Las semillas son el nuevo oro. ¿Por qué? Los alimentos de origen vegetal alimentan a una población mundial en constante crecimiento. Pero el cambio climático, las plagas y las enfermedades amenazan los cultivos. Para que los profesionales de la fitogenética puedan desarrollar semillas resistentes y ponerlas a disposición de la agricultura, necesitan grandes cantidades de ADN. Para ello, Synchron Lab ha desarrollado la “DNA Factory”, automatizada con pórticos de manipulación, ejes eléctricos, pinzas neumáticas y sensores de Festo.
El sistema permite extraer la increíble cantidad de 40 000 muestras de ADN en 24 horas. De este modo, satisface las crecientes demandas de automatización de laboratorios que existen para lograr un alto rendimiento. Desde hace tiempo, la demanda de muestras de ADN es tan elevada que no sería posible emplear a tantos asistentes de laboratorio para proporcionar dichas cantidades. Por no hablar de los costes de personal. Gracias a este sistema, los asistentes de laboratorio altamente cualificados pueden concentrarse en su principal competencia, el análisis de resultados.
De forma manual, los asistentes de laboratorio experimentados consiguen realizar la extracción de ADN de dos placas microtituladoras al día. Con los pequeños sistemas automatizados de sobremesa se puede alcanzar una cantidad de ocho placas microtituladoras al día. Con la novedosa “DNA Factory” de Synchron Lab, se puede lograr un rendimiento de 400 placas microtituladoras al día. Solo se necesita un operador para cargar y descargar las placas microtituladoras.
“Los laboratorios siguen abordando la automatización con cierto escepticismo. Por eso era importante que el personal del laboratorio pudiera ver en todo momento lo que ocurre en el sistema”, explica Glenn Dukel, director de proyectos y de desarrollo empresarial de Synchron Lab. Así que implicaron a los profesionales de la fitogenética en el desarrollo y también hicieron que el software operativo fuera lo más intuitivo posible, con elementos de arrastrar y soltar, por ejemplo.
El sistema extrae ADN de materia vegetal triturada. El punto de partida del proceso es un cargador de placas microtituladoras que puede albergar hasta 400 placas, 200 para la entrada y la salida respectivamente. Al comienzo del proceso, el lector de códigos de barras SBSI de Festo escanea todas las placas microtituladoras. Los ejes eléctricos del tipo EGC, en combinación con el actuador giratorio DRRD y la pinza neumática DHPS, recogen las placas microtituladoras y las colocan en los portaobjetos que se desplazan de una estación a otra en un sistema de transporte.
Para separar el ADN de otros materiales, en la primera estación se añaden microesferas metálicas codificadas, denominadas perlas magnéticas, a las muestras de lisado a las que se adhiere el ADN mientras el resto del material flota en las placas microtituladoras. Para ello, se aspira una solución tampón de isopropanol puro de recipientes giratorios que cuentan con un imán de sílice revestido y se pipetea en las placas microtituladoras. Así comienza el proceso de lavado del ADN.
Los cabezales de pipeteado se mueven mediante un pórtico horizontal de dos ejes EXCH en el eje X y mediante el eje eléctrico EGC-HD con la rigidez necesaria en el eje Z. También en este caso, los actuadores eléctricos con servomotores del tipo EMMT-AS garantizan secuencias de movimiento precisas. Estos servomotores están predestinados para aplicaciones exigentes y dinámicas: se caracterizan por una muy buena controlabilidad y fidelidad de trayectoria en tareas de posicionamiento. La solución compacta de un solo cable reduce considerablemente el esfuerzo de instalación.
Las estaciones segunda y tercera se utilizan para el proceso de lavado. En la segunda estación, se aspira la solución tampón aglutinante. El imán forma un anillo con la solución tampón. El ADN permanece en la placa microtituladora.
En la tercera estación, la solución tampón de isopropanol libera el ADN de sales y etanol. En este caso se utiliza la cabeza de dosificación VTOI de Festo. Se trata de una cabeza de dosificación de 8 canales eficiente y regulable para placas microtituladoras, equipada con una sola válvula para ocho salidas. Con la VTOI se pueden dispensar y aspirar líquidos en el margen más pequeño de µl. El proceso se repite cuatro veces.
En la cuarta estación, el ADN se separa de las microesferas utilizando una solución tampón de lavado. Cuatro placas microtituladoras se someten constantemente a este proceso al mismo tiempo, lo que permite al sistema lograr economías de escala en comparación con otros sistemas. Los ejes ELGC se utilizan en la dirección X y los actuadores EGSC en la dirección Y. También se emplean pinzas neumáticas DHPS para levantar las placas microtituladoras y el actuador giratorio DRRD para mover las placas.
“Para nosotros, era importante contar en este proyecto con un socio especialista en automatización que fuera sinónimo de alta calidad y fiabilidad, y con disponibilidad en todo el mundo”, añade Dukel. “Por ello, nos decidimos por la tecnología de automatización de Festo, siguiendo el lema “Lo mejor o nada”, un eslogan de una conocida marca de automoción".
De hecho, el sistema, altamente automatizado, presenta características propias de una fábrica de automóviles: alta productividad y modularidad. Así, Synchron Lab establece un importante estándar para la extracción de ADN, permitiendo a los productores de semillas responder, en el futuro, a la enorme demanda mundial de la agricultura.
Synchron desarrolla soluciones personalizadas para la automatización de laboratorios y está especializada en la manipulación automatizada de líquidos. En su sector, Synchron es conocida como una empresa avanzada e innovadora. Desde 1985, la empresa desarrolla productos adaptados a las necesidades de los clientes basándose en sus excelentes relaciones con los fabricantes de aparatos de laboratorio. Sus productos, tanto de software como de hardware, se utilizan actualmente en muchos laboratorios de toda Europa. Synchron ofrece conocimientos especializados en todos los ámbitos de la automatización y cuenta con una gran experiencia en el desarrollo y la comercialización de sistemas de automatización robótica flexibles.
Nuestros expertos en automatización de laboratorios escriben para usted.