Si la pandémie de coronavirus nous a appris une chose, c’est que les laboratoires sont très demandeurs en matière d’échantillonnage à haut débit. Même un personnel de laboratoire hautement qualifié ne permet plus de répondre à cette demande. L’automatisation des processus est devenue un outil indispensable pour les laboratoires. C’est pourquoi l’entreprise néerlandaise MolGen a développé le PurePrep TTR, capable de préparer 320 échantillons par heure pour un traitement moléculaire ultérieur. Il embarque la technique d’automatisation spécifique aux laboratoires de Festo.
Croissance rapide
Pendant la pandémie de coronavirus, les nouveaux laboratoires ont poussé comme des champignons parce qu’il était indispensable d’avoir un débit d’échantillons élevé. « Ce fut l’occasion pour MolGen de faire ses preuves et, en très peu de temps, c’est-à-dire en l’espace de 2 à 3 ans, nous sommes passés de cinq à plus de 130 collaborateurs, explique Niels Kruize, Directeur général de MolGen et l’un des trois cofondateurs de l’entreprise, en faisant référence à ses filiales aux Pays-Bas, au Royaume-Uni et aux États-Unis.
« Quand nous avons créé MolGen, notre principal domaine d’activité était le haut débit d’échantillons dans les laboratoires de génie génétique animal et végétal. Nous disposions d’une grande connaissance des composants chimiques nécessaires », explique M. Kruize.
Le manipulateur PurePrep TTR compte parmi les développements les plus récents. Il manipule automatiquement les fluides en transférant rapidement, précisément, de manière fiable et à haut débit le contenu de flacons d’échantillons sur des plaques de microtitration à puits profonds. « Le PurePrep TTR automatisé affiche un débit de 320 échantillons à l’heure », explique M. Kruize. Ces volumes ne peuvent pas être gérés par des assistants de laboratoire, même avec une bonne formation et une grande expérience professionnelle », ajoute-t-il.
Affecter le personnel de laboratoire aux tâches plus exigeantes
En effet, malgré tout leur savoir-faire, des erreurs de manipulation peuvent survenir et entraîner des contaminations. Les étapes consistant à saisir l’échantillon, dévisser et déposer le capuchon, prélever le liquide à l’aide d’une pipette et le transférer sur la plaque, sont longues et fastidieuses. Les flacons d’échantillons et les plaques sont identifiés par des codes-barres lus par des scanners afin de surveiller et de suivre les échantillons tout au long du processus. « Grâce à l’automatisation de ces étapes, le personnel de laboratoire pourra se consacrer à des tâches plus exigeantes, comme l’analyse des résultats des tests par exemple. »
Une coopération étroite
« Cela fait dix ans que je travaille avec Festo, notamment avec la société nationale de Festo aux Pays-Bas », rapporte ce membre du conseil d’administration de MolGen. À ses yeux, cette collaboration est remarquable, car ils sont toujours prêts à aller plus loin que la simple vente de produits standard. « Leur "Innovation Unit" est attentive à nos souhaits et nous permet de travailler sur des projets pilotes avec des modules. Il en a été ainsi avec la commande CPX-E et maintenant avec la "Magic Box", comme nous l’appelons, le générateur de pression et de vide décentralisé PGVA », explique Kruize, qui ajoute : « Nous avons été parmi les premiers, sinon les premiers à l’utiliser. »
Alimentation décentralisée en pression et en vide
« Elle est un peu cachée dans le boîtier de la machine », explique Bert Baas, ingénieur commercial néerlandais pour l’automatisation des laboratoires chez Festo. Le PGVA intègre, dans un espace réduit, le compresseur, le traitement de l’air, y compris le système de filtration, le réservoir et la régulation électronique de la pression et du vide. « Afin de répondre à la forte demande pendant la pandémie, nous avons confié le générateur de pression et de vide à MolGen dès la phase d’approbation technique du produit », rapporte M. Baas.
« Avec le PGVA, on découvre la passion pour l’automatisation dont font preuve les différentes équipes de Festo. Passion qu’elles partagent avec nous pour aboutir à des solutions communes gagnantes. Cela engendre une confiance dans les capacités de chacun à construire des prototypes et des systèmes beaucoup plus rapidement et de manière plus souple », ajoute le directeur de MolGen pour conclure.
Pipetage commandé par pression
La tête de pipetage DHOE est utilisée pour le pipetage. Elle peut transférer avec une grande précision de très petits volumes de pipetage jusqu’à 5 µl. Grâce au système ouvert équipant la tête de pipetage DHOE pour le transport facile des liquides, les principales fonctions de pipetage peuvent être configurées en fonction des besoins et adaptées de manière flexible. Le système est également compatible avec les pointes de pipettes de grande taille. Sa grande résistance chimique permet à la tête de pipetage de traiter une grande variété de liquides de différentes viscosités.
« Le principe de contrôle de la pression permet de régler très précisément le pipetage. Ce qui n’est pas possible avec un système à base de seringues. Le point fort de notre savoir-faire réside clairement dans la détection de niveau », déclare M. Kruize, automaticien de laboratoire.
Manipulation d’échantillons avec détection précise du niveau de remplissage
Dans le cas du PurePrep TTR, équipé de deux robots Scara, le premier bras robot saisit un flacon d’échantillon par le couvercle via une pince pneumatique et le positionne pour le retrait du couvercle. Après ouverture, le deuxième bras robot transfère le liquide du flacon d’échantillon sur la plaque de microtitration à l’aide de la tête de pipetage DHOE. « Le système de pipetage peut même déterminer avec précision le niveau de liquide dans un flacon grâce à un réglage très précis de la pression et du vide via le PGVA », explique Bastiaan Ebbelaar, spécialiste des applications chez MolGen. La détection de niveau est la fonctionnalité la plus fascinante pour Bastiaan Ebbelaar. Simultanément à la manipulation du liquide, le premier bras robot referme le flacon d’échantillon et le replace dans le rack. Il continue ensuite avec le flacon d’échantillon suivant.
MolGen est un fournisseur mondial de solutions complètes pour la technologie ADN/ARN avec du matériel, des réactifs, des consommables, des logiciels et des services pour le diagnostic humain et animal, l’agriculture et l’industrie biotechnologique. Ses solutions d’automatisation sont développées en fonction des besoins spécifiques de ses clients et intègrent toujours les dernières avancées technologiques dans le domaine des sciences de la vie.