Насіння - це нове золото. Яким чином? Їжа рослинного походження годує населення світу, яке постійно зростає. Але зміна клімату, шкідники та хвороби загрожують селекції рослин. Для того, щоб селекціонери змогли виростити стійке насіння та зробити його доступним для сільського господарства, їм потрібна величезна кількість ДНК. З цією метою Synchron Lab розробила «DNA Factory» – автоматизовану за допомогою порталів обробки, електричних осей, пневматичних захватів і давачів від Festo.
За допомогою системи можна до 40 000 зразків ДНК за 24 години. Таким чином, вона відповідає зростаючим вимогам автоматизації лабораторій щодо високої продуктивності. Попит на зразки ДНК вже давно настільки високий, що було б неможливо залучити стільки лаборантів для отримання такої кількості. Не кажучи вже про витрати на персонал. Завдяки системі висококваліфіковані лаборанти можуть зосередитися на своїй основній компетенції – аналізі результатів.
Вручну досвідчені лаборанти встигають проводити екстракцію ДНК з двох мікропланшетів на день. За допомогою невеликих автоматизованих настільних систем можна отримати вісім мікропланшетів на день. Завдяки інноваційній «фабриці ДНК» від Synchron Lab можлива продуктивність 400 мікропланшетів на день. Для завантаження та вивантаження мікропланшетів потрібен лише один оператор.
«Лабораторії все ще дещо скептично ставляться до автоматизації. Тому було важливо, щоб персонал лабораторії завжди міг бачити, що відбувається на заводі», — пояснює Гленн Дукель, менеджер з розвитку проектів і бізнесу в Synchron Lab. До розробки були залучені селекціонери, а операційне програмне забезпечення також було максимально інтуїтивно зрозумілим – наприклад, з елементами перетягування.
Система виділяє ДНК з подрібненого рослинного матеріалу. Початковою точкою процесу є магазин для мікротитраційних планшетів, який вміщує до 400 планшетів – по 200 для введення та виведення. На початку циклу пристрій для зчитування штрих-кодів SBSI від Festo сканує всі мікропланшети. Електричні осі типу EGC у поєднанні з поворотним приводом DRRD і пневматичним захватом DHPS підхоплюють мікротитраційні пластини та розміщують їх на носіях заготовок, які переміщуються від однієї станції до іншої на транспортній системі.
Щоб відокремити ДНК від інших матеріалів, на першій станції до зразків лізату додають закодовані металеві мікросфери, так звані магнітні кульки, до яких ДНК прикріплюється, а решта матеріалу плаває в мікротитраційних пластинах. Для цього буферний розчин, виготовлений із чистого ізопропанолу, аспірують із ротаційних контейнерів із покритим кремнеземним магнітом і піпеткою вносять у мікротитраційні планшети. Так починається процес вимивання ДНК.
Піпетувальні головки переміщуються по осі X порталом EXCH і по осі Z електричною віссю EGC-HD з необхідною жорсткістю. Електроприводи з серводвигунами EMMT-AS забезпечують точні послідовності руху. Ці серводвигуни призначені для вимогливих і динамічних застосувань: вони характеризуються дуже хорошою керованістю та стабільністю траєкторії в задачах позиціонування. Компактне рішення з одним кабелем зменшує зусилля при монтажі.
Друга і третя станції використовуються для процесу миття. На другій станції відбувається аспірація буферного зв’язуючого розчину. Магніт утворює кільце з буферним розчином. ДНК залишається в мікропланшеті.
На третій станції ізопропаноловий буферний розчин звільняє ДНК від солей і етанолу. Тут використовується дозуюча головка VTOI від Festo. Це ефективно керована 8-канальна дозуюча головка для мікропланшетів, оснащена лише одним клапаном для восьми виходів. Завдяки VTOI рідини можна дозувати та аспірувати в найменшому µl-діапазоні. Процес повторюється чотири рази.
На четвертій станції ДНК відокремлюється від кульок за допомогою буферного розчину для промивання. Чотири планшети для мікротитрування постійно піддаються цьому процесу одночасно, що означає, що система досягає економії на масштабах порівняно з іншими системами. Осі ELGC використовуються в напрямку X, а приводи EGSC — у напрямку Y. А також пневматичний захват DHPS для підйому мікропланшетів і поворотний привід DRRD для переміщення планшетів.
«Для нас було важливо мати на нашому боці партнера з автоматизації для цього проекту, який виступає за високу якість і надійність, а також доступність у всьому світі», – додає Дукель, «Тому ми вибрали технологію автоматизації від Festo на основі девізу «Найкраще або нічого», – слоган відомої автомобільної марки».
По суті, високоавтоматизована система має ознаки автомобільного заводу – з високою продуктивністю та модульністю. Таким чином, Synchron Lab встановлює золотий стандарт у вилученні ДНК, що дозволяє майбутнім виробникам насіння реагувати на величезний глобальний попит у сільському господарстві.
Synchron розробляє індивідуальні рішення для автоматизації лабораторій та спеціалізується на автоматизованому поводженні з рідинами. Synchron відома у своїй галузі як прогресивна та інноваційна компанія. З 1985 року компанія розробляє продукцію на замовлення, базуючись на відмінних відносинах з виробниками лабораторного обладнання. Їхні продукти, як програмне, так і апаратне забезпечення, зараз використовуються в багатьох лабораторіях по всій Європі. Synchron пропонує досвід у всіх сферах автоматизації та має багатий досвід у розробці та маркетингу гнучкої роботизованої автоматизації.
Наші фахівці з автоматизації лабораторій пишуть для Вас.