múdrom výbere, čo im umožní ťažiť z výhod automatizovanej manipulácie s kvapalinami a uľahčiť a zvýšiť produktivitu.
Čas uverejnenia: 10. mája 2022