Geautomatiseerd pipetterenis een van de meest effectieve manieren om menselijke fouten te minimaliseren, de precisie en nauwkeurigheid te verhogen en de workflow in een laboratorium te versnellen. De keuze voor de onmisbare componenten voor succesvolle workflowautomatisering in vloeistofverwerking hangt echter af van uw doelen en toepassingen. Dit artikel bespreekt enkele belangrijke aandachtspunten bij het kiezen van een vloeistofverwerkingsplatform voor uw laboratorium.
Het automatiseren van pipetteren is een belangrijke stap in het verbeteren van laboratoriumworkflows en helpt de reproduceerbaarheid te verhogen, de doorvoer te verhogen en fouten te verminderen. Laboratoria zijn afhankelijk van geautomatiseerde vloeistofverwerkingstechnologieën voor een breed scala aan toepassingen, waaronder monsterbereiding, DNA-extractie, celgebaseerde assays en ELISA's. Deze platforms zijn een langetermijninvestering en moeten niet alleen worden geselecteerd op basis van de huidige eisen, maar ook op basis van de potentiële toekomstige behoeften van het laboratorium. Dit zorgt ervoor dat het juiste platform wordt gekozen en het laboratorium nog vele jaren effectief van dienst kan zijn.
Eerste stappen
Voordat u een beslissing neemt, moet u goed kijken naar de processen die u wilt automatiseren:
Begint u met een robuust proces?
Automatisering van vloeistofverwerking kan een handmatige workflow aanzienlijk verbeteren, maar het kan geen oplossing bieden voor een assay die nog niet werkt. Verdeel uw workflow in afzonderlijke stappen en denk na over de mogelijke impact van elke stap op de algehele workflow. Als u bijvoorbeeld een assay van een handmatig gepipetteerd buisjesformaat naar een geautomatiseerde workflow met een hogere dichtheid en een plaatmodel overzet, betekent dit dat de monsters en reagentia veel langer op de testbank zullen liggen. Welke invloed kan dit hebben op de integriteit van uw monsters en reagentia?
Hoe veranderen uw behoeften?
Om geld te besparen, kan het verleidelijk zijn om te investeren in een systeem dat alleen voldoet aan de huidige behoeften van uw lab, maar op de lange termijn loopt u mogelijk verlies. Overweeg welke elementen essentieel zijn en welke prettig zouden zijn. Een goed geautomatiseerd vloeistofverwerkingssysteem moet herconfigureerbaar zijn, zodat u nieuwe toepassingen en workflows kunt implementeren naarmate de behoeften veranderen. Met een flexibel, modulair systeem kunnen veel elementen van uw huidige workflows worden hergebruikt en geüpgraded.
Bestaat 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, monsterbereiding en celkweek. Dit kan uw selectieproces aanzienlijk vereenvoudigen en toch een nuttige 'kerncomponent' bieden die in de toekomst in een groter systeem kan worden geïntegreerd. Kant-en-klare oplossingen die zijn ontworpen met het oog op toekomstige integratie en flexibiliteit, hebben de voorkeur boven inflexibele, 'gesloten' platforms.
Hoeveel ruimte heeft u en gebruikt u die efficiënt?
Ruimte is vaak een kostbaar goed. De meeste vloeistofbehandelingssystemen zijn tegenwoordig multi-user, waardoor de vraag naar flexibiliteit en innovatief ruimtegebruik is toegenomen. Overweeg de keuze voor een geautomatiseerd platform dat toegang heeft tot de ruimte onder de werktafel, bijvoorbeeld voor extra analyse- of monstervoorbereidingsapparatuur.
Hoe gemakkelijk is het te onderhouden en te repareren?
Vergeet service en onderhoud niet. Gemakkelijke toegang voor technici kan downtime en verstoringen van uw workflow verminderen.
De juiste hardware kiezen
Of u nu werkt in de genomica, celbiologie, medicijnontwikkeling, moleculaire diagnostiek of iets heel anders, het juiste vloeistofverwerkingssysteem kan uw leven een stuk eenvoudiger maken. Belangrijke overwegingen zijn onder andere:
Pipetteren met lucht- of vloeistofverplaatsing?
Luchtverplaatsing is ideaal voor het doseren van een groot volumebereik, van 0,5 tot 1000 μl. Hoewel alleen compatibel met wegwerptips, verhoogt dit de snelheid en productiviteit door de extra stappen die gepaard gaan met pipetteren met vloeistofverplaatsing bij het wisselen van vloeistoffen of het spoelen van het systeem te elimineren. Het vermindert ook het risico op kruisbesmetting en biedt een veilige manier om met radioactieve of biologisch gevaarlijke stoffen om te gaan.
Vloeistofverplaatsing is compatibel met zowel vaste als wegwerptips en is de voorkeurstechnologie voor het doseren van meerdere volumes van minder dan 5 μl. Afwasbare, vaste stalen tips zijn ideaal voor toepassingen waarbij buisjes moeten worden doorboord of pipetteren met positieve druk vereist is. Voor maximale flexibiliteit kunt u een systeem overwegen dat zowel lucht- als vloeistofverplaatsing omvat.
Met welke volumes en formaten werkt u?
Zorg ervoor dat het platform de benodigde pipetteervolumes en labwareformaten (buisjes en platen) aankan die in uw lab gebruikelijk zijn. Overweeg ook of automatisering het gebruik van kleinere monster- en reagensvolumes mogelijk maakt, wat potentiële kostenbesparingen oplevert.
Welke pipetteerarmen moet u kiezen?
De belangrijkste typen zijn 1) pipetten met variabele kanalen – doorgaans 1- tot 8-kanaals – die geschikt zijn voor buizen, platen en vele andere soorten laboratoriummateriaal; en 2) meerkanaalsarmen die speciaal zijn ontworpen voor het doseren in platen met meerdere putjes. Moderne systemen maken het mogelijk om pipetteerkoppen of adapterplaten "on the fly" te verwisselen – een verstandige keuze voor protocollen die veel verschillende accessoires gebruiken, zoals vaste naalden, wegwerptips, pintools met een laag volume, enz.
Heb je robotarmen nodig?voorextra flexibiliteit?
Robotgrijparmen zorgen voor maximale flexibiliteit door laboratoriummateriaal over het werkplatform te verplaatsen. Robotarmen die snel van 'vinger' kunnen wisselen, zorgen voor maximale flexibiliteit en een stevige grip op zowel buisjes als platen.
Welk type pipetpunt biedt optimale reproduceerbaarheid?
De kwaliteit van de tip is een belangrijke factor voor reproduceerbaarheid en kan de systeemprestaties maken of breken. Wegwerptips worden vaak gezien als de beste keuze om kruisbesmetting tussen biologische monsters te voorkomen. Sommige leveranciers bieden nu ook speciale tips voor kleine volumes aan, die gevalideerd zijn voor betrouwbare dosering op microliter- of submicroliterniveaus die nodig zijn voor toepassingen zoals assayminiaturisatie. Overweeg de pipettips van het eigen merk van de leverancier van automatiseringsoplossingen aan te schaffen om de meest betrouwbare resultaten te garanderen.
Instrumenten met vaste tips kunnen voordelen bieden wat betreft de operationele kosten. Vaste stalen naalden bereiken de bodem van diepe vaten vaak beter dan wegwerptips en kunnen ook septa doorboren. Optimaal ontworpen tipwasstations verminderen het risico op kruisbesmetting met deze opstelling.
Heeft u tips nodig die gegarandeerd steriel zijn?
Om het risico op besmetting te minimaliseren, gebruikt u alleen verbruiksartikelen met het label 'steriel'. Deze worden geproduceerd onder strenge omstandigheden en voldoen aan verpakkings- en transportnormen die steriliteit van de uiteinden tot aan de laboratoriumtafel garanderen. Producten met het label 'presteriel' zijn steriel bij het verlaten van de fabrikant, maar lopen later nog steeds risico op besmetting.
Software is belangrijk
Software vormt de interface met de persoon die de instrumentatie instelt en bedient. Het ontwerp ervan bepaalt hoe eenvoudig het systeem te programmeren en ermee te communiceren is om workflows te configureren, procesparameters in te stellen en keuzes te maken voor dataverwerking. Het heeft ook een directe invloed op de hoeveelheid training die nodig is om het systeem vol vertrouwen te bedienen. Tenzij u een softwaretechnicus in dienst hebt, kan slecht ontworpen software, hoe krachtig ook, u afhankelijk maken van de leverancier of een externe specialist om protocollen op maat 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 zich niet direct bezighouden met de software voor instrumentbesturing. Hierdoor moet u mogelijk wachten op externe consultants, wat de productiviteit ernstig belemmert en de projectplanning in gevaar brengt.
Punten om te overwegen
Belangrijke vragen die u zich moet stellen bij het evalueren van software voor vloeistofverwerkingssystemen zijn onder meer:
- Kunnen operators dagelijks met een touchscreen werken?
- Beschikt de leverancier over een bibliotheek met bestaande protocollen om het programmeren te vereenvoudigen?
- Wat zijn de mogelijkheden voor software-integratie voor apparaten van derden?
- Wat is de omvang van de bibliotheek met apparaatstuurprogramma's die de leverancier aanbiedt?
- Heeft de leverancier ervaring met LIMS-interfaces?
- Vindt u het prettig om het systeem zelf te programmeren?
- Hoe eenvoudig is het voor operators om hun runs in te stellen zonder programmeerkennis?
- Welke functies, zoals aanpasbare grafische laadgidsen, hebt u nodig en zijn deze beschikbaar?
- Is het eenvoudig om de software opnieuw te configureren als het systeem opnieuw wordt gebruikt?
- Kan de leverancier helpen bij het garanderen van cyberveiligheid?
Traceerbaarheid van monsters
Volledige traceerbaarheid van monsters kan essentieel zijn voor de naleving van kwaliteitsnormen en -richtlijnen. Barcodelabels, samen met de juiste software, vereenvoudigen de tracering van zowel monsters als verbruiksartikelen en kunnen verlies van traceerbaarheid voorkomen. Geautomatiseerde label- en trackingoplossingen kunnen ook:
- Geef de locatie van laboratoriumartikelen op het dek en in opslageenheden aan
- Zorg ervoor dat de barcodelabels correct zijn aangebracht en goed leesbaar zijn
- Versnel barcode-leesprocessen en monsterverzamelingsprocessen en stroomlijn de integratie van middleware en LIMS.
De mogelijkheid om in te grijpen
Fouten zijn snel gemaakt, maar niet altijd even gemakkelijk te herstellen. Veel automatiseringssystemen missen de functie "starten/stoppen" of "ongedaan maken", wat kan betekenen dat u een programma opnieuw moet starten als u iets verkeerd invoert of een proces moet pauzeren. Zoek naar een slim automatiseringssysteem dat fouten kan detecteren, begrijpen, melden en herstellen, met start/stopfunctionaliteit voor veilige en eenvoudige interactie van de operator met het werkgebied van het instrument tijdens een run.
Samenvatting
Geautomatiseerde vloeistofverwerking kan veel vervelende taken elimineren, de productiviteit verbeteren en kostbare tijd vrijmaken voor belangrijker werk – maar alleen als u de juiste oplossingen implementeert. Door de in dit artikel besproken punten zorgvuldig te overwegen, kunnen laboratoria weloverwogen keuzes maken, waardoor ze de voordelen van geautomatiseerde vloeistofverwerking kunnen benutten en hun leven gemakkelijker en productiever kunnen maken.
Geplaatst op: 10 mei 2022