As sementes são o novo ouro. Porquê? Os alimentos de origem vegetal alimentam uma população mundial em constante crescimento. Mas as alterações climáticas, as pragas e as doenças ameaçam os cultivos. Para que os profissionais de fitogenia possam desenvolver sementes resistentes e disponibilizá-las à agricultura, precisam de grandes quantidades de ADN. Para isso, o Synchron Lab desenvolveu a "DNA Factory", automatizada com pórticos de manuseamento, eixos elétricos, pinças pneumáticas e sensores da Festo.
O sistema permite extrair a incrível quantidade de 40.000 amostras de ADN em 24 horas. Deste modo, satisfaz as crescentes demandas da automação laboratorial que existem para alcançar um elevado desempenho. Há muito tempo, a demanda das amostras de ADN é tão elevada que não seria possível ser aplicada a tantos assistentes de laboratório para proporcionar essas quantidades. Para não falar dos custos de pessoal. Graças a este sistema, os assistentes de laboratório altamente qualificados podem concentrar-se na sua competência principal, a análise de resultados.
De forma manual, os assistentes de laboratório experientes conseguem efetuar a extração de ADN de duas placas de microtitulação por dia. Com os pequenos sistemas automatizados de bancada, é possível obter uma quantidade de oito placas de microtitulação por dia. Com a inovadora "DNA Factory" de Synchron Lab, é possível alcançar uma produção de 400 placas de microtitulação por dia. Só é necessário um operador para carregar e descarregar as placas de microtitulação.
"Os laboratórios continuam a abordar a automação com um certo ceticismo. Por isso, era importante que o pessoal do laboratório pudesse ver sempre o que ocorre no sistema", explica Glenn Dukel, Project and Bussiness Development Manager de Synchron Lab. Por isso, envolveram os profissionais de fitogenia no desenvolvimento e também fizeram com que o software operativo fosse o mais intuitivo possível, com elementos de arrastar e soltar, por exemplo.
O sistema extrai ADN de matéria vegetal triturada. O ponto de partida do processo é um carregador de placas de microtitulação que podem incluir até 400 placas, 200 para a entrada e saída respetivamente. No início do processo, o leitor de códigos de barras SBSI da Festo digitaliza todas as placas de microtitulação. Os eixos elétricos do tipo EGC, em combinação com o atuador rotativo DRRD e a pinça pneumática DHPS, recolhem as placas de microtitulação e colocam-nas nos porta-objetos que se deslocam de uma estação para outra num sistema de transporte.
Para separar o ADN de outros materiais, na primeira estação são adicionadas microesferas metálicas codificadas, as chamadas esferas magnéticas, às amostras de lisado às quais o ADN se liga enquanto o resto do material flutua nas placas de microtitulação. Para isso, aspira-se uma solução-tampão de isopropanol puro de recipientes giratórios que contam com um íman de sílica revestido, e é pipetada nas placas de microtitulação. Assim começa o processo de lavagem do ADN.
As cabeças de pipetagem são deslocadas através de um pórtico de superfície planar EXCH no eixo X e do eixo elétrico EGC-HD com a rigidez necessária no eixo Z. Também neste caso, os atuadores elétricos com servo motores do tipo EMMT-AS garantem sequências de movimento precisas. Estes servo motores estão predestinados para aplicações exigentes e dinâmicas: caracterizam-se por uma excelente capacidade de controlo e fidelidade de trajetória em tarefas de posicionamento. A solução compacta de um único cabo reduz significativamente o esforço de instalação.
A segunda e a terceira estações são utilizadas para o processo de lavagem. Na segunda estação, a solução-tampão aglutinante é aspirada. O íman forma um anel com a solução-tampão. O ADN permanece na placa de microtitulação.
Na terceira estação, a solução-tampão de isopropanol liberta o ADN dos sais e do etanol. Neste caso, é utilizada a torneira de tiragem VTOI da Festo. Trata-se de uma torneira de tiragem de 8 canais eficaz e ajustável para placas de microtitulação, equipada com apenas uma válvula para oito saídas. Com a VTOI, é possível distribuir e aspirar líquidos na faixa de µl mais pequenos. O processo repete-se quatro vezes.
Na quarta estação, o ADN é separado das microesferas utilizando uma solução-tampão de lavagem. Quatro placas de microtitulação são submetidas constantemente a este processo ao mesmo tempo, o que permite ao sistema obter economias de escala em comparação com outros sistemas. Os eixos ELGC são utilizados na direção X e os atuadores EGSC na direção Y. Também são utilizadas pinças pneumáticas DHPS para levantar as placas de microtitulação e o atuador rotativo DRRD para deslocar as placas.
"Para nós, era importante contar neste projeto com um parceiro especialista em automação que fosse sinónimo de alta qualidade e fiabilidade, e com disponibilidade em todo o mundo", acrescenta Dukel, "Por isso, decidimos pela tecnologia de automação da Festo, seguindo o lema "O melhor ou nada", o um slogan de uma conhecida marca de automóveis."
De facto, o sistema, altamente automatizado, apresenta características próprias de uma fábrica de automóveis: alta produtividade e modularidade. Assim, Synchron Lab estabelece uma importante norma para a extração de ADN, permitindo que os produtores de sementes respondam, no futuro, à enorme demanda global da agricultura.
A Synchron desenvolve soluções personalizadas para a automação laboratorial e é especializada no manuseamento automatizado de líquidos. Na sua área, a Synchron é conhecida como uma empresa avançada e inovadora. Desde 1985, a empresa desenvolve produtos adaptados às necessidades dos clientes baseando-se nas suas excelentes relações com os fabricantes de equipamentos laboratoriais. Os seus produtos, tanto de software como de hardware, são atualmente utilizados em muitos laboratórios de toda a Europa. A Synchron oferece conhecimentos especializados em todas as áreas da automação e conta com uma grande experiência em desenvolvimento e comercialização de sistemas de automação robótica flexíveis.
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