نحوه انتخاب بستر مناسب اتوماسیون جابجایی مایعات

پیپتینگ خودکاریکی از مؤثرترین راه‌ها برای به حداقل رساندن خطای انسانی، افزایش دقت و صحت و سرعت بخشیدن به گردش کار آزمایشگاهی است. با این حال، تصمیم گیری در مورد اجزای "ضروری" برای مدیریت موفقیت آمیز مایعات اتوماسیون گردش کار به اهداف و برنامه های شما بستگی دارد. این مقاله برخی از نکات کلیدی را که باید در هنگام انتخاب یک پلت فرم جابجایی مایعات برای آزمایشگاه خود در نظر بگیرید، مورد بحث قرار می دهد.

خودکارسازی پیپت گامی کلیدی در بهبود گردش کار آزمایشگاهی است که به افزایش تکرارپذیری، افزایش توان عملیاتی و کاهش خطاها کمک می کند. آزمایشگاه‌ها برای طیف وسیعی از کاربردها، از جمله آماده‌سازی نمونه، استخراج DNA، سنجش‌های مبتنی بر سلول و ELISA، به فناوری‌های خودکار انتقال مایعات وابسته هستند. این پلتفرم‌ها یک سرمایه‌گذاری بلندمدت هستند و باید نه تنها بر اساس خواسته‌های امروزی، بلکه بر اساس نیازهای احتمالی آینده آزمایشگاه انتخاب شوند. این اطمینان حاصل می کند که پلت فرم صحیح انتخاب شده است و می تواند به طور موثر برای سال های آینده به آزمایشگاه خدمت کند.

اولین قدم ها

قبل از هر تصمیمی، به فرآیندهایی که باید خودکار شوند نگاهی بیندازید:

آیا شما با یک فرآیند قوی شروع می کنید؟

اتوماسیون جابجایی مایعات می‌تواند گردش کار دستی را تا حد زیادی بهبود بخشد، اما نمی‌تواند سنجشی را که قبلاً کار نمی‌کند برطرف کند. گردش کار خود را به مراحل جداگانه تقسیم کنید و در مورد تأثیر بالقوه هر یک بر گردش کار کلی فکر کنید. به عنوان مثال، در نظر گرفتن یک سنجش از یک قالب لوله‌ای و پیپت دستی به یک جریان کار خودکار، با چگالی بالاتر و مبتنی بر صفحه، به این معنی است که نمونه‌ها و معرف‌ها برای مدت زمان طولانی‌تری روی عرشه خواهند بود. این چگونه ممکن است بر یکپارچگی نمونه ها و معرف های شما تأثیر بگذارد؟

نیازهای شما چگونه تغییر خواهد کرد؟

برای صرفه جویی در هزینه، ممکن است وسوسه انگیز باشد که روی سیستمی سرمایه گذاری کنید که فقط نیازهای فعلی آزمایشگاه شما را برآورده کند، اما در طولانی مدت ممکن است ضرر کنید. در نظر بگیرید که کدام عناصر ضروری هستند و داشتن کدام یک خوب است. یک سیستم کنترل خودکار مایع خوب باید قابل پیکربندی مجدد باشد تا بتوانید برنامه ها و جریان های کاری جدید را با تغییر نیازها انجام دهید. با یک سیستم ماژولار و منعطف، می توان بسیاری از عناصر جریان کار فعلی شما را تغییر کاربری داد و ارتقا داد.

آیا راه حلی وجود دارد که نیازهای شما را برآورده کند؟

برخی از ایستگاه های کاری تخصصی برای کاربردهای خاص با پروتکل های اثبات شده مانند استخراج DNA، آماده سازی نمونه و کشت سلولی بهینه شده اند. این می تواند فرآیند انتخاب شما را بسیار ساده کند و همچنان یک جزء "هسته ای" مفید برای ادغام در یک سیستم بزرگتر در آینده ارائه دهد. راه حل های آماده طراحی شده با یکپارچگی و انعطاف پذیری در آینده به پلتفرم های غیر قابل انعطاف و "بسته" ترجیح داده می شوند.

چقدر فضا دارید و آیا از آن به طور موثر استفاده می کنید؟

فضا اغلب یک کالای گرانبها است. اکثر سیستم های جابجایی مایعات در حال حاضر چند کاربره هستند که تقاضا برای انعطاف پذیری و استفاده خلاقانه از فضا را افزایش داده است. یک پلت فرم خودکار را در نظر بگیرید که بتواند به فضای زیر میز کار دسترسی داشته باشد تا به دستگاه های تحلیلی یا آماده سازی نمونه و غیره دسترسی پیدا کند.

نگهداری و سرویس دهی چقدر آسان است؟

سرویس و نگهداری را نادیده نگیرید. دسترسی آسان توسط تکنسین ها می تواند باعث کاهش زمان از کار افتادگی و اختلال در روند کار شما شود.

انتخاب سخت افزار مناسب

چه در زمینه ژنومیک، زیست شناسی سلولی، کشف دارو، تشخیص مولکولی یا چیز کاملاً متفاوتی کار می کنید، سیستم مدیریت مایع مناسب می تواند زندگی شما را بسیار آسان تر کند. ملاحظات مهم عبارتند از:

پیپتینگ جابجایی هوا یا مایع؟

جابجایی هوا برای توزیع در محدوده حجم زیاد، از 0.5 تا 1000 میکرولیتر ایده آل است. اگرچه فقط با نوک های یکبار مصرف سازگار است، اما با حذف مراحل اضافی مرتبط با پیپتینگ جابجایی مایع هنگام تعویض مایعات یا شستشوی سیستم، سرعت و بهره وری را افزایش می دهد. همچنین خطر آلودگی متقاطع را کاهش می دهد و راهی ایمن برای رسیدگی به مواد رادیواکتیو یا خطرناک زیستی فراهم می کند.

جابجایی مایع با نوک های ثابت و یکبار مصرف سازگار است و برای حجم های چندگانه کمتر از 5 میکرولیتر، فناوری ترجیحی است. نوک های فولادی ثابت قابل شستشو برای کاربردهایی که لوله ها باید سوراخ شوند یا لوله گذاری با فشار مثبت لازم است ایده آل هستند. برای حداکثر انعطاف پذیری، سیستمی را در نظر بگیرید که هم جابجایی هوا و هم مایع را شامل می شود.

با چه حجم ها و قالب هایی کار می کنید؟

اطمینان حاصل کنید که سکو می تواند حجم های پیپتینگ و قالب های آزمایشگاهی لازم (لوله ها و صفحات) را که معمولاً در آزمایشگاه شما استفاده می شود، انجام دهد. همچنین در نظر بگیرید که آیا اتوماسیون اجازه استفاده از حجم نمونه و معرف کوچکتر را می دهد و باعث صرفه جویی در هزینه می شود.

کدام بازوهای پیپتینگ را باید انتخاب کنید؟

انواع اصلی عبارتند از: 1) پیپت های کانال متغیر - معمولاً 1 تا 8 کانال - که می توانند لوله ها، صفحات و بسیاری از فرمت های آزمایشگاهی دیگر را اداره کنند. و 2) بازوهای چند کاناله که به طور خاص برای توزیع در صفحات چند چاهی طراحی شده اند. سیستم‌های مدرن اجازه می‌دهند تا سرهای پیپتینگ یا صفحات آداپتور را «در حال پرواز» تغییر دهید - یک انتخاب عاقلانه برای پروتکل‌هایی که از لوازم جانبی مختلفی مانند سوزن‌های ثابت، نوک‌های یکبار مصرف، ابزارهای پین کم‌حجم و غیره استفاده می‌کنند.

آیا به بازوهای رباتیک نیاز دارید؟برایانعطاف بیشتر؟

بازوهای دستگیره رباتیک با جابجایی ظروف آزمایشگاهی در اطراف عرشه کار، حداکثر انعطاف پذیری را فراهم می کنند. بازوهای رباتیکی که می توانند به سرعت "انگشتان" را عوض کنند، حداکثر انعطاف پذیری و گرفتن ایمن را برای لوله ها و صفحات تضمین می کنند.

کدام نوع نوک پیپت تکرارپذیری را به حداکثر می رساند؟

کیفیت نکته یکی از عوامل کلیدی در تکرارپذیری است و می تواند عملکرد سیستم را تغییر دهد یا خراب کند. نوک های یکبار مصرف اغلب به عنوان بهترین انتخاب برای از بین بردن آلودگی متقاطع بین نمونه های بیولوژیکی تلقی می شوند. برخی از فروشندگان نیز اکنون نکات ویژه ای با حجم کم ارائه می دهند که برای توزیع قابل اعتماد در سطوح میکرولیتری یا زیر میکرولیتری مورد نیاز برای کاربردهایی مانند کوچک سازی سنجش تایید شده است. برای اطمینان از اینکه مطمئن ترین نتایج را دریافت می کنید، نکات پیپت را با نام تجاری خود فروشنده اتوماسیون خریداری کنید.

ابزارهایی که از نوک های ثابت استفاده می کنند ممکن است مزایایی نسبت به هزینه عملیاتی داشته باشند. سوزن های فولادی ثابت اغلب بهتر از نوک های یکبار مصرف می توانند به کف رگ های عمیق برسند و همچنین می توانند سپتوم ها را سوراخ کنند. ایستگاه‌های شستشوی نوک با طراحی بهینه، خطر آلودگی متقابل را با این تنظیم کاهش می‌دهند.

آیا به نکاتی نیاز دارید که استریل تضمین شده باشد؟

برای به حداقل رساندن خطر آلودگی، فقط از مواد مصرفی استفاده کنید که برچسب "استریل" دارند. اینها تحت شرایط سخت تولید می شوند و مطابق با استانداردهای بسته بندی و حمل و نقل هستند که عقیمی نوک را تا نیمکت آزمایشگاه تضمین می کند. محصولاتی که دارای برچسب "پیش استریل" هستند، هنگامی که تولید کننده را ترک می کنند، استریل می شوند، اما بعداً با فرصت های زیادی برای آلودگی مواجه می شوند.

نرم افزار اهمیت دارد

نرم‌افزار رابط را با شخصی که ابزار دقیق را راه‌اندازی و راه‌اندازی می‌کند، فراهم می‌کند، و طراحی آن تعیین می‌کند که برنامه‌نویسی و تعامل با سیستم برای پیکربندی گردش کار، تنظیم پارامترهای فرآیند و انتخاب‌های مدیریت داده‌ها چقدر آسان است. همچنین ارتباط مستقیمی با میزان آموزش لازم برای کارکرد مطمئن سیستم دارد. مگر اینکه یک تکنسین نرم‌افزار داخلی داشته باشید، نرم‌افزار با طراحی ضعیف، مهم نیست که چقدر قدرتمند باشد، می‌تواند شما را برای توسعه پروتکل‌های مناسب، عیب‌یابی مشکلات و حتی ساده‌ترین تغییرات برنامه‌نویسی به فروشنده یا متخصص خارجی وابسته کند. در بسیاری از آزمایشگاه‌ها، اپراتور سیستم یک متخصص برنامه‌نویسی نیست و اکثر تیم‌های فناوری اطلاعات مستقیماً با نرم‌افزار کنترل ابزار درگیر نمی‌شوند. در نتیجه، ممکن است مجبور شوید منتظر بمانید تا مشاوران خارجی در دسترس باشند، که به طور جدی مانع بهره‌وری می‌شود و جدول زمانی پروژه را در معرض خطر قرار می‌دهد.

نکات قابل تامل

سوالات کلیدی در هنگام ارزیابی نرم افزار سیستم جابجایی مایعات عبارتند از:

• آیا اپراتورها می توانند برای عملکرد روزانه با صفحه لمسی تعامل داشته باشند؟
• آیا فروشنده کتابخانه ای از پروتکل های موجود برای ساده سازی برنامه نویسی دارد؟
• قابلیت های یکپارچه سازی نرم افزار برای دستگاه های شخص ثالث چیست؟
• گستره کتابخانه درایور دستگاه ارائه شده توسط فروشنده چقدر است؟
• آیا فروشنده با رابط LIMS تجربه دارد؟
• آیا خودتان با برنامه نویسی سیستم راحت هستید؟
• برای اپراتورها چقدر آسان است که اجراهای خود را بدون تخصص برنامه نویسی تنظیم کنند؟
• به چه ویژگی هایی مانند راهنماهای بارگذاری گرافیکی قابل تنظیم نیاز دارید و آیا آنها در دسترس هستند؟
• آیا پیکربندی مجدد نرم افزار هنگام تغییر کاربری سیستم آسان است؟
• آیا فروشنده می تواند به تضمین امنیت سایبری کمک کند؟

قابلیت ردیابی نمونه

قابلیت ردیابی کامل نمونه می تواند برای انطباق با استانداردها و دستورالعمل های کیفیت ضروری باشد. برچسب زدن بارکد، همراه با نرم افزار مناسب، ردیابی نمونه ها و مواد مصرفی را ساده می کند و می تواند از از دست رفتن قابلیت ردیابی جلوگیری کند. راه حل های برچسب زدن و ردیابی خودکار همچنین می توانند:

• محل ظروف آزمایشگاهی را روی عرشه و در واحدهای ذخیره سازی مشخص کنید
• اطمینان حاصل کنید که برچسب های بارکد به درستی اعمال شده اند و می توانند به درستی خوانده شوند
• سرعت خواندن بارکد و فرآیندهای نمونه برداری و ادغام میان افزار و LIMS را ساده کنید.

گزینه مداخله

اشتباهات به راحتی مرتکب می شوند، اما همیشه به این راحتی قابل رفع نیستند. بسیاری از سیستم‌های اتوماسیون فاقد عملکردهای "شروع/توقف" یا "لغو" هستند، که ممکن است به این معنی باشد که اگر چیزی را اشتباه وارد کنید یا نیاز به توقف یک فرآیند داشته باشید، باید یک برنامه را دوباره راه اندازی کنید. به دنبال یک سیستم اتوماسیون هوشمند باشید که بتواند خطا را تشخیص دهد، درک کند، گزارش دهد و از آن بازیابی کند، با عملکرد start/stop که امکان تعامل ایمن و آسان اپراتور با ناحیه کار دستگاه را در طول اجرا فراهم کند.

خلاصه

جابجایی خودکار مایعات می تواند بسیاری از کارهای خسته کننده را از بین ببرد، بهره وری را بهبود بخشد و زمان ارزشمندی را برای کارهای مهمتر آزاد کند - اما تنها در صورتی که راه حل های مناسب را اجرا کنید. بررسی دقیق نکات مورد بحث در این مقاله به آزمایشگاه ها کمک می کند تا عاقلانه انتخاب کنند و به آنها امکان می دهد از مزایای حمل خودکار مایعات بهره ببرند و زندگی را آسان تر و پربازده تر کنند.