Je pekné, keď veci idú rýchlo: extrakcia za 20 minút a nová doštička po 2,5 minúte. Holandská spoločnosť Synchron Lab Automation vytvorila v spolupráci s Festo malú automatizovanú továreň na extrakciu DNA. Zákazníci v osevnom odvetví ju môžu použiť na extrakciu DNA až zo 40 000 vzoriek denne.
„Postavili sme vlastne veľmi malú továreň,“ vysvetľuje Niels Kruize, ktorý je zodpovedný za rozvoj podnikania v spoločnosti Synchron Lab Automation. „Nedávno sa jeden z našich zákazníkov vyjadril takto: ‚Je to také krásne a zároveň také jednoduché, len nechápem, prečo to nebolo vynájdené už skôr.‘“
Proces, ktorý prebieha v stroji, sa používa v poľnohospodárstve pri šľachtení rastlín. DNA sa extrahuje z rozdrobeného rastlinného materiálu. Komponenty Festo vykonávajú vo všetkých fázach rozhodujúce funkcie. Východiskovým bodom procesu je zásobník na mikrotitračné doštičky. Pojme až 400 doštičiek po 200 na vstup a výstup. Bert Baas, Key Account Manager spoločnosti Festo, vysvetľuje: „Toto je dokonalý príklad kombinácie priemyselnej a laboratórnej automatizácie.“ Hardvér stroja je rozdelený na funkcie, z ktorých každá je navrhnutá tak, aby bola čo najjednoduchšia a najefektívnejšia. Malá továreň je vybavená sériovými pohonmi, nie paralelnými. Doštičky sa nepretržite pohybujú a umiestňujú do pipetovacích, oplachovacích a premývacích staníc.
Festo poskytovalo vývojárom spoločnosti Synchron intenzívnu podporu od samého začiatku. Bert Baas o tom hovorí: „Naši odborníci na automatizáciu nás podporovali pri vývoji extrakčného zariadenia. Navrhli napríklad, aby sa použila nová jednotka CPX-E na vytvorenie skutočnej pridanej hodnoty. Použili ju pri tomto projekte ešte skôr, ako bola vôbec dostupná na trhu.“
Extrakčný stroj beží nepretržite osem hodín a pri zvýšenom dopyte ho možno bez problémov prevádzkovať aj 24 hodín. Jeho kapacita je už osemkrát vyššia ako v prípade alternatív, ktoré sú v súčasnosti dostupné na trhu.
Na začiatku cyklu čítačka čiarových kódov SBSI skenuje všetky mikrotitračné doštičky. Elektrické osi EGC v kombinácii s kyvným pohonom DRRD a uchopovačom DHPS vyzdvihnú mikrotitračné doštičky a uložia ich na držiaky. Prechádzajú rôznymi stanicami v dopravníkovom systéme.
Na oddelenie DNA od ostatného materiálu sa pridajú kovové mikroguľôčky. DNA sa prichytí k mikroguľôčkam, zatiaľ čo zvyšok materiálu v mikrotitračných doštičkách vypláva na hladinu. V niekoľkých premývacích staniciach sa do mikrotitračných doštičiek pridá kvapalina a znova sa odsaje. Na to sa využíva pipetovacia hlava, ktorá sa spustí pomocou elektrických saní EGSC. Po opláchnutí zostane čistá DNA v mikrotitračnej doštičke. Tá sa privedie pomocou dopravníka na posledný krok spracovania, extrakciu DNA.
Manipulácia pipetovacou hlavou na extrakciu DNA sa vykonáva elektrickými osami typu EGC kombinovanými s elektrickými saňami EGSL. Každá doštička obsahuje 96 vzoriek. Proces extrakcie trvá celkovo dvadsať minút. Nová doštička prichádza na rad po 2,5 minúte.
Stroj je zostavený sériovo a modulárne a nemá takmer žiadne oneskorenia spínania. Na riadenie zariadenia sa používa CPX-E a ventilové terminály VTUG s IO-Link®. CPX-E bol vyvinutý ako vzdialený I/O systém alebo PLC s hlavným kontrolérom EtherCAT a Motion-Controller, aby vznikla jednoduchá kombinácia riadiacej jednotky s elektrickými pohonmi.
Derk Wilten, majiteľ a výkonný riaditeľ spoločnosti Synchron Lab Automation, vysvetľuje, ako k spolupráci so spoločnosťou Festo došlo: „V minulosti sme sa sústredili iba na koncepciu riešenia a potom sme nechali partnera vytvoriť riešenie. Bolo to tak preto, lebo pôvodne sme boli softvérovou spoločnosťou. Keď k nám prišiel pracovať Niels Kruize, povedal nám, že by sme mali sami vyvíjať riešenia na kľúč. Bol o tom pevne presvedčený. Niels Kruize je zodpovedný za rozvoj podnikania v spoločnosti Synchron Lab Automation. Predtým pracoval v Anglicku a úzko tam spolupracoval s firmou Festo. Na základe svojich pozitívnych skúseností navrhol, aby sme vytvorili svoj prvý vlastný produkt využitím technického know-how a komponentov spoločnosti Festo.“
Niels Kruize vysvetľuje: „Festo je popredná spoločnosť s globálnou sieťou dodávateľov komponentov, ako aj globálnym servisom a podporou. Odborníci spoločnosti Festo nám pomohli s konštrukciou a podelili sa s nami o svoje vedomosti. Bolo veľmi dobré, že poznajú rôzne trhy a pôsobia na nich. Spoločnosť Synchron má zákazníkov na celom svete. Sme preto radi, že spolupracujeme s partnerom, ktorý dokáže dodávať diely rovnako rýchlo v Nemecku aj v Singapure.“ Derk Wilton sa o tom rýchlo presvedčil: „Spoločnosť Festo má úplne rovnaké pracovné metódy ako my. Spolupráca s partnerom, ktorý verí v projekt, je veľmi výhodná.“
Niels Kruize je rád, že jeho dôvera v spoluprácu nebola sklamaná. „Ponúka nám obrovskú pridanú hodnotu. Spolupráca je skutočným partnerstvom pre obe strany. Tento projekt je pre obe spoločnosti úplnou novinkou a komunikačná technika je pre nás nová. Učíme sa navzájom a hľadíme do budúcnosti, aby sme videli, ako bude vyzerať ďalší krok.“ Bert Baas: „So spoločnosťou Synchron diskutujeme o nových technológiách a predvídame možnosti, ktoré ponúkajú. To dáva spoločnosti Festo nové impulzy.“
Spoločnosť Synchron vyvíja riešenia pre automatizáciu laboratórií od roku 1985 a špecializuje sa na automatizovanú manipuláciu s kvapalinami, rúrkami a doštičkami. V posledných rokoch spoločnosť Synchron do svojho portfólia pridala úplne nový dizajn a výrobu špeciálnych automatizovaných platforiem pre odvetvie agro a bio. Patria sem systémy SeedPicking, klíčenie, testy SeedHealth a systémy na čistenie DNA. Softvérová platforma Experimate™ od spoločnosti Synchron ponúka používateľsky príjemné rozhranie a ovláda všetky systémy a pripojené moduly od spoločnosti Synchron – od pripojenia LIMS po automatizovanú pracovnú stanicu.