Avaliando soluções automatizadas de manuseio de líquidos

Brandoch Cook, PhD, é escritor científico freelance. Ele pode ser contatado em: [email protected].

Um sistema de manuseio de líquidos costuma ser a peça central da automação laboratorial. Esse pode ser o caso da descoberta e validação de medicamentos em grandes empresas farmacêuticas, da detecção de doenças infecciosas em laboratórios clínicos, do cumprimento de triagem química e de fluxos de trabalho de sequenciamento de próxima geração (NGS) em instalações centrais de universidades e de experimentos baseados em big data que exigem muitas amostras. e réplicas em laboratórios de pesquisa individuais. Embora sejam ambientes muito diferentes, com preocupações e objetivos díspares, o resultado final é que a delegação de um subconjunto de tarefas laboratoriais a uma plataforma robótica transmite eficiência e reprodutibilidade que não seriam alcançáveis ​​por mãos humanas.

Por exemplo, pense em você ou no pessoal do seu laboratório realizando tarefas comparativamente servis, como extração e purificação de ácido nucleico. Muitas vezes, a otimização desses fluxos de trabalho exige a coordenação do número de amostras com a capacidade de uma centrífuga de laboratório. Como você descobriu da maneira mais difícil, o tempo para concluir uma rodada de extração aumenta exponencialmente, em vez de linearmente, quando você tem 24 ou 48 amostras para lavar, aspirar e centrifugar repetidamente. Além disso, a possibilidade ampliada de um único erro de rotulagem ou transferência que se estende por todo o procedimento pode ser extremamente difícil de rastrear e identificar.

Um erro manual não identificado pode ter um impacto catastrófico no orçamento, no tempo e no sucesso geral do projeto.

Agora, pense em projetar e executar experimentos em larga escala para gerar conjuntos de dados complicados, usando reagentes preciosos como anticorpos ou proteínas recombinantes. Um erro manual não identificado pode ter um impacto catastrófico no orçamento, no tempo e no sucesso geral do projeto. Além disso, grandes conjuntos de dados exigem intrinsecamente réplicas técnicas e biológicas adicionais para atingir limiares de significância estatística cada vez mais rigorosos. A automatização do movimento de líquidos para etapas repetitivas exerce um controle preciso sobre os volumes, uma distribuição sem erros em centenas de amostras e minimiza o desperdício de reagentes. Mais importante ainda, no entanto, os sistemas de manuseio de líquidos podem miniaturizar reações além do que podemos realizar fisicamente, incluindo o preenchimento reproduzível de placas de 1.536 poços em volumes submicrolitros.

Este avanço tem sido indispensável para a era moderna da ciência biomédica, e os sistemas de manuseio de líquidos agora podem ser dimensionados desde plataformas industriais de triagem química e de anticorpos (HTS) de alto rendimento ou plataformas de caracterização estrutural de proteínas, até plataformas de bancada capazes de integrar automação completa ou parcial. em fluxos de trabalho diários de laboratório, como preparação de biblioteca NGS, configuração de qPCR e reformatação comparativamente simples de reservatórios líquidos em placas de micropoços.

As primeiras preocupações reflexivas ao considerar a compra de um manipulador de líquidos serão dinheiro e espaço. Tendo em conta o seu orçamento atual e previsto, qual é o prazo para o retorno do investimento do instrumento e dos seus anexos? Você consegue encaixar fisicamente tudo em seus fluxos de trabalho nos próximos anos, ao mesmo tempo em que leva em conta tanto a área ocupada pelo instrumento quanto o espaço negativo ao seu redor para garantir a liberdade de movimento e a segurança do usuário?

A primeira chave para responder a essas perguntas é iniciar um relacionamento com um representante do fornecedor do produto que possa desenvolver um entendimento completo das necessidades atuais e futuras do seu projeto. Um fornecedor deve ser capaz de prever o tamanho e a extensão da instrumentação com base nos números e tipos de amostras que você precisa processar, nos dispositivos externos compatíveis que você precisará e em como o sistema deve ser adaptável para evoluir com as necessidades futuras. Por exemplo, se você precisar adicionar um ensaio ou fluxo de trabalho totalmente novo em seis meses, quão simples será isso e seu plano de serviço cobre a nova personalização?

As primeiras preocupações reflexivas ao considerar a compra de um manipulador de líquidos serão dinheiro e espaço.