Geautomatiseerd pipetterenis een van de meest effectieve manieren om menselijke fouten te minimaliseren, de precisie en nauwkeurigheid te vergroten en de workflow van een laboratorium te versnellen. De beslissing over de “must-have”-componenten voor een succesvolle workflow-automatisering van vloeistofverwerking hangt echter af van uw doelen en toepassingen. In dit artikel worden enkele van de belangrijkste punten besproken waarmee u rekening moet houden bij het kiezen van een vloeistofbehandelingsplatform voor uw laboratorium.
Het automatiseren van pipetteren is een belangrijke stap in het verbeteren van laboratoriumworkflows, waardoor de reproduceerbaarheid wordt vergroot, de doorvoer wordt gestimuleerd en fouten worden verminderd. Laboratoria zijn afhankelijk van geautomatiseerde vloeistofverwerkingstechnologieën voor een breed scala aan toepassingen, waaronder monstervoorbereiding, DNA-extractie, celgebaseerde testen en ELISA's. Deze platforms zijn een langetermijninvestering en moeten niet alleen worden geselecteerd op basis van de eisen van vandaag, maar ook op basis van de potentiële toekomstige behoeften van het laboratorium. Dit zorgt ervoor dat het juiste platform wordt gekozen en dat het laboratorium nog vele jaren effectief van dienst kan zijn.
Eerste stappen
Voordat u een beslissing neemt, moet u goed kijken naar de te automatiseren processen:
Begint u met een robuust proces?
Automatisering van vloeistofbehandeling kan een handmatige workflow aanzienlijk verbeteren, maar kan geen assay repareren die nog niet werkt. Verdeel uw workflow in afzonderlijke stappen en denk na over de potentiële impact van elke stap op de algehele workflow. Als u bijvoorbeeld een assay van een handmatig gepipetteerd, op buisjes gebaseerd formaat overzet naar een geautomatiseerde, op platen gebaseerde workflow met hogere dichtheid, betekent dit dat de monsters en reagentia veel langer aan dek zullen blijven. Hoe kan dit de integriteit van uw monsters en reagentia beïnvloeden?
Hoe zullen uw behoeften veranderen?
Om geld te besparen kan het verleidelijk zijn om te investeren in een systeem dat alleen voldoet aan de huidige behoeften van uw laboratorium, maar op de langere termijn kunt u het mislopen. Bedenk welke elementen essentieel zijn en welke leuk zijn om te hebben. Een goed geautomatiseerd systeem voor vloeistofbehandeling moet herconfigureerbaar zijn, zodat u nieuwe toepassingen en workflows kunt aannemen als de behoeften veranderen. Met een flexibel, modulair systeem kunnen veel elementen van uw huidige workflows opnieuw worden gebruikt en geüpgraded.
Is er een kant-en-klare oplossing die aan uw behoeften voldoet?
Sommige gespecialiseerde werkstations zijn geoptimaliseerd voor specifieke toepassingen met bewezen protocollen, zoals DNA-extractie, monstervoorbereiding en celcultuur. Dit zou uw selectieproces enorm kunnen vereenvoudigen en toch een nuttig “kern”-component kunnen bieden om in de toekomst in een groter systeem te integreren. Kant-en-klare oplossingen die zijn ontworpen met het oog op toekomstige integratie en flexibiliteit verdienen de voorkeur boven inflexibele, ‘gesloten’ platforms.
Hoeveel ruimte heb je en gebruik je deze efficiënt?
Ruimte is vaak een kostbaar goed. De meeste vloeistofbehandelingssystemen zijn nu geschikt voor meerdere gebruikers, waardoor de vraag naar flexibiliteit en innovatief ruimtegebruik is toegenomen. Overweeg om een geautomatiseerd platform te kiezen dat toegang heeft tot de ruimte onder de werktafel om bijvoorbeeld extra analytische of monstervoorbereidingsapparatuur te bereiken, enz.
Hoe gemakkelijk is het te onderhouden en te onderhouden?
Vergeet service en onderhoud niet. Gemakkelijke toegang voor technici kan downtime en verstoringen van uw workflow verminderen.
Het kiezen van de juiste hardware
Of u nu werkt in genomica, celbiologie, geneesmiddelenonderzoek, moleculaire diagnostiek of iets heel anders, het juiste vloeistofbehandelingssysteem kan uw leven een stuk eenvoudiger maken. Belangrijke overwegingen zijn onder meer:
Pipetteren met lucht- of vloeistofverplaatsing?
Luchtverplaatsing is ideaal voor dosering over een groot volumebereik, van 0,5 tot 1.000 μL. Hoewel dit alleen compatibel is met wegwerptips, verhoogt dit de snelheid en productiviteit door de extra stappen te elimineren die gepaard gaan met het pipetteren van vloeistofverplaatsing bij het verwisselen van vloeistoffen of het spoelen van het systeem. Het vermindert ook het risico op kruisbesmetting en biedt een veilige manier om met radioactieve of biologisch gevaarlijke materialen om te gaan.
Vloeistofverplaatsing is compatibel met zowel vaste tips als wegwerptips, en is de voorkeurstechnologie voor multidispensingvolumes van minder dan 5 μL. Wasbare vaste stalen tips zijn ideaal voor toepassingen waarbij buizen moeten worden doorboord of waarbij positieve druk pipetteren vereist is. Voor maximale flexibiliteit kunt u een systeem overwegen dat zowel lucht- als vloeistofverplaatsing omvat.
Met welke volumes en formaten werk je?
Zorg ervoor dat het platform de benodigde pipetteervolumes en labware-formaten (buisjes en platen) kan verwerken die vaak in uw laboratorium worden gebruikt. Overweeg ook of automatisering het mogelijk maakt kleinere monster- en reagensvolumes te gebruiken, wat potentiële kostenbesparingen oplevert.
Welke pipetteerarmen moet u kiezen?
De belangrijkste typen zijn 1) pipetten met variabel kanaal (doorgaans 1 tot 8 kanalen) die buizen, platen en vele andere labware-formaten kunnen verwerken; en 2) meerkanaalsarmen die speciaal zijn ontworpen voor dosering in platen met meerdere putjes. Met moderne systemen kunnen pipetteerkoppen of adapterplaten ‘on the fly’ worden vervangen – een verstandige keuze voor protocollen waarbij veel verschillende accessoires worden gebruikt, zoals vaste naalden, wegwerptips, pennen met een laag volume, enz.
Heeft u robotarmen nodig?voorextra flexibiliteit?
Robotachtige grijparmen bieden maximale flexibiliteit door laboratoriumgerei over het werkdek te verplaatsen. Robotarmen die snel hun “vingers” kunnen wisselen, zorgen voor maximale flexibiliteit en een veilige grip voor zowel buizen als platen.
Welk type pipettip maximaliseert de reproduceerbaarheid?
Tipkwaliteit levert een belangrijke bijdrage aan de reproduceerbaarheid en kan de systeemprestaties maken of breken. Wegwerptips worden vaak gezien als de beste keuze om kruisbesmetting tussen biologische monsters te elimineren. Sommige leveranciers bieden nu ook speciale tips voor een laag volume die zijn gevalideerd voor betrouwbare dosering op microliter- of submicroliterniveaus die nodig zijn voor toepassingen zoals assayminiaturisatie. Overweeg om het eigen merk pipettips van de automatiseringsleverancier aan te schaffen om ervoor te zorgen dat u de meest betrouwbare resultaten krijgt.
Instrumenten die gebruik maken van vaste tips kunnen voordelen hebben met betrekking tot de operationele kosten. Vaste stalen naalden kunnen vaak de bodem van diepe vaten beter bereiken dan wegwerptips, en kunnen ook septa doorboren. Optimaal ontworpen tipwasstations verminderen bij deze opstelling het risico op kruisbesmetting.
Heeft u tips nodig die gegarandeerd steriel zijn?
Om het risico op besmetting te minimaliseren, mag u alleen verbruiksartikelen gebruiken die als ‘steriel’ zijn geëtiketteerd. Deze worden onder strenge omstandigheden vervaardigd en voldoen aan de verpakkings- en transportnormen die de steriliteit van de tip tot aan de laboratoriumtafel garanderen. Producten met het label ‘presteriel’ zijn steriel wanneer ze de fabrikant verlaten, maar lopen later veel risico op besmetting.
Software is belangrijk
Software vormt de interface met de persoon die de instrumentatie instelt en bedient, en het ontwerp ervan zal bepalen hoe gemakkelijk het is om het systeem te programmeren en ermee te communiceren om workflows te configureren, procesparameters in te stellen en keuzes te maken voor gegevensverwerking. Het heeft ook een directe invloed op de hoeveelheid training die nodig is om het systeem met vertrouwen te kunnen bedienen. Tenzij u een softwaretechnicus in huis heeft, kan slecht ontworpen software, hoe krachtig ook, u afhankelijk maken van de leverancier of een externe specialist om op maat gemaakte protocollen te ontwikkelen, problemen op te lossen en zelfs de eenvoudigste programmeerwijzigingen door te voeren. In veel laboratoria is de systeembeheerder geen programmeerexpert, en de meeste IT-teams zullen niet direct betrokken raken bij instrumentbesturingssoftware. Als gevolg hiervan moet u mogelijk wachten tot er externe consultants beschikbaar zijn, waardoor de productiviteit ernstig wordt belemmerd en de projecttijdlijnen in gevaar komen.
Punten om te overwegen
De belangrijkste vragen die u moet stellen bij het evalueren van software voor vloeistofbehandelingssystemen zijn onder meer:
- Kunnen operators communiceren met een touchscreen voor dagelijks gebruik?
- Beschikt de leverancier over een bibliotheek met bestaande protocollen om het programmeren te vereenvoudigen?
- Wat zijn de software-integratiemogelijkheden voor apparaten van derden?
- Wat is de omvang van de apparaatstuurprogrammabibliotheek die door de leverancier wordt aangeboden?
- Heeft de leverancier ervaring met LIMS-interfaces?
- Zou u het prettig vinden om het systeem zelf te programmeren?
- Hoe gemakkelijk is het voor operators om hun runs op te zetten zonder programmeerkennis?
- Welke functies, zoals aanpasbare grafische laadgidsen, heeft u nodig en zijn deze beschikbaar?
- Is het gemakkelijk om de software opnieuw te configureren wanneer het systeem een nieuwe bestemming krijgt?
- Kan de leverancier helpen de cyberveiligheid te waarborgen?
Traceerbaarheid van monsters
Volledige traceerbaarheid van monsters kan essentieel zijn voor de naleving van kwaliteitsnormen en richtlijnen. Barcode-etikettering, samen met de juiste software, zal het volgen van zowel monsters als verbruiksartikelen vereenvoudigen en kan verlies van traceerbaarheid voorkomen. Geautomatiseerde etiketterings- en trackingoplossingen kunnen ook:
- Geef de locatie van laboratoriumgerei op het dek en in opslagruimtes aan
- Zorg ervoor dat barcodelabels correct zijn aangebracht en correct kunnen worden gelezen
- Versnel het lezen van streepjescodes en het verzamelen van monsters, en stroomlijn de integratie van middleware en LIMS.
De mogelijkheid om in te grijpen
Fouten zijn gemakkelijk gemaakt, maar niet altijd even gemakkelijk op te lossen. Veel automatiseringssystemen missen de functies “start/stop” of “ongedaan maken”, wat kan betekenen dat u een programma opnieuw moet opstarten als u iets verkeerd invoert of een proces moet pauzeren. Zoek naar een slim automatiseringssysteem dat een fout kan detecteren, begrijpen, rapporteren en herstellen, met start/stop-functionaliteit om veilige en gemakkelijke interactie van de operator met het werkgebied van het instrument tijdens een run mogelijk te maken.
Samenvatting
Geautomatiseerde vloeistofverwerking kan veel vervelende taken elimineren, de productiviteit verbeteren en waardevolle tijd vrijmaken voor belangrijker werk, maar alleen als u de juiste oplossingen implementeert. Een zorgvuldige afweging van de punten die in dit artikel worden besproken, zal laboratoria helpen verstandige keuzes te maken, waardoor ze de vruchten kunnen plukken van geautomatiseerde vloeistofbehandeling en het leven gemakkelijker en productiever kunnen maken.
Posttijd: 10 mei 2022