Avtomatizirano pipetiranjeje eden najučinkovitejših načinov za zmanjšanje človeških napak, povečanje natančnosti in točnosti ter pospešitev poteka dela v laboratoriju. Vendar pa je izbira »nujnih« komponent za uspešno avtomatizacijo poteka dela pri ravnanju s tekočinami odvisna od vaših ciljev in aplikacij. Ta članek obravnava nekatere ključne točke, ki jih je treba upoštevati pri izbiri platforme za ravnanje s tekočinami za vaš laboratorij.
Avtomatizacija pipetiranja je ključni korak pri izboljšanju laboratorijskih delovnih procesov, saj pomaga povečati ponovljivost, povečati pretočnost in zmanjšati število napak. Laboratoriji so odvisni od tehnologij avtomatiziranega ravnanja s tekočinami za najrazličnejše aplikacije, vključno s pripravo vzorcev, ekstrakcijo DNK, celičnimi testi in testi ELISA. Te platforme so dolgoročna naložba in jih je treba izbrati ne le na podlagi današnjih zahtev, temveč tudi na podlagi potencialnih prihodnjih potreb laboratorija. To bo zagotovilo, da bo izbrana pravilna platforma, ki bo laboratoriju učinkovito služila še vrsto let.
Prvi koraki
Preden sprejmete kakršne koli odločitve, si dobro oglejte procese, ki jih želite avtomatizirati:
Ali začenjate z robustnim postopkom?
Avtomatizacija ravnanja s tekočinami lahko močno izboljša ročni potek dela, vendar ne more popraviti testa, ki še ne deluje. Razdelite svoj potek dela na posamezne korake in razmislite o morebitnem vplivu vsakega od njih na celoten potek dela. Na primer, prenos testa iz ročno pipetirane oblike v epruveti v avtomatiziran potek dela na plošči z višjo gostoto pomeni, da bodo vzorci in reagenti na voljo veliko dlje časa. Kako bi to lahko vplivalo na integriteto vaših vzorcev in reagentov?
Kako se bodo spremenile vaše potrebe?
Da bi prihranili denar, je morda skušnjava investirati v sistem, ki ustreza le trenutnim potrebam vašega laboratorija, vendar bi lahko dolgoročno pri tem izgubili. Razmislite, kateri elementi so bistveni in katere bi bilo dobro imeti. Dober avtomatiziran sistem za ravnanje s tekočinami mora biti mogoče preoblikovati, tako da lahko sprejemate nove aplikacije in delovne poteke, ko se potrebe spreminjajo. S prilagodljivim, modularnim sistemom je mogoče številne elemente vaših trenutnih delovnih procesov preurediti in nadgraditi.
Ali obstaja kakšna standardna rešitev, ki ustreza vašim potrebam?
Nekatere specializirane delovne postaje so bile optimizirane za specifične aplikacije s preizkušenimi protokoli, kot so ekstrakcija DNK, priprava vzorcev in celične kulture. To bi lahko močno poenostavilo vaš postopek izbire in hkrati zagotovilo uporabno »jedrno« komponento za integracijo v večji sistem v prihodnosti. Standardne rešitve, zasnovane z mislijo na prihodnjo integracijo in prilagodljivost, so boljše od nefleksibilnih, »zaprtih« platform.
Koliko prostora imate in ali ga učinkovito uporabljate?
Prostor je pogosto dragocena dobrina. Večina sistemov za ravnanje s tekočinami je zdaj večuporabniških, kar je povečalo povpraševanje po prilagodljivosti in inovativni rabi prostora. Razmislite o izbiri avtomatizirane platforme, ki lahko dostopa do prostora pod delovno mizo, da bi dosegla na primer dodatne analitične ali vzorčne naprave itd.
Kako enostavno ga je vzdrževati in servisirati?
Ne spreglejte servisiranja in vzdrževanja. Enostaven dostop tehnikov lahko zmanjša izpade in motnje v vašem delovnem procesu.
Izbira prave strojne opreme
Ne glede na to, ali delate na področju genomike, celične biologije, odkrivanja zdravil, molekularne diagnostike ali česa povsem drugega, vam lahko pravi sistem za ravnanje s tekočinami močno olajša življenje. Pomembni dejavniki vključujejo:
Pipetiranje z izpodrivanjem zraka ali tekočine?
Izpodrivanje zraka je idealno za doziranje v velikem obsegu volumnov, od 0,5 do 1000 μL. Čeprav je združljivo le z nastavki za enkratno uporabo, to poveča hitrost in produktivnost, saj odpravi dodatne korake, povezane s pipetiranjem s tekočinskim izpodrivanjem pri menjavi tekočin ali izpiranju sistema. Prav tako zmanjša tveganje navzkrižne kontaminacije in zagotavlja varen način ravnanja z radioaktivnimi ali biološko nevarnimi snovmi.
Izpodrivanje tekočine je združljivo tako s fiksnimi kot s konicami za enkratno uporabo in je prednostna tehnologija za večkratno doziranje volumnov, manjših od 5 μL. Pralne fiksne jeklene konice so idealne za aplikacije, kjer je treba epruvete preluknjati ali je potrebno pipetiranje s pozitivnim tlakom. Za maksimalno prilagodljivost razmislite o sistemu, ki vključuje izpodrivanje zraka in tekočine.
S katerimi količinami in formati delate?
Prepričajte se, da platforma lahko obdela potrebne količine pipetiranja in formate laboratorijske opreme (epruvete in plošče), ki se običajno uporabljajo v vašem laboratoriju. Upoštevajte tudi, ali bo avtomatizacija omogočila uporabo manjših količin vzorcev in reagentov, kar bi lahko prihranilo stroške.
Katere pipetne roke naj izberem?
Glavne vrste so 1) pipete s spremenljivim kanalom – običajno od 1 do 8 kanalov – ki lahko delujejo z epruvetami, ploščami in številnimi drugimi formati laboratorijske opreme; in 2) večkanalne roke, zasnovane posebej za doziranje v plošče z več vdolbinami. Sodobni sistemi omogočajo menjavo pipetnih glav ali adapterskih plošč »sproti« – pametna izbira za protokole, ki uporabljajo veliko različnih dodatkov, kot so fiksne igle, konice za enkratno uporabo, orodja z majhnim volumnom itd.
Ali potrebujete robotske rokezadodatna fleksibilnost?
Robotske prijemalke zagotavljajo maksimalno fleksibilnost s premikanjem laboratorijske opreme po delovni ploščadi. Robotske roke, ki lahko hitro menjajo svoje "prste", zagotavljajo maksimalno fleksibilnost in varen oprijem tako epruvet kot plošč.
Katera vrsta konice pipete bo povečala ponovljivost?
Kakovost konic je ključni dejavnik ponovljivosti in lahko vpliva na delovanje sistema. Konice za enkratno uporabo pogosto veljajo za najboljšo izbiro za preprečevanje navzkrižne kontaminacije med biološkimi vzorci. Nekateri prodajalci zdaj ponujajo tudi posebne konice za majhne količine, validirane za zanesljivo doziranje na mikrolitrskih ali submikrolitrskih ravneh, potrebnih za aplikacije, kot je miniaturizacija testov. Razmislite o nakupu konic za pipete lastne blagovne znamke prodajalca avtomatizacije, da zagotovite najbolj zanesljive rezultate.
Instrumenti s fiksnimi konicami imajo lahko prednosti glede obratovalnih stroškov. Fiksne jeklene igle pogosto dosežejo dno globokih posod bolje kot konice za enkratno uporabo in lahko tudi prebodejo septume. Optimalno zasnovane postaje za pranje konic pri tej nastavitvi zmanjšajo tveganje navzkrižne kontaminacije.
Potrebujete konice, ki so zagotovljeno sterilne?
Da bi zmanjšali tveganje kontaminacije, uporabljajte le potrošni material, ki je označen kot »sterilno«. Ta je izdelan pod strogimi pogoji in ustreza standardom pakiranja in transporta, ki zagotavljajo sterilnost konic vse do laboratorijske mize. Izdelki z oznako »predsterilno« so sterilni, ko zapustijo proizvajalca, vendar se pozneje soočajo s številnimi možnostmi kontaminacije.
Programska oprema je pomembna
Programska oprema zagotavlja vmesnik za osebo, ki nastavlja in upravlja instrumentacijo, njena zasnova pa bo določila, kako enostavno bo programirati in komunicirati s sistemom za konfiguriranje delovnih tokov, nastavitev procesnih parametrov in sprejemanje odločitev o obdelavi podatkov. Prav tako neposredno vpliva na to, koliko usposabljanja je potrebnega za samozavestno upravljanje sistema. Če nimate lastnega programskega tehnika, vas lahko slabo zasnovana programska oprema, ne glede na to, kako zmogljiva je, pusti odvisne od prodajalca ali zunanjega strokovnjaka za razvoj prilagojenih protokolov, odpravljanje težav in izvajanje celo najpreprostejših programskih sprememb. V mnogih laboratorijih sistemski operater ni strokovnjak za programiranje in večina IT ekip se ne bo neposredno vključila v programsko opremo za nadzor instrumentov. Posledično boste morda morali čakati, da bodo na voljo zunanji svetovalci, kar resno ovira produktivnost in ogroža časovne okvire projekta.
Točke, ki jih je treba upoštevati
Ključna vprašanja, ki si jih je treba zastaviti pri ocenjevanju programske opreme za sisteme za ravnanje s tekočinami, vključujejo:
- Ali lahko operaterji za vsakodnevno delovanje uporabljajo zaslon na dotik?
- Ali ima prodajalec knjižnico obstoječih protokolov za poenostavitev programiranja?
- Kakšne so zmožnosti integracije programske opreme za naprave drugih proizvajalcev?
- Kakšen obseg knjižnice gonilnikov naprav ponuja prodajalec?
- Ali ima prodajalec izkušnje z vmesniki LIMS?
- Bi se znali udobno programirati sistem sami?
- Kako enostavno je za operaterje nastaviti svoje pogone brez znanja programiranja?
- Katere funkcije – kot so prilagodljivi grafični vodniki za nalaganje – potrebujete in ali so na voljo?
- Ali je enostavno preoblikovati programsko opremo, ko je sistem prenamenjen?
- Ali lahko prodajalec pomaga zagotoviti kibernetsko varnost?
Sledljivost vzorca
Popolna sledljivost vzorcev je lahko bistvena za skladnost s standardi in smernicami kakovosti. Označevanje s črtno kodo bo skupaj z ustrezno programsko opremo poenostavilo sledenje vzorcev in potrošnega materiala ter preprečilo izgubo sledljivosti. Avtomatizirane rešitve za označevanje in sledenje lahko tudi:
- Označite lokacijo laboratorijske opreme na palubi in v skladiščnih enotah.
- Prepričajte se, da so nalepke s črtno kodo pravilno nameščene in da jih je mogoče pravilno prebrati
- Pospešite postopke branja črtnih kod in izbiranja vzorcev ter poenostavite integracijo vmesne programske opreme in sistema za upravljanje informacijskega sistema (LIMS).
Možnost posredovanja
Napake se zlahka naredijo, vendar jih ni vedno tako enostavno odpraviti. Mnogim sistemom za avtomatizacijo manjkajo funkcije »zagon/ustavitev« ali »razveljavitev«, kar lahko pomeni, da morate program znova zagnati, če vnesete kaj napačnega, ali pa morate začasno ustaviti postopek. Poiščite pametni sistem za avtomatizacijo, ki lahko zazna, razume, poroča o napaki in si jo opomore, s funkcijo zagon/ustavitev, ki omogoča varno in enostavno interakcijo operaterja z delovnim območjem instrumenta med delovanjem.
Povzetek
Avtomatizirano ravnanje s tekočinami lahko odpravi številna dolgočasna opravila, izboljša produktivnost in sprosti dragoceni čas za pomembnejše delo – vendar le, če uvedete prave rešitve. Skrbna obravnava točk, obravnavanih v tem članku, bo laboratorijem pomagala pri pametni izbiri, kar jim bo omogočilo, da izkoristijo prednosti avtomatiziranega ravnanja s tekočinami ter si olajšajo in povečajo produktivnost.
Čas objave: 10. maj 2022