Hợp tác trong tự động hóa phòng thí nghiệm

Tìm được giải pháp hiệu quả và nhanh hơn

Công ty Hà Lan Synchron Lab Automation, hợp tác chặt chẽ với Festo, đã phát triển một hệ thống tách chiết DNA tự động với tốc độ thông lượng rất cao. Nó đã giúp nhiều khách hàng trong ngành công nghiệp hạt giống trong quá trình tách DNA từ tối đa 40.000 mẫu mỗi ngày.

Derk Wilten, chủ sở hữu và giám đốc điều hành của Synchron Lab Automation, giải thích quá trình hợp tác với Festo bắt đầu như thế nào: "Trước đây, chúng tôi chỉ tập trung vào giải pháp đào tạo kỹ thuật giải pháp và sau đó nhờ đối tác triển khai nó. Điều này là do chúng tôi ban đầu là một công ty phần mềm. Khi Niels Kruize gia nhập công ty, anh ấy nói với chúng tôi rằng anh ấy vô cùng tin tưởng chúng tôi nên đã tự mình xây dựng các giải pháp chìa khóa trao tay. Niels Kruize chịu trách nhiệm phát triển kinh doanh tại Synchron Lab Automation. Trước đây, anh ấy làm việc ở Anh và đã làm việc rất nhiều với Festo trong thời gian đó. Dựa trên những kinh nghiệm tích cực của mình, anh ấy đã đề xuất ra mắt sản phẩm tự phát triển đầu tiên của chúng tôi với bí quyết kỹ thuật và thành phần của Festo."

Một đối tác tin tưởng vào dự án

Niels Kruize giải thích: “Festo là công ty hàng đầu với mạng lưới toàn cầu gồm các nhà cung cấp linh kiện cũng như dịch vụ và hỗ trợ trên toàn thế giới. Họ đã giúp chúng tôi thiết kế và chia sẻ kiến thức của mình với chúng tôi. Điều này rất có giá trị vì họ đang hoạt động trên nhiều thị trường khác nhau." Synchron cung cấp cho khách hàng trên toàn thế giới và rất vui mừng khi có một đối tác có thể giao các bộ phận ở Đức nhanh như ở Singapore. Derk Wilton nhanh chóng bị thuyết phục: “Festo làm việc trên cùng tiêu chí với chúng tôi. Thật yên tâm khi làm việc với một đối tác tin tưởng vào dự án."

Tư vấn chuyên sâu, liên tục

Các nhà phát triển của Synchron đã được Festo hỗ trợ tích cực ngay từ ban đầu. Key Account Manager Bert Baas của Festo giải thích: "Các chuyên gia tự động hóa của chúng tôi đã hỗ trợ chúng tôi trong suốt quá trình phát triển máy chiết xuất. Ví dụ: họ đã đề xuất sử dụng đơn vị CPX-E mới để tạo ra giá trị gia tăng thực. Họ đã sử dụng mô đun trong dự án này trước khi nó thậm chí còn có mặt trên thị trường.”

Tự động hóa phòng thí nghiệm lấy cảm hứng từ IIoT 4.0

Derk Wilten: "Chúng tôi không sản xuất 24/7 trong ngành của mình, đó là do các thành phần và cách thức phát triển các giải pháp. Nhưng Festo dựa vào IIoT 4.0, tính khả dụng, dịch vụ và bảo trì phòng ngừa tối ưu." Máy chiết xuất hiện chạy liên tục trong tám giờ, nhưng cũng có thể hoạt động không ngừng trong 24 giờ. Công suất của chúng đã lớn hơn tám lần so với các tùy chọn khác hiện có trên thị trường.

Niels Kruize nói thêm: “Chúng tôi thực sự đã tạo ra một nhà máy rất nhỏ. Gần đây, một trong những khách hàng của chúng tôi đã đưa ra một tuyên bố vô giá. Anh đã nói, "Cái này quá đẹp và đồng thời cũng rất đơn giản, tôi chỉ không hiểu tại sao nó chưa được phát minh trước đây." Bert Baas của Festo cho biết thêm: "Đó là một ví dụ hoàn hảo về sự kết hợp giữa tự động hóa công nghiệp và phòng thí nghiệm." Phần cứng của máy được chia thành các chức năng, mỗi chức năng được thiết kế đơn giản và hiệu quả nhất có thể. Nhà máy nhỏ được trang bị các truyền động nối tiếp thay vì song song. Các tấm liên tục được di chuyển và định vị qua các trạm pipet, tráng và rửa.

Đây là cách hoạt động của máy tách chiết DNA

Quy trình chạy trên máy được sử dụng trong ngành nông nghiệp để nhân giống cây trồng. DNA được chiết xuất từ nguyên liệu thực vật đã được cắt nhỏ. Các thành phần của Festo thực hiện các chức năng quan trọng trong tất cả các giai đoạn chiết xuất. Quá trình bắt đầu với một giá đỡ có thể chứa tới 400 tấm microtiter - 200 đầu vào và 200 đầu ra.

Xác định và vận chuyển: Đầu đọc mã vạch SBSI quét tất cả các tấm microtiter khi bắt đầu chạy. Trục điện EGC kết hợp với bộ truyền động xoay DRRD và bộ kẹp DHPS gắp các tấm microtiter và đặt chúng trên các giá đỡ chạy qua các trạm khác nhau trên hệ thống vận chuyển.

Tráng sạch: Các vi cầu kim loại được thêm vào để tách DNA khỏi vật liệu khác. DNA gắn vào các vi cầu nhựa trong khi vật liệu còn lại trôi nổi trong các tấm microtiter. Chất lỏng được thêm vào và loại bỏ khỏi các tấm microtiter tại một số trạm rửa. Trong quá trình này, đầu pipet được hạ xuống bằng một rãnh trượt điện EGSC. Sau khi tráng sạch, DNA sạch vẫn còn trong tấm microtiter và được dẫn qua hệ thống vận chuyển đến bước xử lý cuối cùng, tách chiết DNA.

Tách chiết: Các trục điện loại EGC kết hợp với một rãnh trượt điện EGSL chịu trách nhiệm xử lý đầu pipet để chiết xuất DNA. Mỗi tấm chứa 96 mẫu và mất 20 phút từ đầu đến cuối, cứ sau 2,5 phút sẽ bắt đầu trên một tấm mới.

Máy có thiết kế nối tiếp và mô đun và hầu như không có độ trễ khi chuyển mạch. Các CPX-E và van cụm VTUG với IO-Link® được sử dụng để điều khiển hệ thống. CPX-E được phát triển như một hệ thống I/O từ xa hoặc PLC với bộ điều khiển chính EtherCAT và bộ điều khiển chuyển động. Kết hợp với bộ truyền động điện và bộ điều khiển của Festo, đây thực sự là một sự đổi mới .

Dịch chuyển ranh giới - công suất chung

Niels Kruize rất vui mừng vì sự tin tưởng hợp tác đã được khẳng định. "Nó bổ sung thêm cho chúng tôi một lợi ích to lớn. Sự hợp tác được cả hai bên coi trọng là một quan hệ đối tác thực sự. Dự án này là một cam kết hoàn toàn mới cho cả hai công ty - và công nghệ truyền thông cũng mới với chúng tôi. Chúng tôi học hỏi lẫn nhau và cùng nhìn về tương lai để xem bước tiếp theo có thể là gì." Bert Baas: "Chúng tôi thảo luận về các công nghệ mới với Synchron và rất hào hứng với những khả năng mà chúng mang lại."

Bài báo thú vị

Tổng quan