Pipetage automatiséest l’un des moyens les plus efficaces de minimiser les erreurs humaines, d’augmenter la précision et l’exactitude et d’accélérer le flux de travail du laboratoire. Cependant, le choix des composants « indispensables » pour une automatisation réussie des flux de travail dépend de vos objectifs et de vos applications. Cet article aborde certains des points clés à prendre en compte lors du choix d'une plateforme de manipulation de liquides pour votre laboratoire.
L'automatisation du pipetage est une étape clé dans l'amélioration des flux de travail en laboratoire, contribuant à accroître la reproductibilité, à augmenter le débit et à réduire les erreurs. Les laboratoires dépendent des technologies automatisées de manipulation des liquides pour une large gamme d'applications, notamment la préparation d'échantillons, l'extraction d'ADN, les tests cellulaires et les tests ELISA. Ces plates-formes représentent un investissement à long terme et doivent être sélectionnées en fonction non seulement des demandes actuelles, mais également des besoins futurs potentiels du laboratoire. Cela garantira que la plate-forme appropriée sera choisie et pourra servir efficacement le laboratoire pendant de nombreuses années.
Premiers pas
Avant de prendre une décision, examinez bien les processus à automatiser :
Commencez-vous par un processus robuste ?
L’automatisation de la manipulation des liquides peut grandement améliorer un flux de travail manuel, mais elle ne peut pas corriger un test qui ne fonctionne pas déjà. Décomposez votre flux de travail en étapes individuelles et réfléchissez à l'impact potentiel de chacune d'entre elles sur le flux de travail global. Par exemple, passer d'un test d'un format basé sur un tube pipeté manuellement à un flux de travail automatisé, de plus haute densité, basé sur des plaques signifie que les échantillons et les réactifs resteront sur le pont pendant une période de temps beaucoup plus longue. Comment cela pourrait-il affecter l’intégrité de vos échantillons et réactifs ?
Comment vos besoins vont-ils évoluer ?
Pour économiser de l'argent, il peut être tentant d'investir dans un système qui répond uniquement aux besoins actuels de votre laboratoire, mais à long terme, vous pourriez y perdre. Réfléchissez aux éléments qui sont essentiels et à ceux qu’il serait bon d’avoir. Un bon système automatisé de manipulation des liquides doit être reconfigurable afin que vous puissiez adopter de nouvelles applications et de nouveaux flux de travail à mesure que les besoins évoluent. Avec un système flexible et modulaire, de nombreux éléments de vos flux de travail actuels peuvent être réutilisés et mis à niveau.
Existe-t-il une solution standard répondant à vos besoins ?
Certains postes de travail spécialisés ont été optimisés pour des applications spécifiques avec des protocoles éprouvés, tels que l'extraction d'ADN, la préparation d'échantillons et la culture cellulaire. Cela pourrait grandement simplifier votre processus de sélection, tout en fournissant un composant « de base » utile à intégrer dans un système plus vaste à l’avenir. Les solutions prêtes à l'emploi conçues dans un souci d'intégration et de flexibilité futures sont préférables aux plates-formes rigides et « fermées ».
De combien d’espace disposez-vous et l’utilisez-vous efficacement ?
L'espace est souvent une denrée précieuse. La plupart des systèmes de manipulation de liquides sont désormais multi-utilisateurs, ce qui a accru la demande de flexibilité et d'utilisation innovante de l'espace. Pensez à choisir une plateforme automatisée pouvant accéder à l'espace situé sous la table de travail pour atteindre, par exemple, des appareils d'analyse ou de préparation d'échantillons supplémentaires, etc.
Est-il facile à entretenir et à entretenir ?
Ne négligez pas l'entretien et la maintenance. La facilité d'accès pour les techniciens peut réduire les temps d'arrêt et les interruptions de votre flux de travail.
Choisir le bon matériel
Que vous travailliez dans le domaine de la génomique, de la biologie cellulaire, de la découverte de médicaments, du diagnostic moléculaire ou dans quelque chose de complètement différent, le bon système de manipulation de liquides peut vous faciliter la vie. Les considérations importantes comprennent :
Pipetage par déplacement d'air ou de liquide ?
Le déplacement d’air est idéal pour la distribution sur une large plage de volumes, de 0,5 à 1 000 μL. Bien que uniquement compatible avec les pointes jetables, cela augmente la vitesse et la productivité en éliminant les étapes supplémentaires associées au pipetage par déplacement de liquide lors du changement de liquide ou du rinçage du système. Il réduit également le risque de contamination croisée et constitue un moyen sûr de manipuler des matières radioactives ou biodangereuses.
Le déplacement de liquide est compatible avec les embouts fixes et jetables et constitue la technologie privilégiée pour les volumes de distribution multiple inférieurs à 5 μL. Les pointes en acier fixes lavables sont idéales pour les applications où les tubes doivent être percés ou où un pipetage à pression positive est requis. Pour une flexibilité maximale, envisagez un système qui inclut à la fois le déplacement d’air et de liquide.
Avec quels volumes et formats travaillez-vous ?
Assurez-vous que la plateforme peut gérer les volumes de pipetage nécessaires et les formats de matériel de laboratoire (tubes et plaques) couramment utilisés dans votre laboratoire. Déterminez également si l’automatisation permettra d’utiliser des volumes d’échantillons et de réactifs plus petits, offrant ainsi des économies potentielles.
Quels bras de pipetage choisir ?
Les principaux types sont 1) les pipettes à canal variable (généralement de 1 à 8 canaux) qui peuvent gérer des tubes, des plaques et de nombreux autres formats de matériel de laboratoire ; et 2) des bras multicanaux conçus spécifiquement pour la distribution dans des plaques multipuits. Les systèmes modernes permettent de changer les têtes de pipetage ou les plaques d'adaptation « à la volée », un choix judicieux pour les protocoles qui utilisent de nombreux accessoires différents, tels que des aiguilles fixes, des embouts jetables, des outils à broches à faible volume, etc.
Avez-vous besoin de bras robotiquespourune flexibilité supplémentaire ?
Les bras de préhension robotisés offrent une flexibilité maximale en déplaçant le matériel de laboratoire autour de la plate-forme de travail. Les bras robotisés capables de changer rapidement de « doigts » assurent une flexibilité maximale et une prise sûre des tubes et des plaques.
Quel type de pointe de pipette maximisera la reproductibilité ?
La qualité des pointes est un facteur clé de la reproductibilité et peut améliorer ou défaire les performances du système. Les embouts jetables sont souvent perçus comme le meilleur choix pour éliminer la contamination croisée entre échantillons biologiques. Certains fournisseurs proposent également désormais des embouts spéciaux à faible volume validés pour une distribution fiable aux niveaux microlitres ou submicrolitres nécessaires pour des applications telles que la miniaturisation des tests. Pensez à acheter la propre marque de pointes de pipette du fournisseur d'automatisation pour vous assurer d'obtenir les résultats les plus fiables.
Les instruments utilisant des pointes fixes peuvent présenter des avantages en termes de coût opérationnel. Les aiguilles fixes en acier peuvent souvent mieux atteindre le fond des vaisseaux profonds que les embouts jetables et peuvent également percer les septa. Les stations de lavage des pointes conçues de manière optimale réduisent le risque de contamination croisée grâce à cette configuration.
Avez-vous besoin d'embouts garantis stériles ?
Pour minimiser le risque de contamination, utilisez uniquement des consommables étiquetés « stériles ». Ceux-ci sont fabriqués dans des conditions strictes et sont conformes aux normes d’emballage et de transport qui garantissent la stérilité des pointes jusqu’à la paillasse du laboratoire. Les produits étiquetés « préstériles » sont stériles lorsqu'ils quittent le fabricant, mais rencontrent de nombreuses possibilités de contamination par la suite.
Le logiciel est important
Le logiciel fournit l'interface avec la personne qui configure et utilise l'instrumentation, et sa conception déterminera la facilité avec laquelle il est possible de programmer et d'interagir avec le système pour configurer les flux de travail, définir les paramètres du processus et faire des choix de traitement des données. Cela a également une incidence directe sur le niveau de formation nécessaire pour utiliser le système en toute confiance. À moins que vous ne disposiez d'un technicien logiciel en interne, un logiciel mal conçu, quelle que soit sa puissance, peut vous rendre dépendant du fournisseur ou d'un spécialiste externe pour développer des protocoles sur mesure, résoudre les problèmes et apporter les modifications de programmation les plus simples. Dans de nombreux laboratoires, l'opérateur système n'est pas un expert en programmation et la plupart des équipes informatiques ne seront pas directement impliquées dans les logiciels de contrôle des instruments. En conséquence, vous devrez peut-être attendre que des consultants externes soient disponibles, ce qui entrave sérieusement la productivité et met en péril les délais du projet.
Points à considérer
Les questions clés à poser lors de l’évaluation d’un logiciel de système de manipulation de liquides comprennent :
- Les opérateurs peuvent-ils interagir avec un écran tactile pour les opérations quotidiennes ?
- Le fournisseur dispose-t-il d’une bibliothèque de protocoles existants pour simplifier la programmation ?
- Quelles sont les capacités d’intégration logicielle pour les appareils tiers ?
- Quelle est l’étendue de la bibliothèque de pilotes de périphérique proposée par le fournisseur ?
- Le fournisseur est-il expérimenté avec l'interface LIMS ?
- Seriez-vous à l’aise pour programmer le système vous-même ?
- Est-il facile pour les opérateurs de configurer leurs exécutions sans expertise en programmation ?
- De quelles fonctionnalités, telles que les guides de chargement graphiques personnalisables, avez-vous besoin et sont-elles disponibles ?
- Est-il facile de reconfigurer le logiciel une fois le système réutilisé ?
- Le fournisseur peut-il contribuer à assurer la cybersécurité ?
Traçabilité des échantillons
La traçabilité complète des échantillons peut être essentielle pour le respect des normes et directives de qualité. L'étiquetage par code-barres, associé à un logiciel approprié, simplifiera le suivi des échantillons et des consommables et pourra éviter une perte de traçabilité. Les solutions automatisées d’étiquetage et de suivi peuvent également :
- Indiquer l'emplacement du matériel de laboratoire sur le pont et dans les unités de stockage
- Assurez-vous que les étiquettes de codes-barres sont correctement appliquées et peuvent être lues correctement
- Accélérez les processus de lecture de codes-barres et de prélèvement d’échantillons, et rationalisez l’intégration du middleware et du LIMS.
La possibilité d'intervenir
Les erreurs sont faciles à commettre, mais pas toujours aussi faciles à corriger. De nombreux systèmes d'automatisation ne disposent pas de fonctions « démarrer/arrêter » ou « annuler », ce qui peut signifier devoir redémarrer un programme si vous saisissez quelque chose de manière incorrecte ou si vous devez suspendre un processus. Recherchez un système d'automatisation intelligent capable de détecter, comprendre, signaler et récupérer une erreur, avec une fonctionnalité de démarrage/arrêt pour permettre une interaction sûre et facile de l'opérateur avec la zone de travail de l'instrument pendant une analyse.
Résumé
La manipulation automatisée des liquides peut éliminer de nombreuses tâches fastidieuses, améliorant ainsi la productivité et libérant un temps précieux pour des tâches plus importantes, mais uniquement si vous mettez en œuvre les bonnes solutions. Un examen attentif des points abordés dans cet article aidera les laboratoires à choisir judicieusement, leur permettant de profiter des avantages de la manipulation automatisée des liquides et de rendre la vie plus facile et plus productive.
Heure de publication : 10 mai 2022