Automatisoitu pipetointion yksi tehokkaimmista tavoista minimoida inhimilliset virheet, lisätä tarkkuutta ja nopeuttaa laboratorion työnkulkua. Onnistuneen työnkulun automatisoinnin nesteenkäsittelyn "pakollisten" komponenttien valinta riippuu kuitenkin tavoitteistasi ja sovelluksistasi. Tässä artikkelissa käsitellään joitakin keskeisiä kohtia, jotka on otettava huomioon valittaessa nesteenkäsittelyalustaa laboratorioosi.
Pipetoinnin automatisointi on keskeinen askel laboratorion työnkulkujen parantamisessa, mikä auttaa lisäämään toistettavuutta, tehostamaan suorituskykyä ja vähentämään virheitä. Laboratoriot ovat riippuvaisia automatisoiduista nesteenkäsittelytekniikoista moniin eri sovelluksiin, mukaan lukien näytteenvalmistus, DNA:n uutto, solupohjaiset määritykset ja ELISA-testit. Nämä alustat ovat pitkän aikavälin investointi, ja ne tulisi valita tämän päivän vaatimusten lisäksi myös laboratorion mahdollisten tulevien tarpeiden perusteella. Tämä varmistaa oikean alustan valinnan ja voi palvella laboratoriota tehokkaasti useiden vuosien ajan.
Ensimmäiset askeleet
Ennen kuin teet mitään päätöksiä, tutustu kunnolla automatisoitaviin prosesseihin:
Aloitatko vahvalla prosessilla?
Nesteenkäsittelyautomaatio voi parantaa huomattavasti manuaalista työnkulkua, mutta se ei voi korjata määritystä, joka ei jo toimi. Jaa työnkulkusi yksittäisiin vaiheisiin ja mieti kunkin mahdollisia vaikutuksia työnkulkuun. Esimerkiksi määrityksen siirtäminen manuaalisesti pipetoidusta putkipohjaisesta formaatista automatisoituun, tiheämpään, levypohjaiseen työnkulkuun tarkoittaa, että näytteet ja reagenssit ovat kannella paljon pidemmän aikaa. Miten tämä voi vaikuttaa näytteiden ja reagenssien eheyteen?
Miten tarpeesi muuttuvat?
Rahan säästämiseksi saattaa olla houkuttelevaa investoida järjestelmään, joka vastaa vain laboratoriosi tämänhetkisiä tarpeita, mutta pidemmällä aikavälillä saatat hävitä. Mieti, mitkä elementit ovat välttämättömiä ja mitkä olisi mukava saada. Hyvän automatisoidun nesteenkäsittelyjärjestelmän tulee olla uudelleenkonfiguroitavissa, jotta voit ottaa käyttöön uusia sovelluksia ja työnkulkuja tarpeiden muuttuessa. Joustavan, modulaarisen järjestelmän avulla monet nykyisten työnkulkujesi elementit voidaan käyttää uudelleen ja päivittää.
Onko olemassa valmiita ratkaisuja, jotka vastaavat tarpeitasi?
Jotkut erikoistyöasemat on optimoitu tiettyihin sovelluksiin todistetuilla protokollilla, kuten DNA:n uutto, näytteen valmistelu ja soluviljely. Tämä voisi yksinkertaistaa valintaprosessiasi huomattavasti ja silti tarjota hyödyllisen "ydinkomponentin" integroitavaksi suurempaan järjestelmään tulevaisuudessa. Valmiit ratkaisut, jotka on suunniteltu tulevaa integraatiota ja joustavuutta ajatellen, ovat parempia kuin joustamattomia, "suljettuja" alustoja.
Kuinka paljon tilaa sinulla on ja käytätkö sitä tehokkaasti?
Avaruus on usein arvokas hyödyke. Suurin osa nesteannostelujärjestelmistä on nykyään monikäyttöisiä, mikä on lisännyt joustavuuden ja innovatiivisen tilankäytön tarvetta. Harkitse automaattisen alustan valitsemista, joka pääsee käsiksi työpöydän alapuolelle esimerkiksi ylimääräisiin analyysi- tai näytteenkäsittelylaitteisiin jne.
Kuinka helppoa se on huoltaa ja huoltaa?
Älä unohda huoltoa ja kunnossapitoa. Tekniikkojen helppokäyttöisyys voi vähentää seisokkeja ja työnkulkusi häiriöitä.
Oikean laitteiston valinta
Työskenteletpä sitten genomiikan, solubiologian, lääkekehityksen, molekyylidiagnostiikan tai jotain aivan muuta, oikea nesteenkäsittelyjärjestelmä voi tehdä elämästäsi paljon helpompaa. Tärkeitä huomioita ovat mm.
Ilman vai nesteen syrjäytyspipetointi?
Ilmansyrjäytys on ihanteellinen annosteluun suurella tilavuusalueella, 0,5 - 1 000 µl. Vaikka se on yhteensopiva vain kertakäyttöisten kärkien kanssa, se lisää nopeutta ja tuottavuutta poistamalla nesteen syrjäytyspipetointiin liittyvät ylimääräiset vaiheet nesteitä vaihdettaessa tai järjestelmää huuhtettaessa. Se vähentää myös ristikontaminaation riskiä ja tarjoaa turvallisen tavan käsitellä radioaktiivisia tai biovaarallisia aineita.
Nesteen syrjäyttäminen on yhteensopiva sekä kiinteiden että kertakäyttöisten kärkien kanssa, ja se on suositeltu tekniikka alle 5 µl:n annostelussa. Pestävät kiinteät teräskärjet sopivat ihanteellisesti sovelluksiin, joissa putket on puhkaistava tai ylipainepipetointi vaaditaan. Maksimaalisen joustavuuden saavuttamiseksi harkitse järjestelmää, joka sisältää sekä ilman että nesteen syrjäyttämisen.
Minkä volyymien ja formaattien kanssa työskentelet?
Varmista, että alusta pystyy käsittelemään tarvittavat pipetointimäärät ja laboratoriossa yleisesti käytetyt laboratoriovälineet (putket ja levyt). Harkitse myös, mahdollistaako automaatio pienempien näyte- ja reagenssimäärien käytön, mikä tarjoaa mahdollisia kustannussäästöjä.
Mitkä pipetointivarret kannattaa valita?
Päätyypit ovat 1) muuttuvakanavaiset pipetit – yleensä 1–8-kanavaiset –, jotka voivat käsitellä putkia, levyjä ja monia muita laboratoriovälinemuotoja; ja 2) monikanavaiset varret, jotka on erityisesti suunniteltu jaettavaksi monikuoppaisille levyille. Nykyaikaiset järjestelmät mahdollistavat pipetointipäiden tai sovitinlevyjen vaihtamisen "lennossa" – viisas valinta protokollille, joissa käytetään monia erilaisia lisävarusteita, kuten kiinteitä neuloja, kertakäyttökärkiä, pienimääräisiä neulatyökaluja jne.
Tarvitsetko robottikäsiävartenylimääräistä joustavuutta?
Robottitarttujavarret tarjoavat maksimaalista joustavuutta siirtämällä laboratoriovälineitä työtasolla. Robottivarret, jotka voivat vaihtaa "sormiaan" nopeasti, varmistavat maksimaalisen joustavuuden ja turvallisen otteen sekä putkille että levyille.
Minkä tyyppinen pipetin kärki maksimoi toistettavuuden?
Kärjen laatu on avaintekijä toistettavuuden kannalta, ja se voi heikentää tai rikkoa järjestelmän suorituskykyä. Kertakäyttöisiä kärkiä pidetään usein parhaana vaihtoehtona biologisten näytteiden välisen ristikontaminaation poistamiseksi. Jotkut toimittajat tarjoavat nyt myös erityisiä pienivolyymikärkiä, jotka on validoitu luotettavaan annosteluun mikrolitra- tai submikrolitratasolla, joita tarvitaan sovelluksissa, kuten analyysin pienentämisessä. Harkitse automaatiotoimittajan oman tuotemerkin pipetinkärkien ostamista varmistaaksesi, että saat luotettavimman tuloksen.
Kiinteitä kärkiä käyttävillä instrumenteilla voi olla etuja käyttökustannuksiin nähden. Kiinteät teräsneulat ulottuvat usein syvien astioiden pohjaan paremmin kuin kertakäyttökärjet, ja ne voivat myös puhkaista väliseiniä. Optimaalisesti suunnitellut kärkien pesuasemat vähentävät ristikontaminaation riskiä tällä asetuksella.
Tarvitsetko vinkkejä, jotka ovat taatusti steriilejä?
Kontaminaation riskin minimoimiseksi käytä vain kulutustarvikkeita, joissa on merkintä "steriili". Nämä valmistetaan tiukoissa olosuhteissa ja täyttävät pakkaus- ja kuljetusstandardit, jotka takaavat kärkien steriiliyden aina laboratoriopenkille asti. Tuotteet, joissa on merkintä "Presterile", ovat steriilejä, kun ne lähtevät valmistajalta, mutta ne kohtaavat myöhemmin monia kontaminaatiomahdollisuuksia.
Ohjelmistolla on väliä
Ohjelmisto tarjoaa käyttöliittymän instrumentointia asentavan ja käyttävän henkilön kanssa, ja sen suunnittelu määrittää, kuinka helppoa on ohjelmoida ja olla vuorovaikutuksessa järjestelmän kanssa työnkulkujen määrittämistä, prosessiparametrien asettelua ja tiedonkäsittelyvalintojen tekemistä varten. Sillä on myös suora vaikutus siihen, kuinka paljon koulutusta tarvitaan järjestelmän luotettavaan käyttöön. Ellei sinulla ole omaa ohjelmistoteknikkoa, huonosti suunniteltu ohjelmisto, olipa kuinka tehokas tahansa, voi jättää sinut riippuvaiseksi toimittajasta tai ulkopuolisesta asiantuntijasta räätälöityjen protokollien kehittämisessä, ongelmien vianmäärityksessä ja yksinkertaisimpienkin ohjelmointimuutosten tekemisessä. Monissa laboratorioissa järjestelmän operaattori ei ole ohjelmoinnin asiantuntija, ja useimmat IT-tiimit eivät ole suoraan tekemisissä instrumenttien ohjausohjelmiston kanssa. Tämän seurauksena saatat joutua odottamaan ulkopuolisten konsulttien saatavuutta, mikä heikentää vakavasti tuottavuutta ja vaarantaa projektin aikataulut.
Huomioitavia kohtia
Keskeisiä kysymyksiä, joita tulee kysyä arvioitaessa nesteannostelujärjestelmän ohjelmistoja, ovat:
- Voivatko käyttäjät olla vuorovaikutuksessa kosketusnäytön kanssa päivittäisessä käytössä?
- Onko toimittajalla olemassa olevien protokollien kirjasto ohjelmoinnin yksinkertaistamiseksi?
- Mitkä ovat ohjelmistointegraatioominaisuudet kolmannen osapuolen laitteille?
- Mikä on toimittajan tarjoaman laiteohjainkirjaston laajuus?
- Onko toimittajalla kokemusta LIMS-liitännöistä?
- Haluaisitko ohjelmoida järjestelmän itse?
- Kuinka helppoa operaattoreiden on määrittää ajot ilman ohjelmointiosaamista?
- Mitä ominaisuuksia – kuten mukautettavat graafiset latausoppaat – tarvitset, ja ovatko ne saatavilla?
- Onko ohjelmiston konfigurointi helppoa, kun järjestelmää käytetään uudelleen?
- Voiko toimittaja auttaa varmistamaan kyberturvallisuuden?
Näytteen jäljitettävyys
Näytteiden täydellinen jäljitettävyys voi olla olennaista laatustandardien ja ohjeiden noudattamiseksi. Viivakoodimerkinnät yhdessä asianmukaisten ohjelmistojen kanssa yksinkertaistavat sekä näytteiden että tarvikkeiden seurantaa ja voivat estää jäljitettävyyden menettämisen. Automaattiset merkintä- ja seurantaratkaisut voivat myös:
- Ilmoita laboratoriovälineiden sijainti kannella ja säilytysyksiköissä
- Varmista, että viivakooditarrat on kiinnitetty oikein ja että ne voidaan lukea oikein
- Nopeuta viivakoodin luku- ja näytteenottoprosesseja ja virtaviivaista väliohjelmiston ja LIMS:n integrointia.
Mahdollisuus puuttua asiaan
Virheitä tehdään helposti, mutta niitä ei aina niin helppo korjata. Monista automaatiojärjestelmistä puuttuu "käynnistys/pysäytys"- tai "kumoa"-toiminto, mikä voi tarkoittaa, että ohjelma on käynnistettävä uudelleen, jos syötät jotain väärin tai joudut keskeyttämään prosessin. Etsi älykäs automaatiojärjestelmä, joka voi havaita, ymmärtää, raportoida ja toipua virheestä. Käynnistys-/pysäytystoiminnolla mahdollistaa turvallisen ja helpon käyttäjän vuorovaikutuksen instrumentin työalueen kanssa ajon aikana.
Yhteenveto
Automatisoitu nesteenkäsittely voi poistaa monia työläitä tehtäviä, parantaa tuottavuutta ja vapauttaa arvokasta aikaa tärkeämpään työhön – mutta vain, jos otat käyttöön oikeat ratkaisut. Tässä artikkelissa käsiteltyjen seikkojen huolellinen huomioiminen auttaa laboratorioita tekemään viisaita valintoja, jolloin ne voivat hyötyä automatisoidusta nesteenkäsittelystä ja tehdä elämästä helpompaa ja tuottavampaa.
Postitusaika: 10.5.2022