40 000 extracciones de ADN al día

Qué bien que las cosas vayan rápido de vez en cuando: 20 minutos por proceso de extracción y una nueva placa cada 2,5 minutos: la empresa neerlandesa Synchron Lab Automation ha desarrollado una pequeña fábrica automatizada para la extracción de ADN en colaboración con Festo. Los clientes del sector de las semillas pueden extraer así al día ADN de hasta 40 000 muestras.

"Hemos construido realmente una fábrica muy pequeña", explica Niels Kruize, responsable de Business Development en Synchron Lab Automation. "Hace poco, uno de nuestros clientes hizo una declaración inestimable. Dijo: 'Es tan fantástico y tan fácil al mismo tiempo, sencillamente no entiendo por qué no se ha inventado antes'".

El proceso que se ejecuta en la máquina se utiliza en la industria agrícola para el cultivo de plantas. Aquí se extrae ADN del material vegetal triturado. Los componentes de Festo realizan funciones cruciales en todas las fases. 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. Bert Baas, Key Account Manager de Festo, lo explica: "Este es un ejemplo perfecto de una combinación de automatización industrial y de laboratorio". El hardware de la máquina está dividido en funciones diseñadas para ser lo más sencillas y eficientes posible. La pequeña fábrica está equipada con actuadores en serie en lugar de actuadores paralelos. Las placas se mueven y colocan continuamente en las estaciones de pipeteo, enjuague y lavado.

Los desarrolladores de Synchron recibieron el apoyo de Festo desde el principio. Bert Baas comenta: "Nuestros expertos en automatización nos ayudaron en todo el desarrollo del sistema de extracción. Por ejemplo, propusieron usar la nueva unidad CPX-E para crear un valor añadido real. Usaron la unidad en este proyecto incluso antes de que estuviera disponible en el mercado".

Máquina de extracción de ADN de Synchron Lab

Identificación, transporte, lavado y aspiración: los componentes de Festo desempeñan funciones cruciales en todas las fases del proceso.

Así funciona la máquina de extracción de ADN

La máquina de extracción funciona continuamente durante ocho horas y puede operar también durante 24 horas sin problema si es necesario. Su capacidad ya es ocho veces mayor que la de otras alternativas disponibles actualmente en el mercado.

Identificación y transporte:

Al comienzo del proceso, el lector de códigos de barras SBSI escanea todas las placas microtituladoras. Ejes eléctricos EGC, en combinación con un actuador giratorio DRRD y una pinza DHPS, recogen las placas microtituladoras y las colocan en soportes. Estos se mueven a través de varias estaciones sobre un sistema de transporte.

Enjuague:

Para separar el ADN del resto del material se añaden microesferas metálicas. El ADN se adhiere a las microesferas, mientras que el resto del material flota en las placas microtituladoras. Se añade líquido a las placas microtituladoras en varias estaciones de lavado y se vuelve a aspirar. Para este propósito, el cabezal de pipeteo se baja usando un carro eléctrico EGSC. Después del proceso de enjuague, queda ADN limpio en la placa microtituladora. A través del sistema de transporte, el ADN se traslada al paso final de procesamiento: la extracción de ADN.

Extracción:

Ejes eléctricos EGC, combinados con un carro eléctrico EGSL, se encargan de manipular el cabezal de pipeteo para la extracción del ADN. Cada placa contiene 96 muestras. El proceso de extracción dura un total de veinte minutos. Se inicia una nueva placa cada 2,5 minutos.

La máquina tiene una estructura en serie y modular y no presenta apenas retardo de conmutación. Para controlar el sistema se emplean un CPX-E y terminales de válvulas VTUG con IO-Link®. El CPX-E se desarrolló como sistema I/O remoto o PLC con un controlador maestro EtherCAT y un controlador de movimiento para asegurar una combinación sencilla de unidad de control y actuadores eléctricos.

Cruzar fronteras: un esfuerzo conjunto

Derk Wilten, propietario y director gerente de Synchron Lab Automation, explica cómo surgió la colaboración con Festo: "En el pasado, solo nos centrábamos en el concepto de una solución y, posteriormente, encargábamos la fabricación de la solución a un socio. Esto se debe a que, en origen, somos una empresa de software. Cuando Niels Kruize llegó a la empresa, nos dijo que deberíamos desarrollar soluciones llave en mano nosotros mismos. Estaba firmemente convencido de ello. Niels Kruize es responsable de Business Development en Synchron Lab Automation. Anteriormente trabajó en Inglaterra donde colaboró estrechamente con Festo. Gracias en su experiencia positiva, propuso implementar nuestro primer "producto propio" con conocimientos de ingeniería y componentes de Festo".

Un socio que cree en el proyecto

Niels Kruize explica: “Festo es una compañía líder con una red global de proveedores de componentes, así como con un servicio y un soporte global. Los expertos de Festo nos ayudaron durante el diseño y compartieron sus conocimientos con nosotros. Fue muy valioso que conocieran diferentes mercados y estuvieran presentes en ellos. Synchron suministra a clientes de todo el mundo. Por eso estamos encantados de colaborar con un socio que puede suministrar piezas en Alemania tan rápido como en Singapur". Derk Wilton se convenció rápidamente: "Festo utiliza exactamente los mismos métodos de trabajo que nosotros. Es muy reconfortante trabajar con un socio que cree en el proyecto".

Máquina de extracción de ADN: equipo de Synchron Lab Automation y Festo

Un buen equipo (de izquierda a derecha): Niels Kruize (Synchron), Bert Baas (Festo) y Derk Wilten (Synchron)

Niels Kruize se alegra de que su confianza en la colaboración se haya confirmado. "Nos ofrecen un enorme valor añadido. La colaboración es una verdadera asociación para ambas partes. Este proyecto es una empresa completamente nueva para ambas compañías, y la tecnología de comunicación también es nueva para nosotros. Aprendemos unos de otros y miramos hacia el futuro para ver cómo será el próximo paso". Bert Baas: "Estamos debatiendo con Synchron sobre nuevas tecnologías y anticipando las oportunidades que ofrecen. Esto le brinda a Festo nuevos impulsos".

Acerca de Synchron Lab Automation

Synchron lleva desarrollando soluciones para la automatización de laboratorios desde 1985 y está especializada en la manipulación automatizada de líquidos, tubos y placas. En los últimos años, Synchron ha incluido en su cartera de productos el diseño desde cero y la construcción de plataformas automatizadas especiales para la industria agritech. Aquí se incluyen SeedPicking, germinación, test SeedHealth y sistemas de limpieza de ADN. La plataforma de software Experimate™ de Synchron ofrece una interfaz fácil de usar y controla todos los sistemas y módulos conectados de Synchron, desde la conexión LIMS hasta la estación de trabajo automatizada.

www.synchronlab.com

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