Évaluation des solutions automatisées de manipulation des liquides

Brandoch Cook, PhD, est un rédacteur scientifique indépendant. Il peut être contacté à : [email protected].

Un système de manipulation de liquides est souvent la pièce maîtresse de l’automatisation d’un laboratoire. Cela peut être le cas pour la découverte et la validation de médicaments dans les grandes sociétés pharmaceutiques, la détection de maladies infectieuses dans les laboratoires cliniques, la réalisation de flux de travail de dépistage chimique et de séquençage de nouvelle génération (NGS) dans les principales installations universitaires et les expériences basées sur le Big Data nécessitant de nombreux échantillons. et se reproduit dans des laboratoires de recherche individuels. Bien que des environnements très différents aient des préoccupations et des objectifs disparates, le fil conducteur est que la délégation d'un sous-ensemble de tâches de laboratoire à une plate-forme robotique confère à la fois une efficacité et une reproductibilité qui ne sont pas réalisables par des mains humaines.

Par exemple, pensez à vous-même ou au personnel de votre laboratoire effectuant des tâches relativement subalternes telles que l’extraction et la purification des acides nucléiques. Souvent, l’optimisation de ces flux de travail nécessite de coordonner le nombre d’échantillons avec la capacité d’une centrifugeuse de laboratoire. Comme vous l'avez découvert à vos dépens, le temps nécessaire pour terminer une série d'extraction augmente de manière exponentielle plutôt que linéaire lorsque vous avez 24 ou 48 échantillons à laver, aspirer et essorer à plusieurs reprises. De plus, la possibilité accrue d’une seule erreur d’étiquetage ou de transfert s’étendant tout au long de la procédure peut être extrêmement difficile à retracer et à identifier.

Une erreur manuelle non identifiée peut avoir un impact catastrophique sur le budget, le temps et la réussite globale du projet.

Pensez maintenant à concevoir et à exécuter des expériences à grande échelle pour générer des ensembles de données complexes, en utilisant des réactifs précieux tels que des anticorps ou des protéines recombinantes. Une erreur manuelle non identifiée peut avoir un impact catastrophique sur le budget, le temps et la réussite globale du projet. De plus, les grands ensembles de données nécessitent intrinsèquement des répétitions techniques et biologiques supplémentaires pour atteindre des seuils de signification statistique de plus en plus stricts. L'automatisation du mouvement des liquides pour les étapes répétitives permet un contrôle précis des volumes, une distribution sans erreur sur des centaines d'échantillons et minimise le gaspillage de réactifs. Mais plus important encore, les systèmes de manipulation de liquides peuvent miniaturiser les réactions au-delà de ce que nous pouvons physiquement accomplir, notamment en remplissant de manière reproductible des plaques de 1 536 puits dans des volumes inférieurs au microlitre.

Cette avancée a été indispensable à l'ère moderne de la science biomédicale, et les systèmes de manipulation de liquides peuvent désormais être étendus depuis les plates-formes industrielles de criblage chimique et d'anticorps (HTS) à haut débit ou de caractérisation structurale des protéines, jusqu'aux plates-formes de paillasse capables d'intégrer une automatisation complète ou partielle. dans les flux de travail quotidiens du laboratoire, tels que la préparation de bibliothèques NGS, la configuration de qPCR et le reformatage relativement simple des réservoirs de liquide en plaques à micropuits.

Les premières préoccupations réflexives lors de l’achat d’un manipulateur de liquides seront l’argent et l’espace. Compte tenu de votre budget actuel et prévu, quel est le délai de retour sur investissement pour l'instrument et ses appendices ? Pouvez-vous physiquement tout intégrer dans vos flux de travail au cours des prochaines années, tout en tenant compte à la fois de l'empreinte directe de l'instrument et de l'espace négatif qui l'entoure pour garantir la liberté de mouvement et la sécurité de l'utilisateur ?

La première clé pour pouvoir répondre à ces questions est d’entamer une relation avec un représentant du fournisseur de produits qui peut développer une compréhension approfondie des besoins actuels et futurs de votre projet. Un fournisseur doit être en mesure de prédire la taille et l'étendue des instruments en fonction du nombre et des types d'échantillons que vous devez traiter, des périphériques externes compatibles dont vous aurez besoin et de la manière dont le système doit être adaptable pour évoluer avec les besoins futurs. Par exemple, si vous devez ajouter un tout nouveau test ou flux de travail dans six mois, est-ce simple et votre plan de service couvre-t-il la nouvelle personnalisation ?

Les premières préoccupations réflexives lors de l’achat d’un manipulateur de liquides seront l’argent et l’espace.