Αυτοματοποιημένη πιπέταείναι ένας από τους πιο αποτελεσματικούς τρόπους για την ελαχιστοποίηση του ανθρώπινου λάθους, την αύξηση της ακρίβειας και της ακρίβειας και την επιτάχυνση της ροής εργασιών του εργαστηρίου. Ωστόσο, η απόφαση για τα «απαραίτητα» εξαρτήματα για την επιτυχή διαχείριση υγρών αυτοματισμού ροής εργασίας εξαρτάται από τους στόχους και τις εφαρμογές σας. Αυτό το άρθρο εξετάζει μερικά από τα βασικά σημεία που πρέπει να λάβετε υπόψη κατά την επιλογή μιας πλατφόρμας χειρισμού υγρών για το εργαστήριό σας.
Η αυτοματοποίηση των πιπέτων είναι ένα βασικό βήμα για τη βελτίωση των εργαστηριακών ροών εργασίας, συμβάλλοντας στην αύξηση της αναπαραγωγιμότητας, στην ενίσχυση της απόδοσης και στη μείωση των σφαλμάτων. Τα εργαστήρια εξαρτώνται από αυτοματοποιημένες τεχνολογίες χειρισμού υγρών για ποικίλο φάσμα εφαρμογών, συμπεριλαμβανομένης της προετοιμασίας δειγμάτων, της εξαγωγής DNA, των προσδιορισμών με βάση τα κύτταρα και των ELISA. Αυτές οι πλατφόρμες αποτελούν μια μακροπρόθεσμη επένδυση και θα πρέπει να επιλέγονται με βάση όχι μόνο τις σημερινές απαιτήσεις, αλλά και τις πιθανές μελλοντικές ανάγκες του εργαστηρίου. Αυτό θα διασφαλίσει ότι θα επιλεγεί η σωστή πλατφόρμα και θα μπορεί να εξυπηρετήσει αποτελεσματικά το εργαστήριο για πολλά χρόνια ακόμα.
Πρώτα βήματα
Πριν λάβετε οποιεσδήποτε αποφάσεις, ρίξτε μια καλή ματιά στις διαδικασίες που πρόκειται να αυτοματοποιηθούν:
Ξεκινάτε με μια στιβαρή διαδικασία;
Ο αυτοματισμός διαχείρισης υγρών μπορεί να βελτιώσει σημαντικά μια μη αυτόματη ροή εργασίας, αλλά δεν μπορεί να διορθώσει μια ανάλυση που δεν λειτουργεί ήδη. Χωρίστε τη ροή εργασίας σας σε μεμονωμένα βήματα και σκεφτείτε τον πιθανό αντίκτυπο του καθενός στη συνολική ροή εργασίας. Για παράδειγμα, η λήψη μιας ανάλυσης από μια χειροκίνητη μορφή με πιπέτα, βασισμένη σε σωληνάριο σε μια αυτοματοποιημένη, υψηλότερης πυκνότητας, ροή εργασίας με βάση την πλάκα σημαίνει ότι τα δείγματα και τα αντιδραστήρια θα βρίσκονται στο κατάστρωμα για πολύ μεγαλύτερο χρονικό διάστημα. Πώς μπορεί αυτό να επηρεάσει την ακεραιότητα των δειγμάτων και των αντιδραστηρίων σας;
Πώς θα αλλάξουν οι ανάγκες σας;
Για να εξοικονομήσετε χρήματα, μπορεί να είναι δελεαστικό να επενδύσετε σε ένα σύστημα που καλύπτει μόνο τις τρέχουσες ανάγκες του εργαστηρίου σας, αλλά μακροπρόθεσμα μπορεί να χάσετε. Σκεφτείτε ποια στοιχεία είναι απαραίτητα και ποια θα ήταν καλό να υπάρχουν. Ένα καλό αυτοματοποιημένο σύστημα διαχείρισης υγρών θα πρέπει να μπορεί να διαμορφωθεί εκ νέου, έτσι ώστε να μπορείτε να αναλαμβάνετε νέες εφαρμογές και ροές εργασίας καθώς αλλάζουν οι ανάγκες. Με ένα ευέλικτο, αρθρωτό σύστημα, πολλά στοιχεία της τρέχουσας ροής εργασίας σας μπορούν να επανατοποθετηθούν και να αναβαθμιστούν.
Υπάρχει κάποια λύση που να καλύπτει τις ανάγκες σας;
Ορισμένοι εξειδικευμένοι σταθμοί εργασίας έχουν βελτιστοποιηθεί για συγκεκριμένες εφαρμογές με αποδεδειγμένα πρωτόκολλα, όπως η εξαγωγή DNA, η προετοιμασία δειγμάτων και η κυτταρική καλλιέργεια. Αυτό θα μπορούσε να απλοποιήσει πολύ τη διαδικασία επιλογής σας και να εξακολουθεί να παρέχει ένα χρήσιμο στοιχείο «πυρήνα» για ενσωμάτωση σε ένα μεγαλύτερο σύστημα στο μέλλον. Οι λύσεις εκτός ραφιού που έχουν σχεδιαστεί με γνώμονα τη μελλοντική ενσωμάτωση και ευελιξία είναι προτιμότερες από τις άκαμπτες, «κλειστές» πλατφόρμες.
Πόσο χώρο έχετε και τον χρησιμοποιείτε αποτελεσματικά;
Το διάστημα είναι συχνά ένα πολύτιμο αγαθό. Τα περισσότερα συστήματα διαχείρισης υγρών είναι πλέον πολλαπλών χρηστών, γεγονός που έχει αυξήσει τη ζήτηση για ευελιξία και καινοτόμο χρήση του χώρου. Εξετάστε το ενδεχόμενο να επιλέξετε μια αυτοματοποιημένη πλατφόρμα που μπορεί να έχει πρόσβαση σε χώρο κάτω από το τραπέζι εργασίας για να προσεγγίσετε, για παράδειγμα, πρόσθετες αναλυτικές συσκευές ή συσκευές προετοιμασίας δειγμάτων κ.λπ.
Πόσο εύκολο είναι η συντήρηση και η συντήρηση;
Μην παραβλέπετε το σέρβις και τη συντήρηση. Η ευκολία πρόσβασης από τους τεχνικούς μπορεί να μειώσει το χρόνο διακοπής λειτουργίας και τις διακοπές στη ροή εργασίας σας.
Επιλέγοντας το σωστό υλικό
Είτε εργάζεστε στη γονιδιωματική, τη κυτταρική βιολογία, την ανακάλυψη φαρμάκων, τη μοριακή διάγνωση ή κάτι εντελώς διαφορετικό, το σωστό σύστημα χειρισμού υγρών μπορεί να κάνει τη ζωή σας πολύ πιο εύκολη. Σημαντικές εκτιμήσεις περιλαμβάνουν:
Πιπέτα εκτόπισης αέρα ή υγρού;
Η μετατόπιση αέρα είναι ιδανική για διανομή σε μεγάλο εύρος όγκου, από 0,5 έως 1.000 μL. Αν και είναι συμβατό μόνο με άκρα μιας χρήσης, αυτό αυξάνει την ταχύτητα και την παραγωγικότητα εξαλείφοντας τα επιπλέον βήματα που σχετίζονται με την εκτόπιση υγρού με πιπέτα κατά την αλλαγή υγρών ή την έκπλυση του συστήματος. Μειώνει επίσης τον κίνδυνο διασταυρούμενης μόλυνσης και παρέχει έναν ασφαλή τρόπο χειρισμού ραδιενεργών ή βιοεπικίνδυνων υλικών.
Η μετατόπιση υγρού είναι συμβατή τόσο με σταθερά όσο και με αναλώσιμα ρύγχη και είναι η προτιμώμενη τεχνολογία για όγκους πολλαπλών διανομών μικρότερους από 5 μL. Οι μύτες από σταθερό χάλυβα που πλένονται είναι ιδανικές για εφαρμογές όπου οι σωλήνες πρέπει να τρυπηθούν ή απαιτείται σιφώνιο θετικής πίεσης. Για μέγιστη ευελιξία, σκεφτείτε ένα σύστημα που περιλαμβάνει μετατόπιση αέρα και υγρού.
Με ποιους τόμους και μορφές δουλεύετε;
Βεβαιωθείτε ότι η πλατφόρμα μπορεί να χειριστεί τους απαραίτητους όγκους πιπέτας και τις μορφές εργαστηρίου (σωλήνες και πλάκες) που χρησιμοποιούνται συνήθως στο εργαστήριό σας. Εξετάστε επίσης εάν η αυτοματοποίηση θα επιτρέψει τη χρήση μικρότερων όγκων δειγμάτων και αντιδραστηρίων, προσφέροντας πιθανή εξοικονόμηση κόστους.
Ποιους βραχίονες πιπέτας πρέπει να επιλέξετε;
Οι κύριοι τύποι είναι 1) σιφώνια μεταβλητού καναλιού—γενικά 1 έως 8 καναλιών—που μπορούν να χειριστούν σωλήνες, πλάκες και πολλές άλλες μορφές εργαστηριακού υλικού. και 2) πολυκαναλικοί βραχίονες σχεδιασμένοι ειδικά για διανομή σε πλάκες πολλαπλών φρεατίων. Τα σύγχρονα συστήματα επιτρέπουν την αλλαγή των κεφαλών με πιπέτα ή των πλακών προσαρμογής «εν πτήσει»—μια σοφή επιλογή για πρωτόκολλα που χρησιμοποιούν πολλά διαφορετικά αξεσουάρ, όπως σταθερές βελόνες, άκρες μιας χρήσης, εργαλεία καρφίτσας μικρού όγκου κ.λπ.
Χρειάζεστε ρομποτικά χέριαγιαεπιπλέον ευελιξία;
Οι ρομποτικοί βραχίονες λαβής παρέχουν μέγιστη ευελιξία μετακινώντας τα εργαστήρια γύρω από το κατάστρωμα εργασίας. Οι ρομποτικοί βραχίονες που μπορούν να αλλάζουν γρήγορα τα «δάχτυλά» τους εξασφαλίζουν μέγιστη ευελιξία και ασφαλές κράτημα τόσο για τους σωλήνες όσο και για τις πλάκες.
Ποιος τύπος άκρου πιπέτας θα μεγιστοποιήσει την αναπαραγωγιμότητα;
Η ποιότητα συμβουλών συμβάλλει καθοριστικά στην αναπαραγωγιμότητα και μπορεί να επηρεάσει ή να χαλάσει την απόδοση του συστήματος. Τα άκρα μιας χρήσης θεωρούνται συχνά ως η καλύτερη επιλογή για την εξάλειψη της διασταυρούμενης μόλυνσης μεταξύ βιολογικών δειγμάτων. Ορισμένοι πωλητές προσφέρουν επίσης τώρα ειδικές συμβουλές χαμηλού όγκου που έχουν επικυρωθεί για αξιόπιστη διανομή στα επίπεδα μικρολίτρων ή υπομικρολίτρων που απαιτούνται για εφαρμογές όπως η μικρογραφία ανάλυσης. Εξετάστε το ενδεχόμενο να αγοράσετε άκρες πιπέτας της μάρκας του πωλητή αυτοματισμού για να διασφαλίσετε ότι θα έχετε τα πιο αξιόπιστα αποτελέσματα.
Τα όργανα που χρησιμοποιούν σταθερές μύτες μπορεί να έχουν πλεονεκτήματα σε σχέση με το λειτουργικό κόστος. Οι σταθερές βελόνες από χάλυβα μπορούν συχνά να φτάσουν στον πυθμένα των βαθιών αγγείων καλύτερα από τις μύτες μιας χρήσης και μπορούν επίσης να τρυπήσουν τα διαφράγματα. Οι βέλτιστα σχεδιασμένοι σταθμοί πλύσης άκρων μειώνουν τον κίνδυνο διασταυρούμενης μόλυνσης με αυτή τη διάταξη.
Χρειάζεστε συμβουλές που είναι εγγυημένα αποστειρωμένα;
Για να ελαχιστοποιήσετε τον κίνδυνο μόλυνσης, χρησιμοποιείτε μόνο αναλώσιμα που φέρουν την ένδειξη «στείρα». Αυτά κατασκευάζονται υπό αυστηρές συνθήκες και συμμορφώνονται με τα πρότυπα συσκευασίας και μεταφοράς που διασφαλίζουν τη στειρότητα του άκρου μέχρι τον πάγκο του εργαστηρίου. Τα προϊόντα που φέρουν την ένδειξη «presterile» είναι αποστειρωμένα όταν φεύγουν από τον κατασκευαστή, αλλά αντιμετωπίζουν πολλές ευκαιρίες μόλυνσης αργότερα.
Το λογισμικό έχει σημασία
Το λογισμικό παρέχει τη διασύνδεση με το άτομο που ρυθμίζει και χειρίζεται τα όργανα και ο σχεδιασμός του θα καθορίσει πόσο εύκολο είναι να προγραμματιστεί και να αλληλεπιδράσει με το σύστημα για να ρυθμίσετε τις παραμέτρους των ροών εργασίας, να ορίσετε παραμέτρους διαδικασίας και να κάνετε επιλογές χειρισμού δεδομένων. Έχει επίσης άμεση σχέση με το πόση εκπαίδευση απαιτείται για να λειτουργήσει το σύστημα με σιγουριά. Αν δεν έχετε τεχνικό λογισμικού, το λογισμικό με κακή σχεδίαση, όσο ισχυρό κι αν είναι, μπορεί να σας αφήσει να εξαρτηθείτε από τον προμηθευτή ή έναν εξωτερικό ειδικό για την ανάπτυξη προσαρμοσμένων πρωτοκόλλων, την αντιμετώπιση προβλημάτων και την πραγματοποίηση ακόμη και των πιο απλών αλλαγών προγραμματισμού. Σε πολλά εργαστήρια, ο διαχειριστής του συστήματος δεν είναι ειδικός προγραμματισμού και οι περισσότερες ομάδες IT δεν θα εμπλακούν άμεσα με το λογισμικό ελέγχου οργάνων. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να χρειαστεί να περιμένετε να είναι διαθέσιμοι εξωτερικοί σύμβουλοι, εμποδίζοντας σοβαρά την παραγωγικότητα και θέτοντας σε κίνδυνο τα χρονοδιαγράμματα του έργου.
Σημεία που πρέπει να ληφθούν υπόψη
Οι βασικές ερωτήσεις που πρέπει να κάνετε κατά την αξιολόγηση του λογισμικού συστήματος διαχείρισης υγρών περιλαμβάνουν:
- Μπορούν οι χειριστές να αλληλεπιδράσουν με μια οθόνη αφής για καθημερινή λειτουργία;
- Έχει ο προμηθευτής μια βιβλιοθήκη με υπάρχοντα πρωτόκολλα για την απλοποίηση του προγραμματισμού;
- Ποιες είναι οι δυνατότητες ενοποίησης λογισμικού για συσκευές τρίτων;
- Ποια είναι η έκταση της βιβλιοθήκης προγραμμάτων οδήγησης συσκευών που προσφέρεται από τον προμηθευτή;
- Έχει ο πωλητής εμπειρία στη διεπαφή LIMS;
- Θα ήσασταν άνετα να προγραμματίσετε μόνοι σας το σύστημα;
- Πόσο εύκολο είναι για τους χειριστές να ρυθμίσουν τις εκτελέσεις τους χωρίς εξειδίκευση στον προγραμματισμό;
- Ποιες δυνατότητες—όπως προσαρμόσιμοι οδηγοί φόρτωσης γραφικών—χρειάζεστε και είναι διαθέσιμες;
- Είναι εύκολο να ρυθμίσετε ξανά τις παραμέτρους του λογισμικού όταν το σύστημα επανατοποθετηθεί;
- Μπορεί ο πωλητής να βοηθήσει στη διασφάλιση της ασφάλειας στον κυβερνοχώρο;
Ιχνηλασιμότητα δείγματος
Η πλήρης ιχνηλασιμότητα του δείγματος μπορεί να είναι απαραίτητη για τη συμμόρφωση με τα πρότυπα ποιότητας και τις οδηγίες. Η επισήμανση γραμμωτού κώδικα, μαζί με το κατάλληλο λογισμικό, θα απλοποιήσει την παρακολούθηση τόσο των δειγμάτων όσο και των αναλωσίμων και μπορεί να αποτρέψει την απώλεια της ιχνηλασιμότητας. Οι αυτοματοποιημένες λύσεις επισήμανσης και παρακολούθησης μπορούν επίσης:
- Υποδείξτε τη θέση των εργαστηριακών σκευών στο κατάστρωμα και στις μονάδες αποθήκευσης
- Βεβαιωθείτε ότι οι ετικέτες γραμμωτού κώδικα εφαρμόζονται σωστά και μπορούν να διαβαστούν σωστά
- Επιταχύνετε τις διαδικασίες ανάγνωσης γραμμωτού κώδικα και συλλογής δειγμάτων και απλοποιήστε την ενσωμάτωση του ενδιάμεσου λογισμικού και του LIMS.
Η επιλογή παρέμβασης
Τα λάθη γίνονται εύκολα, αλλά δεν διορθώνονται πάντα τόσο εύκολα. Πολλά συστήματα αυτοματισμού δεν διαθέτουν λειτουργίες "start/stop" ή "undo", κάτι που μπορεί να σημαίνει ότι πρέπει να επανεκκινήσετε ένα πρόγραμμα εάν εισαγάγετε κάτι λανθασμένα ή εάν χρειαστεί να διακόψετε μια διαδικασία. Αναζητήστε ένα έξυπνο σύστημα αυτοματισμού που μπορεί να εντοπίσει, να κατανοήσει, να αναφέρει και να ανακτήσει από ένα σφάλμα, με λειτουργία start/stop που επιτρέπει την ασφαλή και εύκολη αλληλεπίδραση του χειριστή με την περιοχή εργασίας του οργάνου κατά τη διάρκεια μιας λειτουργίας.
Περίληψη
Ο αυτοματοποιημένος χειρισμός υγρών μπορεί να εξαλείψει πολλές κουραστικές εργασίες, βελτιώνοντας την παραγωγικότητα και ελευθερώνοντας πολύτιμο χρόνο για πιο σημαντικές εργασίες—αλλά μόνο εάν εφαρμόσετε τις σωστές λύσεις. Η προσεκτική εξέταση των σημείων που συζητούνται σε αυτό το άρθρο θα βοηθήσει τα εργαστήρια να επιλέξουν με σύνεση, επιτρέποντάς τους να αποκομίσουν τα οφέλη του αυτοματοποιημένου χειρισμού υγρών και να κάνουν τη ζωή ευκολότερη και πιο παραγωγική.
Ώρα δημοσίευσης: 10 Μαΐου 2022