自動ピペッティングこれは、人的エラーを最小限に抑え、精度と精度を高め、ラボのワークフローをスピードアップする最も効果的な方法の 1 つです。ただし、ワークフローの自動化液体処理を成功させるために「必須」コンポーネントを決定するかどうかは、目的と用途によって異なります。この記事では、研究室用の液体ハンドリング プラットフォームを選択する際に考慮すべき重要なポイントについて説明します。
ピペッティングの自動化は研究室のワークフローを改善するための重要なステップであり、再現性の向上、スループットの向上、エラーの削減に役立ちます。研究所は、サンプル前処理、DNA 抽出、細胞ベースのアッセイ、ELISA などのさまざまな用途で自動液体処理技術に依存しています。これらのプラットフォームは長期的な投資であり、現在の需要だけでなく、ラボの潜在的な将来のニーズにも基づいて選択する必要があります。これにより、適切なプラットフォームが選択され、今後何年にもわたって研究室に効果的にサービスを提供できるようになります。
最初のステップ
決定を下す前に、自動化するプロセスをよく見てください。
堅牢なプロセスから始めていますか?
液体処理の自動化は手動のワークフローを大幅に改善できますが、まだ機能していないアッセイを修正することはできません。ワークフローを個々のステップに分割し、各ステップがワークフロー全体に及ぼす潜在的な影響について考えてください。たとえば、アッセイを手動でピペットで行うチューブベースの形式から、自動化された高密度のプレートベースのワークフローに移行すると、サンプルと試薬がデッキ上に長時間置かれることになります。これはサンプルと試薬の完全性にどのような影響を与える可能性がありますか?
ニーズはどう変化するのでしょうか？
コストを節約するために、研究室の現在のニーズのみを満たすシステムに投資したくなるかもしれませんが、長期的には損をする可能性があります。どの要素が必須で、どの要素があれば便利かを検討してください。優れた自動液体処理システムは、ニーズの変化に応じて新しいアプリケーションやワークフローに対応できるように、再構成可能である必要があります。柔軟なモジュール式システムを使用すると、現在のワークフローの多くの要素を再利用してアップグレードできます。
ニーズを満たす既製のソリューションはありますか?
一部の特殊なワークステーションは、DNA 抽出、サンプル調製、細胞培養などの実証済みのプロトコルを使用して、特定のアプリケーション向けに最適化されています。これにより、選択プロセスが大幅に簡素化され、将来的により大規模なシステムに統合するための有用な「コア」コンポーネントが提供される可能性があります。柔軟性のない「クローズド」プラットフォームよりも、将来の統合と柔軟性を念頭に置いて設計された既製のソリューションの方が適しています。
どれくらいのスペースがありますか?効率的に活用していますか?
スペースは多くの場合貴重品です。現在、ほとんどの液体処理システムはマルチユーザーであり、柔軟性とスペースの革新的な利用に対する需要が高まっています。追加の分析装置やサンプル前処理装置など、作業テーブルの下のスペースにアクセスできる自動化プラットフォームの選択を検討してください。
メンテナンスとサービスはどのくらい簡単ですか?
整備やメンテナンスも怠らないようにしましょう。技術者がアクセスしやすくなると、ダウンタイムやワークフローの中断が軽減されます。
適切なハードウェアの選択
ゲノミクス、細胞生物学、創薬、分子診断、またはまったく異なる分野で研究している場合でも、適切な液体処理システムを使用すると、作業が大幅に楽になります。重要な考慮事項は次のとおりです。
空気または液体置換ピペッティング?
空気置換は、0.5 ～ 1,000 μL の大きな容量範囲にわたる分注に最適です。使い捨てチップとのみ互換性がありますが、液体を交換したりシステムをフラッシュしたりする際の液体置換ピペッティングに関連する余分な手順が不要になり、速度と生産性が向上します。また、相互汚染のリスクを軽減し、放射性物質や生体危険物質を安全に取り扱う方法を提供します。
液体置換は固定チップと使い捨てチップの両方に対応しており、5 μL 未満の複数回分注に推奨される技術です。洗浄可能な固定スチールチップは、チューブに穴を開ける必要がある場合や陽圧ピペッティングが必要な用途に最適です。柔軟性を最大限に高めるには、空気と液体の両方の置換を含むシステムを検討してください。
どのようなボリュームとフォーマットを扱いますか?
プラットフォームが、研究室で一般的に使用される必要なピペッティング量と実験器具の形式 (チューブとプレート) を処理できることを確認してください。また、自動化によってサンプルと試薬の使用量が減り、潜在的なコスト削減が可能になるかどうかも考慮してください。
どのピペッティングアームを選択すべきですか?
主なタイプは次のとおりです。1) 可変チャネル ピペット (通常は 1 ～ 8 チャネル)。チューブ、プレート、その他多くの実験器具フォーマットを処理できます。 2) マルチウェルプレートへの分注用に特別に設計されたマルチチャネルアーム。最新のシステムでは、ピペッティング ヘッドやアダプター プレートを「オンザフライ」で交換できます。これは、固定針、使い捨てチップ、少量のピン ツールなど、さまざまなアクセサリを使用するプロトコルにとっては賢明な選択です。
ロボットアームが必要ですかのために余分な柔軟性?
ロボット グリッパー アームは、作業デッキ上で実験器具を移動させることで最大限の柔軟性を提供します。 「フィンガー」を素早く切り替えることができるロボット アームにより、チューブとプレートの両方に対して最大限の柔軟性と確実なグリップが確保されます。
どのタイプのピペットチップが再現性を最大化しますか?
チップの品質は再現性の重要な要素であり、システムのパフォーマンスを左右する可能性があります。使い捨てチップは、生体サンプル間の相互汚染を排除するための最良の選択であると認識されています。一部のベンダーは、アッセイの小型化などの用途に必要なマイクロリットルまたはサブマイクロリットルレベルでの信頼性の高い分注が検証された特別な少量チップも提供しています。最も信頼性の高い結果が得られるように、オートメーション ベンダー独自ブランドのピペット チップの購入を検討してください。
固定チップを使用する機器は、運用コストの点で有利な場合があります。固定スチール針は、多くの場合、使い捨てチップよりも深い血管の底に到達しやすく、隔膜を貫通することもできます。最適に設計されたチップ洗浄ステーションにより、このセットアップによる相互汚染のリスクが軽減されます。
無菌性が保証されたチップが必要ですか?
汚染のリスクを最小限に抑えるために、「滅菌」と表示された消耗品のみを使用してください。これらは厳しい条件下で製造され、ラボベンチに至るまでチップの無菌性を保証する梱包および輸送基準に準拠しています。 「滅菌済み」とラベル付けされた製品は、メーカーから出荷される時点では滅菌されていますが、後で汚染される機会が多くなります。
ソフトウェアに関する事項
ソフトウェアは、計測器のセットアップと操作を行うユーザーとのインターフェイスを提供します。その設計によって、ワークフローの構成、プロセス パラメータの設定、データ処理の選択を行うためのプログラムとシステムとの対話がいかに簡単であるかが決まります。また、システムを自信を持って操作するためにどの程度のトレーニングが必要かにも直接関係します。社内にソフトウェア技術者がいない限り、ソフトウェアの設計が不十分だと、どんなに強力であっても、カスタマイズされたプロトコルの開発、問題のトラブルシューティング、さらには最も単純なプログラミングの変更さえもベンダーや外部の専門家に依存することになります。多くの研究室では、システム オペレーターはプログラミングの専門家ではなく、ほとんどの IT チームは機器制御ソフトウェアに直接関与しません。その結果、外部コンサルタントが対応するまで待たなければならなくなり、生産性が著しく低下し、プロジェクトのスケジュールが危険にさらされる可能性があります。
考慮すべき点
液体処理システム ソフトウェアを評価する際に尋ねるべき主な質問は次のとおりです。
- オペレーターは日常の操作のためにタッチスクリーンを操作できますか?
- ベンダーはプログラミングを簡素化するための既存のプロトコルのライブラリを持っていますか?
- サードパーティ製デバイスのソフトウェア統合機能は何ですか?
- ベンダーが提供するデバイス ドライバー ライブラリの範囲はどの程度ですか?
- ベンダーは LIMS インターフェイスの経験がありますか?
- 自分でシステムをプログラミングすることに抵抗はありませんか?
- プログラミングの専門知識がなくても、オペレーターが実行をセットアップするのはどのくらい簡単ですか?
- カスタマイズ可能なグラフィカルな読み込みガイドなどのどの機能が必要ですか?また、それらは利用可能ですか?
- システムを再利用する場合、ソフトウェアを再構成するのは簡単ですか?
- ベンダーはサイバーセキュリティの確保を支援できますか?
サンプルのトレーサビリティ
品質基準とガイドラインを遵守するには、サンプルの完全なトレーサビリティが不可欠です。バーコードラベルを適切なソフトウェアと併用すると、サンプルと消耗品の両方の追跡が簡素化され、トレーサビリティの損失を防ぐことができます。自動化されたラベル付けおよび追跡ソリューションでは、次のこともできます。
- デッキ上および保管ユニット内の実験器具の場所を示す
- バーコードラベルが適切に貼り付けられ、正しく読み取れることを確認してください
- バーコード読み取りとサンプルピッキングプロセスを高速化し、ミドルウェアとLIMSの統合を合理化します。
介入するという選択肢
間違いは簡単に犯されますが、修正するのは必ずしも簡単ではありません。多くの自動化システムには「開始/停止」または「元に戻す」機能がありません。そのため、何かを間違って入力したり、プロセスを一時停止する必要がある場合には、プログラムを再起動する必要がある場合があります。エラーを検出、理解、報告し、エラーから回復できるスマートな自動化システムを探してください。また、運転中にオペレータが機器の作業領域と安全かつ簡単に対話できるようにする開始/停止機能を備えています。
まとめ
自動化された液体処理により、多くの面倒な作業が排除され、生産性が向上し、貴重な時間をより重要な作業に費やすことができますが、これは適切なソリューションを実装した場合に限ります。この記事で説明した点を慎重に考慮することで、研究室は賢明な選択を行うことができ、自動化された液体処理のメリットを享受し、作業をより簡単かつ生産的にすることができます。
投稿日時: 2022 年 5 月 10 日