提高樣本通量

自動化液體運送的精確性和可靠性

新冠病毒疫情讓我們認識到,實驗室對高樣本通量有著巨大的需求。即使擁有高素質的實驗室工作人員,也無法滿足這一需求。實驗室過程自動化是大勢所趨。因此,位於荷蘭的 MolGen 公司開發了 PurePrep TTR,它每小時可以製備 320 個患者樣本,用於進一步的分子處理。該設備採用了 Festo 實驗室專用自動化技術。

迅速發展

新冠肺炎疫情期間,由於需要迅速完成大量樣本分析,人們新建了大量實驗室。「在這樣的背景下,MolGen 迅速發展壯大。在短短兩三年內,我們的員工人數已經從 5 名增加到現在的 130 多名,在荷蘭、英國和美國均設有公司。」MolGen 公司執行長兼創辦人 Niels Kruize 介紹道。

「在 MolGen 創立之初,我們的主要業務方向是因應動物和植物基因工程實驗室的高樣本量需求。我們掌握了很多的必要化學知識。」Kruize 解釋說。

最近,我們開發了 PurePrep TTR 運送裝置。它可快速、準確且可靠地將液體從樣本瓶移至深孔微孔板,實現自動、高通量的液體運送。PurePrep TTR 自動化運送裝置的處理能力為每小時 320 個樣本。」Kruize 說道。「雖然實驗室助理接受過良好的培訓,也具有豐富的專業經驗,但如此出色的處理能力,仍是他們無法企及的。」


有助於實驗室人員完成高要求任務

雖然實驗室工作人員能夠熟練地完成任務,但仍可能會出現失誤,造成污染。抓取樣本、鬆開瓶蓋、放下瓶蓋、用移液管取出液體並將其移至微孔板上,這些步驟既費時又麻煩。樣本瓶和微孔板都具有條形碼,可由掃描儀讀取,以便在整個工作流程中監測和追蹤樣本。「這些過程步驟實現自動化之後,高素質的實驗室工作人員可以更確實專注於要求更嚴苛的任務,例如分析檢驗結果。」

充滿信任的合作關係

「我跟 Festo,尤其是 Festo 荷蘭分公司,已經合作了 10 多年。」Kruize 先生如此表示。他認為這種合作關係很特別,因為 Festo 公司總是樂於為客戶提供附加價值,而不僅僅是銷售標準產品。「他們的創新部門研究了我們的需求,讓我們使用了試點專案中的模組。」 「例如之前的 CPX-E 控制器,還有現在我們稱之為『魔盒』的東西,也就是壓力和真空產生器 PGVA,」Kruize 說道:「我們是第一批,甚至可能是第一家使用它的公司」

分散式壓力和真空供應

「它部分隱藏在機器外殼中。」Festo 公司實驗室自動化產品業務工程師 Bert Baas 解釋道。PGVA 在狹窄的空間裡整合了壓縮機、具有過濾系統的空氣製備裝置、容器以及電子壓力和真空控制裝置。「為了滿足疫情期間的大量需求,我們在產品技術批準階段就將壓力和真空產生器移交給了 MolGen。」Baas 先生如此表示。

「PGVA 體現了 Festo 各個團隊對於自動化的無限熱忱。正是這份熱愛,促成了我們雙方攜手順利制定出解決方案。」 這也使我們對彼此的能力產生了信心,相信我們可以更快、更靈活地建立原型和系統。」MolGen 公司執行長在他的結論中補充說。

以壓力受控方式移液

在移液過程中使用了 DHOE 移液頭。它能以高移液精度運送最多 5 µl 這樣微量的液體。藉助於具有 DHOE 移液頭的開放式移液系統,可輕鬆運送液體,並根據需要配置最重要的移液功能。同時因為該系統相容於大號移液吸頭,實現了靈活擴展。由於耐化學性出色,該移液頭可用於不同黏度的各種液體。

「透過壓力控制原理,我們可以非常精確地調整移液過程。」 而這在採用注射器的系統中是不可能實現的, 關鍵點顯然在於是否能夠進行液位偵測。」實驗室自動化專家Kruize 高興地說道。


具有精確液位偵測功能的樣本運送裝置

在配有兩個 Scara 機器人的 PurePrep TTR 運送裝置中,第一個機械臂使用氣動夾爪握住樣本瓶的瓶蓋,並將其移至可以取下瓶蓋的位置。開啟蓋子後,第二個機械臂用 DHOE 移液頭將液體從樣本瓶運送到微孔板上。「在這個過程中,移液系統甚至可以透過 PGVA 對壓力和真空進行高精度調節,藉以精確確定樣本瓶中的液位。」MolGen 公司應用專家 Bastiaan Ebbelaar 解釋道。對 Ebbelaar 個人而言,液位偵測是這套系統最厲害的功能。在運送液體的同時,第一個機械臂關閉開啟的樣本瓶,並將其放回架子上。然後,繼續處理下一個樣本瓶。

關於 MolGen 公司

MolGen 是一家為人類和動物醫學診斷、農業和生物技術行業提供 DNA/RNA 技術整體解決方案的全球化供應商,主要為客戶供應硬體、試劑、耗材、軟體和服務。公司的自動化解決方案基於客戶的具體需求,並始終走在生命科學領域的技術尖端。