Hút tự độnglà một trong những cách hiệu quả nhất để giảm thiểu lỗi của con người, tăng độ chính xác và độ tin cậy, và tăng tốc quy trình làm việc trong phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, việc quyết định các thành phần "phải có" để tự động hóa quy trình làm việc thành công trong việc xử lý chất lỏng phụ thuộc vào mục tiêu và ứng dụng của bạn. Bài viết này thảo luận về một số điểm chính cần cân nhắc khi chọn nền tảng xử lý chất lỏng cho phòng thí nghiệm của bạn.
Tự động hóa hút mẫu là một bước quan trọng trong việc cải thiện quy trình làm việc của phòng xét nghiệm, giúp tăng khả năng tái tạo, tăng năng suất và giảm lỗi. Các phòng xét nghiệm phụ thuộc vào các công nghệ xử lý chất lỏng tự động cho nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm chuẩn bị mẫu, chiết xuất DNA, xét nghiệm dựa trên tế bào và ELISA. Các nền tảng này là khoản đầu tư dài hạn và nên được lựa chọn không chỉ dựa trên nhu cầu hiện tại mà còn dựa trên nhu cầu tiềm năng trong tương lai của phòng xét nghiệm. Điều này sẽ đảm bảo rằng nền tảng phù hợp được lựa chọn và có thể phục vụ hiệu quả cho phòng xét nghiệm trong nhiều năm tới.
Những bước đầu tiên
Trước khi đưa ra bất kỳ quyết định nào, hãy xem xét kỹ các quy trình cần tự động hóa:
Bạn có đang bắt đầu với một quy trình mạnh mẽ không?
Tự động hóa xử lý chất lỏng có thể cải thiện đáng kể quy trình làm việc thủ công, nhưng không thể sửa một xét nghiệm không hoạt động. Chia quy trình làm việc của bạn thành các bước riêng lẻ và suy nghĩ về tác động tiềm ẩn của từng bước đối với quy trình làm việc chung. Ví dụ, thực hiện xét nghiệm từ định dạng ống nghiệm thủ công sang quy trình làm việc tự động, mật độ cao hơn, dựa trên đĩa có nghĩa là các mẫu và thuốc thử sẽ ở trên sàn trong thời gian dài hơn nhiều. Điều này có thể ảnh hưởng đến tính toàn vẹn của mẫu và thuốc thử của bạn như thế nào?
Nhu cầu của bạn sẽ thay đổi như thế nào?
Để tiết kiệm tiền, bạn có thể muốn đầu tư vào một hệ thống chỉ đáp ứng nhu cầu hiện tại của phòng thí nghiệm, nhưng về lâu dài, bạn có thể bị lỗ. Hãy cân nhắc xem yếu tố nào là thiết yếu và yếu tố nào nên có. Một hệ thống xử lý chất lỏng tự động tốt phải có thể cấu hình lại để bạn có thể tiếp nhận các ứng dụng và quy trình làm việc mới khi nhu cầu thay đổi. Với một hệ thống mô-đun linh hoạt, nhiều yếu tố trong quy trình làm việc hiện tại của bạn có thể được tái sử dụng và nâng cấp.
Có giải pháp sẵn có nào đáp ứng được nhu cầu của bạn không?
Một số máy trạm chuyên dụng đã được tối ưu hóa cho các ứng dụng cụ thể với các giao thức đã được chứng minh, chẳng hạn như chiết xuất DNA, chuẩn bị mẫu và nuôi cấy tế bào. Điều này có thể đơn giản hóa đáng kể quy trình lựa chọn của bạn và vẫn cung cấp một thành phần "cốt lõi" hữu ích để tích hợp vào một hệ thống lớn hơn trong tương lai. Các giải pháp có sẵn được thiết kế với tính tích hợp và tính linh hoạt trong tương lai được ưa chuộng hơn các nền tảng "đóng" không linh hoạt.
Bạn có bao nhiêu không gian và bạn có sử dụng nó một cách hiệu quả không?
Không gian thường là một mặt hàng quý giá. Hầu hết các hệ thống xử lý chất lỏng hiện nay đều là đa người dùng, điều này làm tăng nhu cầu về tính linh hoạt và sử dụng không gian sáng tạo. Hãy cân nhắc lựa chọn một nền tảng tự động có thể tiếp cận không gian bên dưới bàn làm việc để tiếp cận, ví dụ, các thiết bị phân tích hoặc chuẩn bị mẫu bổ sung, v.v.
Việc bảo trì và bảo dưỡng có dễ dàng không?
Đừng bỏ qua việc bảo dưỡng và bảo trì. Việc các kỹ thuật viên dễ dàng tiếp cận có thể giảm thời gian chết và gián đoạn quy trình làm việc của bạn.
Lựa chọn phần cứng phù hợp
Cho dù bạn đang làm việc trong lĩnh vực di truyền học, sinh học tế bào, khám phá thuốc, chẩn đoán phân tử hay một lĩnh vực hoàn toàn khác, hệ thống xử lý chất lỏng phù hợp có thể giúp cuộc sống của bạn dễ dàng hơn rất nhiều. Những cân nhắc quan trọng bao gồm:
Pipet dịch chuyển không khí hay chất lỏng?
Dịch chuyển không khí lý tưởng để phân phối trên phạm vi thể tích lớn, từ 0,5 đến 1.000 μL. Mặc dù chỉ tương thích với đầu dùng một lần, nhưng điều này làm tăng tốc độ và năng suất bằng cách loại bỏ các bước bổ sung liên quan đến việc hút dịch chuyển chất lỏng khi thay đổi chất lỏng hoặc xả hệ thống. Nó cũng làm giảm nguy cơ lây nhiễm chéo và cung cấp một cách an toàn để xử lý các vật liệu phóng xạ hoặc nguy hiểm sinh học.
Dịch chuyển chất lỏng tương thích với cả đầu cố định và đầu dùng một lần, và là công nghệ được ưa chuộng cho nhiều thể tích phân phối nhỏ hơn 5 μL. Đầu thép cố định có thể rửa được lý tưởng cho các ứng dụng cần phải đâm thủng ống hoặc cần hút áp suất dương. Để có tính linh hoạt tối đa, hãy cân nhắc một hệ thống bao gồm cả dịch chuyển không khí và chất lỏng.
Bạn làm việc với những tập và định dạng nào?
Đảm bảo nền tảng có thể xử lý được khối lượng pipet cần thiết và định dạng đồ dùng thí nghiệm (ống và đĩa) thường được sử dụng trong phòng thí nghiệm của bạn. Ngoài ra, hãy cân nhắc xem liệu tự động hóa có cho phép sử dụng khối lượng mẫu và thuốc thử nhỏ hơn hay không, giúp tiết kiệm chi phí tiềm năng.
Bạn nên chọn loại tay hút nào?
Các loại chính là 1) pipet kênh thay đổi—thường là 1 đến 8 kênh—có thể xử lý ống, đĩa và nhiều định dạng đồ dùng phòng thí nghiệm khác; và 2) cánh tay đa kênh được thiết kế riêng để phân phối vào các đĩa nhiều giếng. Các hệ thống hiện đại cho phép thay đổi đầu pipet hoặc đĩa chuyển đổi “ngay lập tức”—một lựa chọn thông minh cho các giao thức sử dụng nhiều phụ kiện khác nhau, chẳng hạn như kim cố định, đầu dùng một lần, dụng cụ ghim thể tích nhỏ, v.v.
Bạn có cần cánh tay robot không?vìlinh hoạt hơn?
Cánh tay kẹp rô-bốt cung cấp tính linh hoạt tối đa bằng cách di chuyển đồ dùng thí nghiệm xung quanh sàn làm việc. Cánh tay rô-bốt có thể chuyển đổi "ngón tay" của chúng một cách nhanh chóng đảm bảo tính linh hoạt tối đa và độ bám chắc chắn cho cả ống và đĩa.
Loại đầu pipet nào sẽ tối đa hóa khả năng tái tạo?
Chất lượng đầu tip là yếu tố chính góp phần vào khả năng tái tạo và có thể tạo nên hoặc phá vỡ hiệu suất của hệ thống. Đầu tip dùng một lần thường được coi là lựa chọn tốt nhất để loại bỏ sự lây nhiễm chéo giữa các mẫu sinh học. Một số nhà cung cấp hiện cũng cung cấp các đầu tip thể tích thấp đặc biệt được xác nhận để phân phối đáng tin cậy ở mức microlit hoặc dưới microlit cần thiết cho các ứng dụng như thu nhỏ xét nghiệm. Hãy cân nhắc mua đầu tip pipet nhãn hiệu riêng của nhà cung cấp tự động hóa để đảm bảo bạn có được kết quả đáng tin cậy nhất.
Các dụng cụ sử dụng đầu cố định có thể có lợi thế về chi phí vận hành. Kim thép cố định thường có thể chạm tới đáy mạch sâu tốt hơn đầu dùng một lần và cũng có thể đâm thủng vách ngăn. Các trạm rửa đầu được thiết kế tối ưu giúp giảm nguy cơ nhiễm chéo với thiết lập này.
Bạn có cần những mẹo đảm bảo vô trùng không?
Để giảm thiểu nguy cơ nhiễm bẩn, chỉ sử dụng vật tư tiêu hao được dán nhãn “vô trùng”. Những vật tư này được sản xuất trong điều kiện nghiêm ngặt và tuân thủ các tiêu chuẩn đóng gói và vận chuyển đảm bảo đầu kim vô trùng cho đến tận bàn thí nghiệm. Các sản phẩm được dán nhãn “vô trùng trước” được vô trùng khi rời khỏi nhà sản xuất, nhưng sau đó gặp nhiều nguy cơ nhiễm bẩn.
Phần mềm quan trọng
Phần mềm cung cấp giao diện với người thiết lập và vận hành thiết bị đo lường, và thiết kế của nó sẽ xác định mức độ dễ dàng để lập trình và tương tác với hệ thống để định cấu hình quy trình công việc, thiết lập các tham số quy trình và đưa ra lựa chọn xử lý dữ liệu. Nó cũng có tác động trực tiếp đến lượng đào tạo cần thiết để vận hành hệ thống một cách tự tin. Trừ khi bạn có một kỹ thuật viên phần mềm tại chỗ, phần mềm được thiết kế kém, bất kể mạnh mẽ đến đâu, có thể khiến bạn phụ thuộc vào nhà cung cấp hoặc chuyên gia bên ngoài để phát triển các giao thức phù hợp, khắc phục sự cố và thực hiện ngay cả những thay đổi lập trình đơn giản nhất. Trong nhiều phòng thí nghiệm, người vận hành hệ thống không phải là chuyên gia lập trình và hầu hết các nhóm CNTT sẽ không tham gia trực tiếp vào phần mềm điều khiển thiết bị đo lường. Do đó, bạn có thể phải đợi các chuyên gia tư vấn bên ngoài có mặt, cản trở nghiêm trọng đến năng suất và gây rủi ro cho tiến độ dự án.
Những điểm cần lưu ý
Những câu hỏi chính cần đặt ra khi đánh giá phần mềm hệ thống xử lý chất lỏng bao gồm:
- Người vận hành có thể tương tác với màn hình cảm ứng trong hoạt động hàng ngày không?
- Nhà cung cấp có thư viện các giao thức hiện có để đơn giản hóa việc lập trình không?
- Khả năng tích hợp phần mềm cho thiết bị của bên thứ ba là gì?
- Thư viện trình điều khiển thiết bị do nhà cung cấp cung cấp có phạm vi như thế nào?
- Nhà cung cấp có kinh nghiệm với giao diện LIMS không?
- Bạn có thoải mái khi tự mình lập trình hệ thống không?
- Người vận hành có thể dễ dàng thiết lập hoạt động của mình mà không cần chuyên môn lập trình không?
- Bạn cần những tính năng nào, chẳng hạn như hướng dẫn tải đồ họa có thể tùy chỉnh, và chúng có sẵn không?
- Có dễ dàng cấu hình lại phần mềm khi hệ thống được thay đổi mục đích sử dụng không?
- Nhà cung cấp có thể giúp đảm bảo an ninh mạng không?
Khả năng truy xuất mẫu
Khả năng truy xuất nguồn gốc mẫu đầy đủ có thể rất cần thiết để tuân thủ các tiêu chuẩn và hướng dẫn về chất lượng. Nhãn mã vạch, cùng với phần mềm phù hợp, sẽ đơn giản hóa việc theo dõi cả mẫu và vật tư tiêu hao, và có thể ngăn ngừa mất khả năng truy xuất nguồn gốc. Các giải pháp theo dõi và dán nhãn tự động cũng có thể:
- Chỉ ra vị trí của đồ dùng thí nghiệm trên boong tàu và trong các đơn vị lưu trữ
- Đảm bảo rằng nhãn mã vạch được dán đúng cách và có thể đọc chính xác
- Tăng tốc quá trình đọc mã vạch và lấy mẫu, đồng thời hợp lý hóa việc tích hợp phần mềm trung gian và LIMS.
Tùy chọn can thiệp
Sai sót dễ mắc phải, nhưng không phải lúc nào cũng dễ sửa. Nhiều hệ thống tự động hóa thiếu chức năng “khởi động/dừng” hoặc “hoàn tác”, có nghĩa là phải khởi động lại chương trình nếu bạn nhập sai thông tin hoặc cần tạm dừng một quy trình. Hãy tìm một hệ thống tự động hóa thông minh có thể phát hiện, hiểu, báo cáo và phục hồi sau lỗi, với chức năng khởi động/dừng để cho phép người vận hành tương tác an toàn và dễ dàng với khu vực làm việc của thiết bị trong khi chạy.
Bản tóm tắt
Xử lý chất lỏng tự động có thể loại bỏ nhiều nhiệm vụ tẻ nhạt, cải thiện năng suất và giải phóng thời gian quý báu cho công việc quan trọng hơn—nhưng chỉ khi bạn triển khai đúng giải pháp. Việc cân nhắc cẩn thận các điểm được thảo luận trong bài viết này sẽ giúp các phòng thí nghiệm lựa chọn một cách khôn ngoan, cho phép họ tận dụng lợi ích của việc xử lý chất lỏng tự động và giúp cuộc sống dễ dàng và hiệu quả hơn.
Thời gian đăng: 10-05-2022