40.000 estrazioni di DNA al giorno

È bello quando le cose vanno veloci: 20 minuti per processo di estrazione e una nuova piastra ogni 2,5 minuti: la società olandese Synchron Lab Automation ha sviluppato una piccola fabbrica automatizzata per l'estrazione del DNA in collaborazione con Festo. I clienti dell'industria delle sementi possono utilizzarlo per estrarre il DNA da un massimo di 40.000 campioni al giorno.

"In realtà abbiamo costruito una fabbrica molto piccola", spiega Niels Kruize, responsabile dello sviluppo aziendale presso Synchron Lab Automation. "Di recente, uno dei nostri clienti ha rilasciato una dichiarazione inestimabile. Ha detto: "È così bello e così semplice allo stesso tempo, non capisco perché non sia stato inventato prima".

Il processo che si svolge nella macchina viene utilizzato nell'industria agricola per l'allevamento delle piante. Il DNA viene estratto da materiale vegetale sminuzzato. I componenti Festo assumono funzioni decisive in tutte le fasi. Il punto di partenza del processo è un caricatore per micropiastre che può contenere fino a 400 piastre, 200 ciascuna per ingresso e uscita. Bert Baas, Key Account Manager di Festo, spiega: "Questo è un perfetto esempio di combinazione di automazione industriale e di laboratorio". L'hardware della macchina è suddiviso in funzioni, ognuna delle quali è progettata per essere il più semplice ed efficiente possibile. La piccola fabbrica è dotata di unità seriali anziché parallele. Le piastre vengono continuamente spostate e posizionate nelle stazioni di pipettaggio, risciacquo e lavaggio.

Festo ha fornito agli sviluppatori di Synchron un supporto intensivo sin dall'inizio. Bert Baas riferisce: "I nostri esperti di automazione ci hanno supportato durante lo sviluppo del sistema di estrazione. Ad esempio, hanno suggerito di utilizzare la nuova unità CPX-E per creare un reale valore aggiunto. Hanno utilizzato l'unità in questo progetto prima ancora che fosse disponibile sul mercato. "

Macchina per l'estrazione del DNA di Synchron Lab

Identificazione, trasporto, lavaggio e aspirazione: i componenti Festo assumono funzioni decisive in tutte le fasi del processo.

Ecco come funziona la macchina per l'estrazione del DNA

La macchina di estrazione funziona continuamente per otto ore e può essere utilizzata anche per 24 ore senza problemi se c'è più richiesta. La loro capacità è già otto volte maggiore rispetto ad altre alternative attualmente disponibili sul mercato.

Identificazione e trasporto:

All'inizio della corsa, il lettore di codici a barre SBSI scansiona tutte le piastre per microtitolazione. Gli assi elettrici EGC in combinazione con un azionamento girevole DRRD e una pinza DHPS raccolgono le piastre di microtitolazione e le posizionano sui supporti. Questi si muovono attraverso le varie stazioni su un sistema di trasporto.

Risciacquo :

Per separare il DNA dall'altro materiale, vengono aggiunte microsfere metalliche. Il DNA si attacca alle microsfere mentre il resto del materiale galleggia nelle piastre per microtitolazione. Il liquido viene aggiunto alle piastre per microtitolazione in diverse stazioni di lavaggio e quindi aspirato nuovamente. A tale scopo, la testa di pipettaggio viene abbassata con uno scivolo elettrico EGSC. Dopo il processo di risciacquo, il DNA pulito rimane nella piastra per microtitolazione. Questo viene inviato alla fase di elaborazione finale tramite il sistema di trasporto: estrazione del DNA.

Estrazione:

La manipolazione della testina di pipettaggio per l'estrazione del DNA è effettuata da assi elettrici di tipo EGC, abbinati ad un vetrino elettrico EGSL. Ogni piatto ha 96 campioni. Il processo di estrazione richiede un totale di venti minuti. Viene avviata una nuova piastra ogni 2,5 minuti.

La macchina è costruita in serie e modulare e non ha quasi nessun ritardo di commutazione. CPX-E e le unità di valvole VTUG con IO-Link® vengono utilizzati per controllare il sistema. CPX-E è stato sviluppato come un sistema di I/O remoto o PLC con controllore master EtherCAT e controllore di movimento per garantire una semplice combinazione dell'unità di controllo con gli attuatori elettrici.

Attraversare i confini: uno sforzo comune

Derk Wilten, proprietario e amministratore delegato di Synchron Lab Automation, spiega come è nata la collaborazione con Festo: "In passato, ci siamo concentrati solo sul concetto di soluzione e poi abbiamo fatto creare la soluzione da un partner. Questo perché in origine siamo una società di software. Quando Niels Kruize è arrivato in azienda, ci ha detto che avremmo dovuto sviluppare noi stessi soluzioni chiavi in mano. Ne è fermamente convinto. Niels Kruize è responsabile dello sviluppo aziendale presso Synchron Lab Automation. In precedenza, ha lavorato in Inghilterra e lì ha lavorato a stretto contatto con Festo. Sulla base della sua esperienza positiva, ha suggerito di creare il nostro primo "prodotto proprio" con il know-how ingegneristico e i componenti di Festo".

Un partner che crede nel progetto

Niels Kruize spiega: "Festo è un'azienda leader con una rete globale di fornitori di componenti e una rete globale di servizi e assistenza. Gli esperti Festo ci hanno aiutato nella progettazione e hanno condiviso con noi le loro conoscenze. È stato molto importante che conoscessero mercati diversi e vi operassero. Synchron fornisce clienti in tutto il mondo. Siamo lieti, quindi, di poter lavorare con un partner in grado di fornire parti in Germania tanto rapidamente quanto a Singapore. "Derk Wilton si è subito convinto: "Festo utilizza esattamente gli stessi metodi di lavoro che usiamo noi. È molto confortante lavorare con un partner che crede nel progetto".

Macchina per l'estrazione del DNA: team di Synchron Lab Automation e Festo

Una buona squadra (da sinistra a destra): Niels Kruize (Synchron), Bert Baas (Festo) e Derk Wilten (synchron)

Niels Kruize è lieto che la sua fiducia nella collaborazione sia stata confermata. "Ci offre un enorme valore aggiunto. La cooperazione è una vera partnership per entrambe le parti. Questo progetto è un'impresa completamente nuova per entrambe le aziende e anche la tecnologia della comunicazione è nuova per noi. Impariamo gli uni dagli altri e guardiamo al futuro per vedere come sarà il prossimo passo". Bert Baas: "Discutiamo di nuove tecnologie con Synchron e anticipiamo le possibilità che offrono. Questo dà a Festo nuovi impulsi".

Informazioni su Synchron Lab Automation

Synchron sviluppa soluzioni per l'automazione di laboratorio dal 1985 ed è specializzata nella movimentazione automatizzata di liquidi, tubi e piastre. Negli ultimi anni Synchron ha aggiunto al proprio portafoglio il design de-novo e la costruzione di piattaforme automatizzate speciali per l'industria Agbio. Questi includono SeedPicking, germinazione, test SeedHealth e sistemi di purificazione del DNA. La piattaforma software Experimate™ di Synchron offre una superficie intuitiva e controlla tutti i sistemi e i moduli collegati da Synchron, dalla connessione LIMS alla workstation automatizzata.

www.synchronlab.com

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