Automatiserad pipetteringär ett av de mest effektiva sätten att minimera mänskliga fel, öka precision och noggrannhet och snabba upp ett arbetsflöde i laboratoriet. Att bestämma vilka komponenter som är "måste-ha" för framgångsrik automatisering av arbetsflödet för vätskehantering beror dock på dina mål och tillämpningar. Den här artikeln diskuterar några av de viktigaste punkterna att tänka på när du väljer en vätskehanteringsplattform för ditt laboratorium.
Automatisering av pipettering är ett viktigt steg i att förbättra laboratoriearbetsflöden, vilket bidrar till att öka reproducerbarheten, öka genomströmningen och minska fel. Laboratorier är beroende av automatiserade vätskehanteringstekniker för en mängd olika tillämpningar, inklusive provberedning, DNA-extraktion, cellbaserade analyser och ELISA. Dessa plattformar är en långsiktig investering och bör väljas inte bara utifrån dagens krav, utan även laboratoriets potentiella framtida behov. Detta säkerställer att rätt plattform väljs och effektivt kan tjäna laboratoriet under många år framöver.
Första stegen
Innan du fattar några beslut, ta en noggrann titt på de processer som ska automatiseras:
Börjar du med en robust process?
Automatisering av vätskehantering kan avsevärt förbättra ett manuellt arbetsflöde, men det kan inte åtgärda en analys som inte redan fungerar. Bryt ner ditt arbetsflöde i enskilda steg och tänk på den potentiella effekten av vart och ett av dem på det övergripande arbetsflödet. Om du till exempel tar en analys från ett manuellt pipetterat, rörbaserat format till ett automatiserat, plattbaserat arbetsflöde med högre densitet, innebär det att proverna och reagenserna kommer att finnas kvar på däcket under en mycket längre tid. Hur kan detta påverka integriteten hos dina prover och reagenser?
Hur kommer dina behov att förändras?
För att spara pengar kan det vara frestande att investera i ett system som bara uppfyller ditt laboratoriums nuvarande behov, men på längre sikt kan du förlora på det. Fundera över vilka delar som är viktiga och vilka som vore bra att ha. Ett bra automatiserat vätskehanteringssystem bör vara omkonfigurerbart så att du kan ta dig an nya applikationer och arbetsflöden allt eftersom behoven förändras. Med ett flexibelt, modulärt system kan många delar av dina nuvarande arbetsflöden omanvändas och uppgraderas.
Finns det någon färdig lösning som uppfyller dina behov?
Vissa specialiserade arbetsstationer har optimerats för specifika tillämpningar med beprövade protokoll, såsom DNA-extraktion, provberedning och cellodling. Detta kan avsevärt förenkla din urvalsprocess och fortfarande ge en användbar "kärnkomponent" att integrera i ett större system i framtiden. Standardlösningar utformade med framtida integration och flexibilitet i åtanke är att föredra framför oflexibla, "slutna" plattformar.
Hur mycket utrymme har du, och använder du det effektivt?
Utrymme är ofta en värdefull resurs. De flesta vätskehanteringssystem är nu fleranvändarsystem, vilket har ökat efterfrågan på flexibilitet och innovativ användning av utrymme. Överväg att välja en automatiserad plattform som kan komma åt utrymme under arbetsbordet för att nå till exempel ytterligare analys- eller provberedningssystem etc.
Hur lätt är det att underhålla och serva?
Glöm inte bort service och underhåll. Enkel åtkomst för tekniker kan minska driftstopp och störningar i ditt arbetsflöde.
Att välja rätt hårdvara
Oavsett om du arbetar inom genomik, cellbiologi, läkemedelsutveckling, molekylärdiagnostik eller något helt annat, kan rätt vätskehanteringssystem göra ditt liv mycket enklare. Viktiga överväganden inkluderar:
Luft- eller vätskeförträngningspipettering?
Luftförträngningsröret är idealiskt för dispensering över ett stort volymområde, från 0,5 till 1 000 μL. Även om det endast är kompatibelt med engångsspetsar, ökar detta hastigheten och produktiviteten genom att eliminera de extra steg som är förknippade med vätskeförträngningspipettering vid vätskebyte eller spolning av systemet. Det minskar också risken för korskontaminering och ger ett säkert sätt att hantera radioaktiva eller biologiskt farliga material.
Vätskeförträngning är kompatibel med både fasta och engångsspetsar, och är den föredragna tekniken för multidispenseringsvolymer på mindre än 5 μL. Tvättbara fasta stålspetsar är idealiska för tillämpningar där rör behöver hålas eller pipettering med positivt tryck krävs. För maximal flexibilitet, överväg ett system som inkluderar både luft- och vätskeförträngning.
Vilka volymer och format arbetar du med?
Se till att plattformen kan hantera de nödvändiga pipetteringsvolymerna och laboratorieutrustningsformaten (rör och plattor) som vanligtvis används i ditt laboratorium. Överväg även om automatisering möjliggör användning av mindre prov- och reagensvolymer, vilket kan ge potentiella kostnadsbesparingar.
Vilka pipetteringsarmar ska du välja?
Huvudtyperna är 1) pipetter med variabel kanal – vanligtvis 1 till 8 kanaler – som kan hantera rör, plattor och många andra laboratorieutrustningsformat; och 2) flerkanaliga armar som är specifikt utformade för dispensering i plattor med flera brunnar. Moderna system gör det möjligt att byta pipetteringshuvuden eller adapterplattor "i farten" – ett klokt val för protokoll som använder många olika tillbehör, såsom fasta nålar, engångsspetsar, nålverktyg för låg volym etc.
Behöver du robotarmarförextra flexibilitet?
Robotiska griparmar ger maximal flexibilitet genom att flytta laboratorieutrustning runt arbetsytan. Robotarmar som snabbt kan byta "fingrar" säkerställer maximal flexibilitet och ett säkert grepp för både rör och plattor.
Vilken typ av pipettspets maximerar reproducerbarheten?
Spetskvaliteten är en viktig faktor för reproducerbarhet och kan avgöra systemets prestanda. Engångsspetsar uppfattas ofta som det bästa valet för att eliminera korskontaminering mellan biologiska prover. Vissa leverantörer erbjuder nu även speciella lågvolymsspetsar som är validerade för tillförlitlig dispensering vid de mikroliter- eller submikroliternivåer som behövs för tillämpningar som analysminiatyrisering. Överväg att köpa automationsleverantörens eget märke av pipettspetsar för att säkerställa att du får de mest tillförlitliga resultaten.
Instrument som använder fasta spetsar kan ha fördelar med avseende på driftskostnader. Fasta stålnålar kan ofta nå botten av djupa kärl bättre än engångsspetsar, och kan även tränga igenom septa. Optimalt utformade spetstvättstationer minskar risken för korskontaminering med denna uppställning.
Behöver du tips som är garanterat sterila?
För att minimera risken för kontaminering, använd endast förbrukningsartiklar som är märkta som "sterila". Dessa tillverkas under strikta förhållanden och uppfyller förpacknings- och transportstandarder som säkerställer spetssterilitet hela vägen till laboratoriebänken. Produkter märkta som "försterila" är sterila när de lämnar tillverkaren, men det finns många möjligheter till kontaminering senare.
Programvaran är viktig
Programvara utgör gränssnittet mot personen som installerar och använder instrumentet, och dess design avgör hur enkelt det är att programmera och interagera med systemet för att konfigurera arbetsflöden, ställa in processparametrar och göra val för datahantering. Det har också en direkt inverkan på hur mycket utbildning som krävs för att använda systemet på ett säkert sätt. Om du inte har en programvarutekniker internt kan dåligt utformad programvara, oavsett hur kraftfull den är, göra dig beroende av leverantören eller en extern specialist för att utveckla skräddarsydda protokoll, felsöka problem och göra även de enklaste programmeringsändringarna. I många laboratorier är systemoperatören inte en programmeringsexpert, och de flesta IT-team kommer inte att engagera sig direkt i instrumentstyrningsprogramvara. Som ett resultat kan du behöva vänta på att externa konsulter ska vara tillgängliga, vilket allvarligt hämmar produktiviteten och sätter projektets tidslinjer i fara.
Punkter att beakta
Viktiga frågor att ställa sig vid utvärdering av programvara för vätskehanteringssystem inkluderar:
- Kan operatörer interagera med en pekskärm för daglig drift?
- Har leverantören ett bibliotek med befintliga protokoll för att förenkla programmeringen?
- Vilka funktioner finns det för programvaruintegration för tredjepartsenheter?
- Vilken omfattning har leverantören av drivrutinsbibliotek?
- Har leverantören erfarenhet av LIMS-gränssnitt?
- Skulle du vara bekväm med att programmera systemet själv?
- Hur enkelt är det för operatörer att sätta upp sina körningar utan programmeringsexpertis?
- Vilka funktioner – som anpassningsbara grafiska laddningsguider – behöver du, och finns de tillgängliga?
- Är det enkelt att omkonfigurera programvaran när systemet har fått ett nytt syfte?
- Kan leverantören bidra till att säkerställa cybersäkerheten?
Spårbarhet av prover
Fullständig spårbarhet av prover kan vara avgörande för att följa kvalitetsstandarder och riktlinjer. Streckkodsmärkning, tillsammans med lämplig programvara, förenklar spårningen av både prover och förbrukningsvaror och kan förhindra förlust av spårbarhet. Automatiserade märknings- och spårningslösningar kan också:
- Ange placeringen av laboratorieutrustning på däck och i förvaringsenheter
- Se till att streckkodsetiketterna är korrekt applicerade och kan läsas korrekt
- Snabba upp streckkodsläsning och provplockningsprocesser och effektivisera integrationen av mellanprogramvara och LIMS.
Möjligheten att ingripa
Misstag är lätta att göra, men inte alltid lika enkla att åtgärda. Många automationssystem saknar funktioner för "start/stopp" eller "ångra", vilket kan innebära att man måste starta om ett program om man matar in något felaktigt eller behöver pausa en process. Leta efter ett smart automationssystem som kan upptäcka, förstå, rapportera och återställa från ett fel, med start/stopp-funktionalitet för att möjliggöra säker och enkel operatörsinteraktion med instrumentets arbetsområde under en körning.
Sammanfattning
Automatiserad vätskehantering kan eliminera många tråkiga uppgifter, förbättra produktiviteten och frigöra värdefull tid för viktigare arbete – men bara om du implementerar rätt lösningar. Noggrant övervägande av punkterna som diskuteras i den här artikeln hjälper laboratorier att välja klokt, så att de kan dra nytta av automatiserad vätskehantering och göra livet enklare och mer produktivt.
Publiceringstid: 10 maj 2022