Se la pandemia di coronavirus ci ha insegnato qualcosa, è che i laboratori hanno bisogno di un'elevata produttività dei campioni. Soddisfare questa domanda non è più possibile nemmeno con personale di laboratorio altamente qualificato. I processi di laboratorio non potevano più evitare l'automazione. Per questo motivo, l'azienda olandese MolGen ha sviluppato il PurePrep TTR, che può preparare 320 campioni di pazienti all'ora, per un'ulteriore elaborazione molecolare. A bordo c'è anche la tecnica dell'automazione specifica per il laboratorio Festo.
Crescita rapida
Durante la pandemia di coronavirus, i laboratori sono stati costruiti su larga scala perché era essenziale un'elevata produzione di campioni. "È qui che MolGen è entrata in gioco e in pochissimo tempo, nel giro di 2-3 anni, siamo passati da cinque a oltre 130 dipendenti", spiega Niels Kruize, amministratore delegato di MolGen e uno dei tre fondatori dell'azienda, riferendosi alle sue filiali nei Paesi Bassi, nel Regno Unito e negli Stati Uniti.
"Quando abbiamo fondato MolGen, la nostra attività principale era l'elevata produttività dei campioni nei laboratori di ingegneria genetica animale e vegetale. Avevamo molte conoscenze sulle sostanze chimiche necessarie per questo", spiega Kruize.
Gli ultimi sviluppi includono il dispositivo di manipolazione PurePrep TTR. Tale dispositivo gestisce automaticamente i liquidi ad alta produttività, trasferendo in modo rapido, accurato e affidabile i liquidi, dalle fiale di campione alle piastre per microtitolazione a pozzetto profondo. "Il PurePrep TTR automatizzato ha una produttività di 320 campioni all'ora", spiega Kruize. Questa enorme produttività non può essere raggiunta con gli assistenti di laboratorio, nonostante la loro buona formazione e la grande esperienza professionale", aggiunge.
Personale di laboratorio per compiti più impegnativi
Perché, nonostante la loro maestria, potrebbero verificarsi errori che portano alla contaminazione. Le singole fasi di presa del campione, di rotazione del tappo, di abbassamento del tappo, di prelievo del liquido con una pipetta e di trasferimento in una piastra richiedono tempo e fatica. Sia le fiale di campione che le piastre sono dotate di codici a barre che vengono letti dagli scanner per monitorare e seguire i campioni durante tutto il ciclo di lavoro. "Grazie all'automazione di queste fasi del processo, il personale di laboratorio altamente qualificato potrebbe essere impiegato molto meglio in compiti più impegnativi, come l'analisi dei risultati dei test."
Fiducia reciproca nella collaborazione
"Lavoro con Festo già da dieci anni, in particolare con la filiale Festo nei Paesi Bassi", riferisce l'amministratore delegato di MolGen. Per lui la collaborazione è straordinaria, perché sono sempre disposti a fare di più che vendere prodotti standard. "La loro Unità Innovazione risponde alle nostre esigenze e ci permette di lavorare con i moduli in progetti pilota. È stato così con il sistema di comando CPX-E e ora con la 'Magic Box', come la chiamiamo noi, il generatore di pressione e del vuoto decentralizzato PGVA", dice Kruize e aggiunge: "Siamo stati tra i primi, forse addirittura i primi, a utilizzarlo."
Alimentazione di pressione e vuoto decentralizzata
"Questo è in qualche modo nascosto nell'alloggiamento della macchina", spiega Bert Baas, ingegnere di vendita olandese per l'automazione di laboratorio Festo. Il PGVA integra il compressore, il trattamento dell'aria, compreso il sistema di filtraggio, il serbatoio e il controllo elettronico della pressione e del vuoto nel minimo spazio possibile. "Per soddisfare l'elevata domanda durante la pandemia di Coronavirus, abbiamo consegnato il generatore di pressione e del vuoto a MolGen quando il prodotto era ancora in fase di rilascio tecnico", riferisce Baas.
"Con il PGVA sperimentiamo la passione per l'automazione dei vari team di Festo, che porta a soluzioni congiunte di successo. Questo crea fiducia nelle reciproche capacità di costruire prototipi e sistemi, in modo molto più rapido e flessibile", aggiunge l'amministratore delegato di MolGen nelle sue conclusioni.
Pipettaggio a pressione controllata
La testa di pipettaggio DHOE viene utilizzata per il processo di pipettaggio. Può trasportare i volumi di pipettaggio minimi, fino a 5 µl, con un'elevata precisione di pipettaggio. Grazie a un sistema di pipettaggio aperto, con la testa di pipettaggio DHOE per un facile trasporto dei liquidi, le funzioni più importanti possono essere configurate a seconda delle esigenze e ampliate in modo flessibile - il sistema è anche compatibile con puntali per pipette di grandi dimensioni. Grazie all'elevata resistenza chimica, la testa di pipettaggio è pronta per un'ampia gamma di liquidi con viscosità diverse.
"Con il principio del controllo della pressione, è possibile regolare il processo di pipettaggio in modo molto preciso. Questo non è possibile con un sistema basato su siringhe. Il know-how risiede chiaramente nel rilevamento del livello", afferma Kruize, specialista in automazione di laboratorio.
Gestione dei campioni con rilevamento preciso del livello
Nel PurePrep TTR, dotato di due robot Scara, il primo braccio robotico preleva una fiala di campione dal coperchio con una pinza pneumatica e la sposta in una posizione in cui il coperchio viene rimosso. Dopo l'apertura, il secondo braccio robotico trasporta il liquido con la testa di pipettaggio DHOE dalla fiala del campione alla piastra per microtitolazione. "In questo caso, il sistema di pipettaggio è in grado di determinare con precisione il livello del liquido in una fiala di campione, grazie alla regolazione di alta precisione della pressione e del vuoto tramite il PGVA", spiega Bastiaan Ebbelaar, specialista di applicazioni di MolGen. Il rilevamento del livello è la caratteristica più affascinante per Ebbelaar. Parallelamente alla manipolazione di liquidi, il primo braccio robotico chiude la fiala di campione aperta e la rimette nel rack. Poi continua con la fiala di campione successiva.
MolGen è un fornitore globale di soluzioni complete per la tecnologia del DNA/RNA con hardware, reagenti, materiali di consumo, software e servizi per la diagnostica umana e animale, l'agricoltura e l'industria biotecnologica. Le soluzioni di automazione dell'azienda sono sviluppate in base alle esigenze specifiche dei clienti e tengono sempre conto del più recente stato dell'arte delle scienze biologiche.