Jeśli pandemia koronawirusa nauczyła nas czegoś, to tego, że laboratoria przywiązują ogromną wagę do wysokiej przepustowości próbek. Sprostanie temu zapotrzebowaniu nie jest już możliwe nawet przy wysoko wykwalifikowanym personelu laboratoryjnym. Procesy laboratoryjne nie mogły już uniknąć automatyzacji. Dlatego holenderska firma MolGen opracowała urządzenie PurePrep TTR, które w ciągu godziny może przygotować 320 próbek pacjentów do dalszej obróbki molekularnej. Holenderska firma wykorzystuje specyficzną dla laboratoriów technologię automatyzacji firmy Festo.
Gwałtowny wzrost
Podczas pandemii koronawirusa laboratoria zostały rozbudowane na dużą skalę, ponieważ wysoka przepustowość próbek była absolutnie niezbędna. Tu właśnie pojawił się MolGen i w bardzo krótkim czasie, w ciągu 2-3 lat, rozwinęliśmy się z pięciu do obecnie ponad 130 pracowników", wyjaśnia Kruize, Członek Zarządu MolGen i jeden z trzech założycieli firmy, nawiązując do oddziałów w Holandii, a także w Wielkiej Brytanii i USA.
"Kiedy zakładaliśmy MolGen, naszą główną działalnością była wysoka przepustowość próbek w laboratoriach inżynierii genetycznej zwierząt i roślin. Posiadaliśmy dużą wiedzę na temat potrzebnych do tego chemikaliów - wyjaśnia Kruize.
Do najnowszych osiągnięć należy urządzenie PurePrep TTR. Służy ono do zautomatyzowanej obsługi płynów z dużą wydajnością poprzez szybkie, dokładne i niezawodne przenoszenie ich z fiolek z próbkami na płytki z mikrodołkami. "Zautomatyzowany PurePrep TTR może obsłuzyć 320 próbek na godzinę" - mówi Kruize. Takiej ogromnej przepustowości nie są w stanie osiągnąć asystenci laboratoryjni, mimo ich dobrego wyszkolenia oraz dużego doświadczenia zawodowego - dodaje.
Personel laboratoryjny do bardziej wymagających zadań
Pomimo fachowych umiejętności wyszkolonego personelu laboratorium, mogą jednak wystąpić błędy, które prowadzą do zanieczyszczenia. Poszczególne czynności polegające na uchwyceniu próbki, odkręceniu zakrętki, odłożeniu zakrętki, usunięciu płynu pipetą i przeniesieniu go na płytkę są czasochłonne i uciążliwe. Zarówno fiolki z próbkami jak i płytki posiadają kody kreskowe, które są odczytywane przez skanery w celu monitorowania i śledzenia próbek w całym procesie pracy. "Dzięki automatyzacji tych etapów procesu, wysoko wykwalifikowany personel laboratorium mógł być znacznie lepiej zaangażowany w bardziej wymagające zadania, takie jak analiza wyników badań."
Niezawodna współpraca
"Z Festo współpracuję już od dziesięciu lat, zwłaszcza ze spółką Festo w Holandii" - relacjonuje Prezes Zarządu MolGen. Opisuje on tę współpracę jako wyjątkową, ponieważ Festo jest zawsze gotowe zrobić coś więcej niż tylko sprzedawać standardowe produkty. "Ich dział innowacji spełnia nasze wymagania i dostarcza nam moduły do projektów pilotażowych. Tak było w przypadku sterownika CPX-E, a teraz w przypadku "magic box", jak go nazywamy, zdecentralizowanego generatora ciśnienia i podciśnienia PGVA" - mówi Kruize i dodaje: "Byliśmy jednymi z pierwszych, może nawet pierwszymi, którzy go zastosowali."
Zdecentralizowane zasilanie w ciśnienie i podciśnienie
"Jest to nieco ukryte w obudowie urządzenia" - wyjaśnia Bert Baas, holenderski Inżynier Sprzedaży ds. automatyki laboratoryjnej w Festo. PGVA w zwartej zabudowie integruje sprężarkę, układ przygotowania powietrza wraz z systemem filtrów, zbiornik oraz elektroniczną regulację ciśnienia i podciśnienia. "Aby sprostać wysokiemu zapotrzebowaniu w czasie pandemii koronawirusa, przekazaliśmy generator ciśnienia i podciśnienia firmie MolGen, gdy produkt był jeszcze w fazie akceptacji technicznej" - relacjonuje Baas.
"PGVA ujawnia pasję do automatyzacji wykazywaną przez różne zespoły Festo, co skutkuje udanymi rozwiązaniami opartymi na współpracy z nami. To tworzy zaufanie do wzajemnych możliwości budowania prototypów i systemów znacznie szybciej i bardziej elastycznie - podsumowuje Prezes Zarządu MolGen.
Pipetowanie sterowane ciśnieniem
Do procesu pipetowania służy głowica pipetująca DHOE. Jest w stanie obsługiwać bardzo małe objętości do 5 µl z najwyższą precyzją pipetowania. Dzięki otwartemu systemowi pipetowania z głowicą pipetującą DHOE ułatwiającą obsługę cieczy, najważniejsze funkcje pipetowania można skonfigurować według potrzeb i elastycznie rozbudować - system jest kompatybilny również z dużymi końcówkami do pipet. Dzięki wysokiej odporności chemicznej, głowica pipetująca jest gotowa do pracy z szeroką gamą cieczy o różnej lepkości.
"Dzięki zasadzie sterowania ciśnieniem można bardzo precyzyjnie dostosować proces pipetowania. Nie jest to możliwe w przypadku systemu opartego na strzykawkach. Know-how wyraźnie dotyczy wykrywania poziomu cieczy" - mówi z entuzjazmem specjalista ds. automatyki laboratoryjnej Kruize.
Obsługa próbek z precyzyjnym wykrywaniem poziomu napełnienia
W urządzeniu PurePrep TTR, wyposażonym w dwa roboty Scara, pierwsze ramię robota podnosi fiolkę z próbką chwytając za nakrętkę za pomocą chwytaka pneumatycznego i przenosi ją do pozycji, w której nakrętka jest zdejmowana. Po otwarciu, drugie ramię robota transportuje ciecz za pomocą głowicy pipetującej DHOE z fiolki z próbką do płytki z mikrodołkami. "W tym przypadku system pipetujący może nawet precyzyjnie określić poziom cieczy w fiolce z próbką dzięki wysoce dokładnej regulacji ciśnienia i podciśnienia za pośrednictwem PGVA" - wyjaśnia Bastiaan Ebbelaar, specjalista aplikacyjny w firmie MolGen. Wykrywanie poziomu to dla Ebbelaara osobiście najbardziej fascynująca funkcja tego systemu. Równocześnie z obsługą cieczy, pierwsze ramię robota zamyka otwartą fiolkę z próbką i zwraca ją na stojak. Następnie kontynuuje z kolejną fiolką z próbką.
MolGen jest globalnym dostawcą kompletnych rozwiązań w zakresie technologii DNA/RNA, obejmujących sprzęt, odczynniki, materiały eksploatacyjne, oprogramowanie i usługi dla diagnostyki ludzi i zwierząt, rolnictwa i przemysłu biotechnologicznego. Rozwiązania automatyzacji firmy MolGen są opracowywane zgodnie z konkretnymi potrzebami klientów i zawsze uwzględniają najnowszy stan wiedzy z obszaru Life Science.