Посевният материал е новото злато. Как така? Растителните храни изхранват постоянно увеличаващото се население на света. Но климатичните промени, вредителите и болестите застрашават растениевъдството. За да могат селекционерите на растения да разработят устойчиви посевен материал и да ги предоставят на селското стопанство, те се нуждаят от огромни количества ДНК. За тази цел Synchron Lab разработи "DNA Factory" – автоматизирана с портали за манипулиране, електрически оси, пневматични хващачи и сензори от Festo.
Така да се каже, със системата могат да бъдат извлечени 40 000 ДНК проби за 24 часа. По този начин тя съответства на нарастващите изисквания за висока производителност в лабораторната автоматизация. От дълго време насам търсенето на ДНК проби е толкова голямо, че не би било възможно да се наемат толкова много лаборанти, за да бъдат осигурени тези количества. Да не говорим за разходите за персонал. Благодарение на системата висококвалифицираните лаборанти могат да се съсредоточат върху основната си компетентност, анализа на резултатите.
Опитни лаборанти успяват да извършват екстракция на ДНК от две микротитърни плаки на ден. С малки автоматизирани настолни системи могат да бъде постигнато количество от осем микротитърни плаки на ден. С новата "фабрика за ДНК" на Synchron Lab е възможна производителност от 400 микротитърни плаки на ден. Необходим е само един оператор за зареждане и разтоварване на микротитърните плаки.
"Лабораториите все още подхождат към автоматизацията с известна доза скептицизъм. Затова е важно персоналът на лабораторията да вижда какво се случва в системата", обяснява Glenn Dukel, мениджър "Проекти и бизнес развитие" в Synchron Lab. В разработката са включени селекционери на растения, а софтуерът за обслужване е възможно най-интуитивен –с елементи за влачене и пускане.
Системата извлича ДНК от смлян растителен материал. Изходна точка на процеса е магазин за микротитърни плаки, който може да побере до 400 плаки – по 200 за вход и изход. В началото на изследването четецът на баркодове SBSI на Festo сканира всички микротитърни плаки. Електрическите оси от тип EGC в комбинация с въртящото задвижване DRRD и пневматичния хващач DHPS поемат микротитърните плаки и ги разполагат върху носачи на заготовки, които се движат от една станция към друга в транспортна система.
За да се отдели ДНК от други материали, към лизатните проби в първата станция се добавят кодирани метални микросфери, т.нар. Magnetic Beads, към които се прикрепва ДНК, докато останалата част от материала изплува в микротитърните плаки. За тази цел буферен разтвор на чист изопропанол се засмуква от въртящи се контейнери с покрит с магнит силициев диоксид и се пипетира в микротитърните плаки. Така започва процесът на промиване на ДНК.
Главите за пипетиране се придвижват по ос X посредством портал EXCH и по ос Z посредством електрическа ос EGC-HD с необходимата твърдост. И тук електрическите задвижвания със серво-двигатели от типа EMMT-AS осигуряват прецизни последователности на движение. Тези серво-двигатели са предназначени за взискателни и динамични приложения: Те се отличават с много добра управляемост и точност на траекторията при задачи за позициониране. Спестяващото място решение с един кабел значително намалява усилията за инсталиране.
Втората и третата станция служат на процеса на промиване. Във втората станция се аспирира буферният разтвор за свързващо вещество. Магнитът образува пръстен с буферния разтвор. ДНК остава в микротитърната плака.
На третата станция буферният разтвор изопропанол освобождава ДНК от солите и етанола. Тук се използва дозиращата глава VTOI на Festo. Това е подлежаща на ефективен контрол 8-канална дозираща глава за микротитърни плаки – оборудвана само с един разпределител за осем изхода. С VTOI течностите могат да се дозират и аспирират в най-малкия диапазон от µl. Процесът се повтаря четири пъти.
На четвъртата станция ДНК се отделя от топчетата с помощта на промивен буферен разтвор. Четири микротитърни плаки се подлагат на този процес едновременно, което позволява на системата да постигне икономии от мащаба в сравнение с други системи. Осите ELGC се използват в посока X, а задвижванията EGSC - в посока Y. По същия начин пневматичните хващачи DHPS служат за повдигане на микротитърните плаки, а въртящото задвижване DRRD - за преместване на плаките.
"За нас беше важно да имаме партньор в областта на автоматизацията за този проект, който се отличава с високо качество и надеждност, както и с наличност по целия свят", добавя Dukel, "Затова се спряхме на технологиите за автоматизация на Festo в съответствие с мотото "Най-доброто или нищо", слоган на известна автомобилна марка."
Всъщност високо автоматизираната система притежава характеристиките на автомобилна фабрика – с висока производителност и модулност. По този начин Synchron Lab установява златен стандарт в областта на извличането на ДНК, което дава възможност на производителите на посевен материал да отговорят на огромното глобално търсене в селското стопанство в бъдеще.
Synchron разработва персонализирани решения за лабораторна автоматизация и е специализирана в автоматизираната обработка на течности. В своя бранш Synchron е известна като прогресивна и иновативна компания. От 1985 г. насам компанията разработва специфични за клиента продукти въз основа на отлични взаимоотношения с производителите на лабораторно оборудване. Техните продукти, както софтуерни, така и хардуерни, вече се използват в много лаборатории в цяла Европа. Synchron предлага експертни познания във всички области на автоматизацията и има богат опит в разработването и предлагането на пазара на гъвкави роботи за автоматизация.
Нашите експерти по лабораторна автоматизация пишат за Вас.