"W rzeczywistości zbudowaliśmy bardzo małą fabrykę", wyjaśnia Niels Kruize, odpowiedzialny za rozwój biznesu w firmie Synchron Lab Automation. "Niedawno jeden z naszych klientów wypowiedział bezcenne zdanie. Powiedział: 'To jest tak piękne i jednocześnie tak proste, że po prostu nie rozumiem, dlaczego nie wymyślono tego wcześniej'."
Proces, który przebiega na maszynie jest wykorzystywany w przemyśle rolniczym do hodowli roślin. W tym procesie DNA jest ekstrahowane z rozdrobnionego materiału roślinnego. Komponenty Festo pełnią kluczowe funkcje we wszystkich fazach. Proces rozpoczyna się od magazynu płytek mikrowelkowych, który mieści do 400 płytek - 200 na wejściu i 200 na wyjściu. Bert Baas, Key Account Manager w Festo, wyjaśnia: „Jest to doskonały przykład połączenia automatyki przemysłowej i laboratoryjnej". Osprzęt maszyny podzielony jest na funkcje, z których każda została zaprojektowana tak, aby była jak najprostsza i najbardziej wydajna. Mała fabryka jest wyposażona w napędy szeregowe zamiast równoległych. Płytki są w sposób ciągły przesuwane i pozycjonowane w stacjach pipetowania, płukania i mycia.
Od samego początku Festo zapewniało inżynierom Synchron intensywne wsparcie. Bert Baas relacjonuje: "Nasi eksperci ds. automatyki wspierali nas podczas całego procesu rozwoju instalacji ekstrakcyjnej. Na przykład, zasugerowali użycie nowego systemu CPX-E, aby stworzyć prawdziwą wartość dodaną. W tym projekcie wykorzystano ten system automatyzacji, zanim jeszcze było dostępne na rynku."
Jak działa urządzenie do ekstrakcji DNA
Maszyna ekstrakcyjna pracuje przez osiem godzin w trybie ciągłym, a w przypadku zwiększonego zapotrzebowania może być bez problemu eksploatowana przez 24 godziny. Jej wydajność jest już ośmiokrotnie większa niż innych alternatywnych rozwiązań dostępnych obecnie na rynku.
Identyfikacja i transport:
Na początku badania, czytnik kodów kreskowych SBSI skanuje wszystkie płytki mikrowelkowe. Napędy elektryczne EGC w połączeniu z napędem obrotowym DRRD i chwytakiem DHPS pobierają płytki mikrowelkowe i umieszczają je na nośnikach. Przemieszczają się one przez różne stacje w systemie transportowym.
Płukanie:
DNA zostaje oddzielone od innych materiałów poprzez dodanie tzw. kulek magnetycznych (zakodowanych metalowych mikrosfer). DNA przyczepia się do mikrosfer, podczas gdy reszta materiału znajduje się w mikropłytkach. Płyn jest dodawany do płytek mikrotitracyjnych w kilku stacjach mycia i ponownie ekstrahowany. W tym celu głowica pipetująca jest opuszczana za pomocą elektrycznej jednostki mini EGSC. Po procedurach płukania, czyste DNA pozostaje w płytce mikrotitracyjnej. Poprzez system transportowy jest on przekazywany do ostatniego etapu przetwarzania: ekstrakcji DNA.
Ekstrakcja:
Obsługa głowicy pipetującej do ekstrakcji DNA odbywa się za pomocą elektrycznych napędów EGC, połączonych z elektryczną jednostką mini EGSL. Każda płytka zawiera 96 próbek. Proces ekstrakcji trwa w sumie dwadzieścia minut. Nowa płytka jest uruchamiana co 2,5 minuty.
Maszyna ma konstrukcję szeregową i modułową z prawie zerowymi opóźnieniami przełączania. Do sterowania systemem służy CPX-E oraz wyspy zaworowe VTUG z IO-Link®. CPX-E został opracowany jako zdalny system I/O lub PLC ze sterownikiem nadrzędnym EtherCAT i sterownikiem ruchu, aby zapewnić łatwe połączenie jednostki sterującej z napędami elektrycznymi.
Przekraczanie granic - wspólne przedsięwzięcie
Derk Wilten, właściciel i dyrektor zarządzający firmy Synchron Lab Automation, wyjaśnia, jak doszło do współpracy z Festo: "Wcześniej skupialiśmy się tylko na koncepcji rozwiązania, a następnie zlecaliśmy jego wykonanie partnerowi. Odbywało się to w ten sposób gdyż od założenia jesteśmy firmą zajmującą się oprogramowaniem. Kiedy Niels Kruize dołączył do firmy, powiedział nam, że powinniśmy sami opracowywać rozwiązania pod klucz. Był o tym całkowicie przekonany. Niels Kruize jest odpowiedzialny za rozwój biznesu w Synchron Lab Automation. Wcześniej pracował w Anglii i ściśle współpracował tam z Festo. Na podstawie swoich pozytywnych doświadczeń zasugerował, abyśmy zrealizowali nasz pierwszy "własny produkt" z wykorzystaniem wiedzy inżynierskiej i komponentów Festo.
Partner, który wierzy w projekt
Niels Kruize wyjaśnia: "Festo jest wiodącą firmą z globalną siecią dostawców komponentów oraz globalnym serwisem i wsparciem. Eksperci Festo pomogli nam przy projektowaniu i podzielili się z nami swoją wiedzą. Bardzo cenne było to, że znają różne rynki i działają na nich. Synchron zaopatruje klientów na całym świecie. Dlatego cieszy nas współpraca z Partnerem, który może dostarczać części w Niemczech równie szybko jak w Singapurze." Derk Wilton szybko dał się przekonać: "Festo stosuje dokładnie takie same metody operacyjne jak my. To bardzo uspokajające pracować z Partnerem, który wierzy w projekt."
Niels Kruize jest zadowolony, że jego zaufanie do współpracy zostało potwierdzone. "Oferuje nam to ogromną wartość dodaną. Współpraca ta jest prawdziwym partnerstwem dla obu stron. Dla obu firm projekt ten jest zupełnie nowym przedsięwzięciem - również technologia komunikacji jest dla nas nowa. Uczymy się od siebie nawzajem i patrzymy w przyszłość, aby zobaczyć, jaki będzie następny krok." Bert Baas: "Omawiamy z firmą Synchron nowe technologie i przewidujemy możliwości, jakie one oferują. To daje Festo nowy impuls do działania."
O firmie Synchron Lab Automation
Firma Synchron opracowuje rozwiązania dla automatyzacji laboratoriów od 1985 roku i specjalizuje się w zautomatyzowanej obsłudze cieczy, probówek i płytek. W ostatnich latach Synchron dodał do swojego portfolio projektowanie de novo i budowę specjalistycznych zautomatyzowanych platform dla przemysłu agrobio. Obejmują one zbieranie nasion, kiełkowanie, testy zdrowotne nasion i systemy oczyszczania DNA. Platforma oprogramowania Experimate™ firmy Synchron oferuje przyjazny dla użytkownika interfejs i kontroluje wszystkie systemy i podłączone moduły firmy Synchron - od połączenia z LIMS do zautomatyzowanej stacji roboczej.
