Semena so novo zlato. Kako to? Rastlinska živila prehranjujejo vse večje svetovno prebivalstvo. Toda podnebne spremembe, škodljivci in bolezni ogrožajo žlahtnjenje rastlin. Da bi žlahtnitelji rastlin lahko razvili odporna semena in jih dali na voljo kmetijstvu, potrebujejo velike količine DNK. Podjetje Synchron Lab je v ta namen razvilo napravo DNA Factory, ki je avtomatizirana s portali za rokovanje, električnimi osmi, pnevmatskimi prijemali in senzorji podjetja Festo.
V 24 urah lahko s sistemom pridobite kar 40.000 vzorcev DNK. S tem izpolnjuje vse večje zahteve po visokem pretoku v laboratorijski avtomatizaciji. Povpraševanje po vzorcih DNK je že dolgo tako veliko, da za zagotavljanje teh količin ni bilo mogoče zaposliti toliko laboratorijskih asistentov. Da ne omenjamo stroškov osebja. Zahvaljujoč tej napravi se lahko visoko usposobljeni laboratorijski asistenti osredotočijo na svojo glavno nalogo, tj. analizo rezultatov.
Izkušeni laboratorijski asistenti ročno opravijo ekstrakcijo DNK na dveh mikrotitrskih ploščah na dan. Z majhnimi avtomatiziranimi namiznimi sistemi je mogoče doseči količino osmih mikrotitrskih plošč na dan. Z novo napravo DNA Factory podjetja Synchron Lab je mogoče obdelati 400 mikrotitrskih plošč na dan. Za polnjenje in praznjenje mikrotitrskih plošč je potreben le en operater.
»Laboratoriji k avtomatizaciji še vedno pristopajo z določeno mero skepse. Zato je bilo pomembno, da lahko osebje laboratorija vedno vidi, kaj se dogaja v napravi,« pojasnjuje Glenn Dukel, vodja projektov in poslovnega razvoja v podjetju Synchron Lab. V razvoj so s tem namenom vključili žlahtnitelje rastlin in poskrbeli tudi za čim bolj intuitivno uporabo programske opreme – na primer z elementi povleci in spusti.
Naprava ekstrahira DNK iz zdrobljenega rastlinskega materiala. Začetna točka postopka je magazin za mikrotitrske plošče, ki lahko sprejme do 400 plošč – po 200 za vhod in izhod. Na začetku postopka bralnik črtne kode SBSI družbe Festo skenira vse mikrotitrske plošče. Električne osi tipa EGC v kombinaciji z zasučnim pogonom DRRD in pnevmatskim prijemalom DHPS poberejo mikrotitrske plošče in jih namestijo na nosilce obdelovancev, ki se na transportnem sistemu premikajo od ene postaje do druge.
Za ločevanje DNK od drugih materialov se vzorcem lizata v prvi postaji dodajo kodirane kovinske mikrokroglice, tako imenovane magnetne kroglice, na katere se pritrdi DNK, medtem ko preostali material plava v mikrotitrskih ploščah. V ta namen se pufrska raztopina čistega izopropanola posesa iz rotacijskih posod s prevlečenim silicijevim magnetom in pipetira v mikrotitrske plošče. Tako se začne postopek pranja DNK.
Glave za pipetiranje se v osi X premikajo s pomočjo površinskega portala EXCH, v osi Z pa z električno osjo EGC-HD s potrebno togostjo. Tudi tu električni pogoni s servomotorji tipa EMMT-AS zagotavljajo natančno zaporedje gibanja. Ti servomotorji so namenjeni zahtevnim in dinamičnim aplikacijam: odlikujeta jih zelo dobra vodljivost in natančnost poti za naloge pozicioniranja. Prostorsko varčna rešitev z enim kablom znatno zmanjša napor pri namestitvi.
Druga in tretja postaja se uporabljata za postopek pranja. Na drugi postaji se raztopina vezivnega pufra odsesa. Magnet tvori obroč z raztopino pufra. DNK ostane v mikrotitrski plošči.
Na tretji postaji pufrska raztopina izopropanol iz DNK odstrani sol in etanol. Pri tem se uporabi dozirna glava VTOI podjetja Festo. To je učinkovito nadzorovana 8-kanalna dozirna glava za mikrotitrske plošče, opremljena z enim samim ventilom za osem izhodov. Z VTOI lahko tekočine dozirate in aspirirate v najmanjšem razponu µl. Postopek se ponovi štirikrat.
Na četrti postaji se DNK loči od kroglic z uporabo pufrske raztopine za izpiranje. V tem postopku so istočasno izpostavljene štiri mikrotitrske plošče, kar sistemu omogoča doseganje ekonomije obsega v primerjavi z drugimi sistemi. Osi ELGC se uporabljajo v smeri X, osi EGSC pa v smeri Y. Podobno velja za pnevmatska prijemala DHPS za dvigovanje mikrotitrskih plošč in vrtljivi pogon DRRD za premikanje plošč.
»Za nas je bilo pomembno, da imamo pri tem projektu partnerja za avtomatizacijo, ki se ponaša z visoko kakovostjo in zanesljivostjo ter razpoložljivostjo po vsem svetu,« dodaja Dukel. »Zato smo se odločili za tehnologijo za avtomatizacijo podjetja Festo, ki je v skladu z načelom »najboljše ali nič«, sloganom priznane avtomobilske znamke.«
Visoko avtomatizirana naprava ima značilnosti avtomobilske tovarne – z visoko produktivnostjo in modularnostjo. Tako podjetje Synchron Lab postavlja zlate standarde na področju ekstrakcije DNK, kar proizvajalcem semen omogoča, da se bodo v prihodnosti lahko odzvali na ogromno svetovno povpraševanje v kmetijstvu.
Podjetje Synchron razvija prilagojene rešitve za laboratorijsko avtomatizacijo in je specializirano za avtomatizirano ravnanje s tekočinami. V svoji panogi je Synchron znan kot napredno in inovativno podjetje. Od leta 1985 razvija izdelke po meri na podlagi odličnih odnosov s proizvajalci laboratorijske opreme. Njihovi izdelki, tako programska kot strojna oprema, se zdaj uporabljajo v številnih laboratorijih po vsej Evropi. Synchron ponuja strokovno znanje na vseh področjih avtomatizacije ter ima bogate izkušnje z razvojem in trženjem prilagodljive robotske avtomatizacije.
Naši strokovnjaki za laboratorijsko avtomatizacijo pišejo za vas.