Seme je novo zlato. Kako to? Namirnice biljnog porekla hrane sve veću svetsku populaciju. Ali klimatske promene, štetočine i bolesti ugrožavaju gajenje biljaka. Kako bi uzgajivači biljaka mogli da razviju otporno seme i učine ga dostupnim poljoprivredi, potrebne su im ogromne količine DNK. Synchron Lab je u tu svrhu razvio „DNA Factory” – automatizovano sa portalima za rukovanje, električnim osama, pneumatskim hvataljkama i Festo senzorima.
Neverovatnih 40.000 uzoraka DNK može da se pomoću ovog sistema izdvoji za 24 sata. Time sistem ispunjava sve veće zahteve u laboratorijskoj automatizaciji za visokim učinkom. Potražnja za uzorcima DNK već je dugo toliko visoka da ne bi bilo moguće angažovati toliki broj laboratorijskih asistenata za isporuku tih količina. O troškovima osoblja da i ne govorimo. Zahvaljujući ovom sistemu, visokokvalifikovani laboratorijski asistenti mogu da se koncentrišu na svoj osnovni zadatak, analizu rezultata.
Ručno, iskusni laboranti uspevaju da izvedu izdvajanje uzoraka DNK iz dve mikrotitarske ploče dnevno. Količina od osam mikrotitarskih ploča dnevno može da se postigne sa malim automatizovanim stonim sistemima. Sa inovativnom „fabrikom DNK” kompanije Synchron Lab moguće je obraditi 400 mikrotitarskih ploča dnevno. Za umetanje i vađenje mikrotitarskih ploča potreban je samo jedan rukovalac.
„Laboratorije su još uvek donekle skeptične prema automatizaciji. Stoga je bilo važno da laboratorijsko osoblje uvek može da vidi šta se događa u sistemu,” objašnjava Glenn Dukel, vođa projekata i poslovnog razvoja kompanije Synchron Lab. Uzgajivači biljaka bili su uključeni u razvoj, a operativni softver je napravljen da bude što je moguće intuitivniji – na primer sa Drag and Drop elementima.
Sistem izdvaja DNK iz usitnjenog biljnog materijala. Proces počinje sa magacinom koji može da primi do 400 mikrotitarskih ploča – 200 za ulaz i za izlaz. Na početku ciklusa čitač barkoda SBSI kompanije Festo skenira sve mikrotitarske ploče. Električne osovine tipa EGC u kombinaciji sa zakretnim pogonom DRRD i pneumatskom hvataljkom DHPS preuzimaju mikrotitarske ploče i postavljaju ih na nosače koji se transportnim sistemom pomeraju od jedne do druge stanice.
Da bi se DNK odvojila od ostalih materijala, u prvoj stanici se uzorcima lizata dodaju kodirane metalne mikrokugle, takozvane Magnetic Beads, na koje se DNK veže dok ostatak materijala pluta u mikrotitarskim pločama. U tu svrhu se puferski rastvor od čistog izopropanola aspirira iz rotirajućih posuda sa obloženim silika magnetom i pipetira u mikrotitarske ploče. Tako počinje proces ispiranja DNK.
Glave za pipetiranje pomeraju se u X-osi preko planarnog portala EXCH i u Z-osi preko električne EGC-HD ose sa potrebnom krutošću. I ovde električni pogoni sa servo motorima EMMT-AS obezbeđuju precizne sekvence kretanja. Ovi servo motori su predodređeni za zahtevne i dinamične primene: karakteriše ih vrlo dobra upravljivost i tačnost putanje u zadacima pozicioniranja. Rešenje sa jednim kablom koje štedi prostor, smanjuje troškove instalacije.
Druga i treća stanica koriste se za proces pranja. Puferski rastvor veziva se aspirira na drugoj stanici. Magnet sa puferskim rastvorom formira prsten. DNK ostaje u mikrotitarskoj ploči.
Na trećoj stanici, izopropanol puferski rastvor oslobađa DNK soli i etanola. Ovde se koristi glava za doziranje VTOI kompanije Festo. Ovo je 8-kanalna glava za doziranje za mikrotitarske ploče sa mogućnošću efikasne kontrole – opremljena samo jednim ventilom za osam izlaza. Sa VTOI, tečnosti u najmanjem µl opsegu mogu se dozirati i aspirirati. Postupak se ponavlja četiri puta.
Na četvrtoj stanici, DNK se odvaja od kuglica pomoću puferskog rastvora za ispiranje. Četiri mikrotitarske ploče su stalno podvrgnute ovom procesu u isto vreme, što znači da sistem u poređenju sa drugim sistemima, postiže efekte skaliranja. ELGC ose se koriste u smeru X, a EGSC pogoni u smeru Y. Isto tako, DHPS pneumatska hvataljka za podizanje mikrotitarskih ploča i DRRD zakretni pogon za pomeranje ploča.
"Bilo nam je važno da imamo partnera za automatizaciju na našoj strani za ovaj projekt koji se zalaže za visok kvalitet i pouzdanost, kao i dostupnost u celom svetu,” dodaje Dukel, „Stoga smo se odlučili za tehnologiju automatizacije kompanije Festo na temelju mota „Najbolji ili ništa”, koji je slogan poznate automobilske marke.”
Zapravo, visoko automatizovani sistem nosi obeležja fabrike automobila – sa visokom produktivnošću i modularnošću. Time Synchron Lab postavlja zlatni standard u ekstrakciji DNK, omogućavajući budućim proizvođačima semena da odgovore na ogromnu globalnu potražnju u poljoprivredi.
Synchron razvija rešenja po meri za automatizaciju laboratorija i specijalizovao se za automatizovano rukovanje tečnostima. Synchron je u svojoj industriji poznat kao napredna i inovativna kompanija. Od 1985. kompanija razvija prilagođene proizvode koji se zasnivaju na izvrsnim odnosima sa proizvođačima laboratorijske opreme. Njihovi proizvodi, i softver i hardver, sada se koriste u mnogim laboratorijima širom Europe. Synchron nudi stručno znanje u svim područjima automatizacije i ima bogato iskustvo u razvoju i marketingu fleksibilne robotske automatizacije.
Za vas pišu naši stručnjaci za automatizaciju laboratorija.