كيفية اختيار النظام الأساسي المناسب لأتمتة التعامل مع السوائل

الماصة الآليتعد إحدى أكثر الطرق فعالية لتقليل الأخطاء البشرية وزيادة الدقة والإحكام وتسريع سير العمل في المختبر. ومع ذلك، فإن تحديد المكونات "الضرورية" للتعامل الناجح مع السوائل في أتمتة سير العمل يعتمد على أهدافك وتطبيقاتك. تتناول هذه المقالة بعض النقاط الأساسية التي يجب مراعاتها عند اختيار منصة معالجة السوائل لمختبرك.

تُعد أتمتة عملية سحب العينة خطوة أساسية في تحسين سير العمل في المختبر، مما يساعد على زيادة إمكانية التكرار، وتعزيز الإنتاجية، وتقليل الأخطاء. تعتمد المختبرات على تقنيات معالجة السوائل الآلية لمجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك إعداد العينات، واستخراج الحمض النووي، والمقايسات القائمة على الخلايا، وELISAs. تعتبر هذه المنصات استثمارًا طويل الأجل ويجب اختيارها ليس فقط بناءً على متطلبات اليوم، ولكن أيضًا على الاحتياجات المستقبلية المحتملة للمختبر. وهذا سيضمن اختيار المنصة الصحيحة، ويمكن أن يخدم المختبر بشكل فعال لسنوات عديدة قادمة.

الخطوات الأولى

قبل اتخاذ أي قرار، قم بإلقاء نظرة فاحصة على العمليات التي سيتم تشغيلها تلقائيًا:

هل تبدأ بعملية قوية؟

يمكن أن تؤدي أتمتة معالجة السوائل إلى تحسين سير العمل اليدوي بشكل كبير، ولكنها لا تستطيع إصلاح اختبار لا يعمل بالفعل. قم بتقسيم سير عملك إلى خطوات فردية، وفكر في التأثير المحتمل لكل منها على سير العمل بشكل عام. على سبيل المثال، إجراء اختبار من تنسيق قائم على الأنبوب يتم سحبه يدويًا إلى سير عمل آلي عالي الكثافة قائم على اللوحة يعني أن العينات والكواشف ستكون على سطح السفينة لفترة أطول بكثير من الوقت. كيف يمكن أن يؤثر ذلك على سلامة العينات والكواشف الخاصة بك؟

كيف ستتغير احتياجاتك؟

لتوفير المال، قد يكون من المغري الاستثمار في نظام يلبي فقط احتياجات مختبرك الحالية، ولكن على المدى الطويل قد تخسر. فكر في العناصر الأساسية، وأيها سيكون من الجيد وجودها. يجب أن يكون النظام الآلي الجيد لمعالجة السوائل قابلاً لإعادة التشكيل حتى تتمكن من التعامل مع التطبيقات وسير العمل الجديدة مع تغير الاحتياجات. باستخدام نظام معياري مرن، يمكن إعادة استخدام العديد من عناصر سير العمل الحالية وترقيتها.

هل هناك حل جاهز يلبي احتياجاتك؟

تم تحسين بعض محطات العمل المتخصصة لتطبيقات محددة باستخدام بروتوكولات مثبتة، مثل استخراج الحمض النووي، وإعداد العينات، وزراعة الخلايا. قد يؤدي هذا إلى تبسيط عملية الاختيار الخاصة بك إلى حد كبير، ولا يزال يوفر مكونًا "أساسيًا" مفيدًا للاندماج في نظام أكبر في المستقبل. تُفضل الحلول الجاهزة المصممة مع مراعاة التكامل والمرونة المستقبلية على المنصات "المغلقة" غير المرنة.

ما مقدار المساحة المتوفرة لديك، وهل تستخدمها بكفاءة؟

الفضاء غالبا ما يكون سلعة ثمينة. أصبحت معظم أنظمة معالجة السوائل الآن متعددة المستخدمين، مما أدى إلى زيادة الطلب على المرونة والاستخدام المبتكر للمساحة. فكر في اختيار منصة آلية يمكنها الوصول إلى المساحة الموجودة أسفل طاولة العمل للوصول، على سبيل المثال، إلى أجهزة تحليلية أو أجهزة إعداد عينات إضافية، وما إلى ذلك.

ما مدى سهولة الصيانة والخدمة؟

لا تغفل عن الخدمة والصيانة. يمكن أن تؤدي سهولة وصول الفنيين إلى تقليل وقت التوقف عن العمل والاضطرابات في سير عملك.

اختيار الأجهزة المناسبة

سواء كنت تعمل في علم الجينوم، أو بيولوجيا الخلية، أو اكتشاف الأدوية، أو التشخيص الجزيئي، أو أي شيء مختلف تمامًا، فإن نظام التعامل مع السوائل المناسب يمكن أن يجعل حياتك أسهل كثيرًا. تشمل الاعتبارات المهمة ما يلي:

ماصة إزاحة الهواء أو السائل؟

يُعد إزاحة الهواء مثاليًا للتوزيع على نطاق كبير الحجم، من 0.5 إلى 1000 ميكرولتر. على الرغم من أنه متوافق فقط مع الأطراف التي تستخدم لمرة واحدة، إلا أن هذا يزيد من السرعة والإنتاجية عن طريق التخلص من الخطوات الإضافية المرتبطة بماصة إزاحة السائل عند تغيير السوائل أو تنظيف النظام. كما أنه يقلل من خطر التلوث المتبادل ويوفر طريقة آمنة للتعامل مع المواد المشعة أو الخطرة بيولوجيا.

تتوافق إزاحة السائل مع كل من الأطراف الثابتة والمستخدمة مرة واحدة، وهي التقنية المفضلة لأحجام التوزيع المتعددة التي تقل عن 5 ميكرولتر. تعتبر الأطراف الفولاذية الثابتة القابلة للغسل مثالية للتطبيقات التي تتطلب ثقب الأنابيب أو الحاجة إلى سحب الأنابيب بالضغط الإيجابي. للحصول على أقصى قدر من المرونة، فكر في نظام يتضمن إزاحة الهواء والسائل.

ما هي الأحجام والأشكال التي تعمل بها؟

تأكد من أن النظام الأساسي يمكنه التعامل مع أحجام سحب العينات الضرورية وتنسيقات أدوات المختبر (الأنابيب والألواح) المستخدمة بشكل شائع في مختبرك. ضع في اعتبارك أيضًا ما إذا كانت الأتمتة ستسمح باستخدام كميات أصغر من العينات والكواشف، مما يوفر وفورات محتملة في التكلفة.

ما هي أذرع الماصة التي يجب أن تختارها؟

الأنواع الرئيسية هي 1) الماصات ذات القنوات المتغيرة - عادةً من 1 إلى 8 قنوات - التي يمكنها التعامل مع الأنابيب والألواح والعديد من تنسيقات أدوات المختبر الأخرى؛ و2) أذرع متعددة القنوات مصممة خصيصًا للتوزيع في لوحات متعددة الآبار. تسمح الأنظمة الحديثة بتغيير رؤوس الماصة أو لوحات المحولات "بسرعة" - وهو اختيار حكيم للبروتوكولات التي تستخدم العديد من الملحقات المختلفة، مثل الإبر الثابتة، والأطراف التي تستخدم لمرة واحدة، وأدوات الدبوس ذات الحجم المنخفض، وما إلى ذلك.

هل تحتاج إلى أذرع آلية؟لمرونة اضافية؟

توفر أذرع المقبض الآلية أقصى قدر من المرونة من خلال تحريك أدوات المختبر حول سطح العمل. تضمن الأذرع الآلية التي يمكنها تبديل "أصابعها" بسرعة أقصى قدر من المرونة وقبضة آمنة لكل من الأنابيب والألواح.

ما هو نوع طرف الماصة الذي سيزيد من إمكانية التكاثر؟

تعد جودة الطرف مساهمًا رئيسيًا في إمكانية التكرار ويمكن أن تؤدي إلى تحسين أداء النظام أو كسره. غالبًا ما يُنظر إلى النصائح التي تستخدم لمرة واحدة على أنها الخيار الأفضل للقضاء على التلوث المتبادل بين العينات البيولوجية. يقدم بعض البائعين الآن أيضًا نصائح خاصة منخفضة الحجم تم التحقق من صحتها للتوزيع الموثوق به عند مستويات الميكرولتر أو دون الميكرولتر اللازمة لتطبيقات مثل تصغير المقايسة. فكر في شراء أطراف الماصات من العلامة التجارية الخاصة ببائع التشغيل الآلي لضمان حصولك على النتائج الأكثر موثوقية.

قد تتمتع الأدوات التي تستخدم أطرافًا ثابتة بمزايا فيما يتعلق بالتكلفة التشغيلية. يمكن للإبر الفولاذية الثابتة أن تصل في كثير من الأحيان إلى قاع الأوعية العميقة بشكل أفضل من الأطراف التي يمكن التخلص منها، ويمكنها أيضًا اختراق الحواجز. تعمل محطات غسيل الأطراف المصممة بشكل مثالي على تقليل خطر التلوث المتبادل من خلال هذا الإعداد.

هل تحتاج إلى نصائح مضمونة معقمة؟

لتقليل خطر التلوث، استخدم فقط المواد الاستهلاكية التي تحمل علامة "معقمة". يتم تصنيعها في ظل ظروف صارمة وتتوافق مع معايير التعبئة والتغليف والنقل التي تضمن تعقيم الأطراف طوال الطريق إلى طاولة المختبر. تكون المنتجات التي تحمل علامة "معقمة" معقمة عند خروجها من الشركة المصنعة، ولكنها تواجه العديد من فرص التلوث لاحقًا.

البرامج مهمة

يوفر البرنامج واجهة مع الشخص الذي يقوم بإعداد الأجهزة وتشغيلها، وسيحدد تصميمها مدى سهولة البرمجة والتفاعل مع النظام لتكوين سير العمل، وتعيين معلمات العملية، واتخاذ خيارات معالجة البيانات. كما أن لها تأثيرًا مباشرًا على مقدار التدريب المطلوب لتشغيل النظام بثقة. ما لم يكن لديك فني برمجيات في الشركة، فإن البرامج سيئة التصميم، بغض النظر عن مدى قوتها، يمكن أن تجعلك تعتمد على البائع أو متخصص خارجي لتطوير بروتوكولات مخصصة، واستكشاف المشكلات وإصلاحها، وإجراء حتى أبسط التغييرات البرمجية. في العديد من المختبرات، لا يكون مشغل النظام خبيرًا في البرمجة، ولن تشارك معظم فرق تكنولوجيا المعلومات بشكل مباشر في برامج التحكم في الأجهزة. ونتيجة لذلك، قد تضطر إلى انتظار توفر مستشارين خارجيين، مما يعيق الإنتاجية بشكل خطير ويعرض الجداول الزمنية للمشروع للخطر.

نقاط للنظر فيها

تتضمن الأسئلة الرئيسية التي يجب طرحها عند تقييم برنامج نظام معالجة السوائل ما يلي:

• هل يمكن للمشغلين التفاعل مع شاشة اللمس للتشغيل اليومي؟
• هل لدى البائع مكتبة من البروتوكولات الموجودة لتبسيط البرمجة؟
• ما هي إمكانيات تكامل البرامج لأجهزة الطرف الثالث؟
• ما هو حجم مكتبة برامج تشغيل الجهاز التي يقدمها البائع؟
• هل لدى البائع خبرة في التعامل مع واجهة LIMS؟
• هل ستكون مرتاحًا لبرمجة النظام بنفسك؟
• ما مدى سهولة قيام المشغلين بإعداد عمليات التشغيل الخاصة بهم دون خبرة في البرمجة؟
• ما هي الميزات التي تحتاجها، مثل أدلة التحميل الرسومية القابلة للتخصيص، وهل هي متوفرة؟
• هل من السهل إعادة تكوين البرنامج عند إعادة استخدام النظام؟
• هل يمكن للبائع المساعدة في ضمان الأمن السيبراني؟

تتبع العينة

يمكن أن يكون التتبع الكامل للعينة ضروريًا للامتثال لمعايير الجودة والمبادئ التوجيهية. سيؤدي وضع العلامات على الباركود، إلى جانب البرامج المناسبة، إلى تبسيط عملية تتبع كل من العينات والمواد الاستهلاكية، ويمكن أن يمنع فقدان إمكانية التتبع. يمكن لحلول وضع العلامات والتتبع الآلية أيضًا:

• قم بالإشارة إلى موقع أدوات المختبر على سطح السفينة وفي وحدات التخزين
• التأكد من تطبيق ملصقات الباركود بشكل صحيح وإمكانية قراءتها بشكل صحيح
• تسريع قراءة الباركود وعمليات انتقاء العينات، وتبسيط التكامل بين البرامج الوسيطة ونظام إدارة المعلومات (LIMS).

خيار التدخل

من السهل ارتكاب الأخطاء، ولكن ليس من السهل دائمًا إصلاحها. تفتقر العديد من أنظمة التشغيل الآلي إلى وظائف "البدء/الإيقاف" أو "التراجع"، مما قد يعني الاضطرار إلى إعادة تشغيل البرنامج إذا قمت بإدخال شيء ما بشكل غير صحيح أو كنت بحاجة إلى إيقاف العملية مؤقتًا. ابحث عن نظام أتمتة ذكي يمكنه اكتشاف الأخطاء وفهمها والإبلاغ عنها والتعافي منها، مع وظيفة التشغيل/الإيقاف للسماح بتفاعل المشغل الآمن والسهل مع منطقة عمل الجهاز أثناء التشغيل.

ملخص

يمكن أن تؤدي المعالجة الآلية للسوائل إلى التخلص من العديد من المهام الشاقة، وتحسين الإنتاجية وتوفير الوقت الثمين لأعمال أكثر أهمية، ولكن فقط إذا قمت بتنفيذ الحلول الصحيحة. إن النظر بعناية في النقاط التي تمت مناقشتها في هذه المقالة سيساعد المختبرات على الاختيار بحكمة، مما يسمح لها بجني فوائد التعامل الآلي مع السوائل وجعل الحياة أسهل وأكثر إنتاجية.