Operazioni preliminari per l’automazione del laboratorio

Come i laboratori di varie dimensioni hanno scoperto negli ultimi decenni, l’automazione di attività manuali e ripetitive, in particolare quelle più rischiose o soggette a errori, può aumentare la produttività, ridurre i tempi di consegna, migliorare la sicurezza del personale e minimizzare gli errori. Inoltre, l’integrazione di sistemi automatizzati con più dispositivi di laboratorio ampiamente utilizzati consente di ottimizzare la produttività, migliorare la qualità dei risultati e contenere/ridurre ulteriormente i costi. Ma non esistono due laboratori identici, quindi due laboratori non hanno bisogno di strategie identiche per l’automazione e/o l’integrazione del loro hardware e software di laboratorio. Alcuni laboratori potrebbero essere pronti a integrare solo alcune fasi del processo analitico, mentre altri vogliono raggiungere la totale automazione di laboratorio (TLA). 

Partire dalle basi

Indipendentemente dalla semplicità o complessità delle esigenze di automazione/integrazione del vostro laboratorio, i due fattori più importanti per garantire il successo sono:

1. Creazione di piani a breve e a lungo termine

2. Collaborazione con fornitori che comprendano le esigenze attuali e gli obiettivi a lungo termine 

Iniziate creando piani di transizione completi che vi porteranno dallo stato attuale del vostro laboratorio allo stato futuro (o agli stati futuri) che intendete raggiungere. I vostri piani includeranno invariabilmente la valutazione di nuovi prodotti e tecnologie, e ciò offre l’opportunità di identificare i fornitori/partner con le competenze scientifiche e di automazione di laboratorio idonee per aiutarvi a implementare con successo i vostri piani di automazione e integrazione.

Copertura del settore

L’integrazione di diverse tecnologie e strumenti utilizzati per la ricerca e lo sviluppo è stata a lungo una sfida per molti settori globali. Questi settori includono quello farmaceutico e quello biofarmaceutico, petrolchimico ed energetico, alimenti e bevande, medicina legale, agricoltura e un numero sempre crescente di aziende focalizzate sulle biotecnologie.

Flussi di lavoro integrati

Al momento dell’acquisto dell’automazione di laboratorio, una delle prime decisioni da prendere è la quantità di flusso di lavoro che verrà automatizzata. I sistemi automatici di gestione di liquidi automatizzano le manipolazioni di pipettaggio e delle piastre per microtitolazione. Tuttavia, aggiungendo ulteriori dispositivi di laboratorio al sistema di gestione dei liquidi, come un lettore di piastre, è possibile incrementare l’automatizzazione del flusso di lavoro. Le integrazioni del flusso di lavoro richiedono esperienza e competenze in numerosi processi complessi. Gli esempi includono: saggi di screening biochimici e fenotipici, crescita e ottimizzazione delle cellule, preparazione dell’obiettivo per l’analisi genetica (incluso il sequenziamento di prossima generazione), estrazione di acido nucleico da varie fonti, sviluppo e ottimizzazione della prova e una serie di processi critici di controllo di qualità (QC).

Dispositivi integrati

Per garantire il successo, un piano di integrazione completo deve includere una serie di dispositivi di laboratorio e, ove applicabile, di software utilizzati con tali dispositivi. Ciò include, a solo titolo di esempio, lavatrici, lettori, dispositivi di imaging, dispositivi di trasporto e dispositivi di gestione (ad es. per sigillatura, foratura), lettori di codici a barre, dispositivi di conservazione a temperatura controllata, centrifughe per micropiastre, erogatori di reagenti sfusi, manipolazione e inserimento/rimozione di tappi e custodie di sicurezza e di biocontenimento.

Software per integrazioni di sistemi

La progettazione di un sistema automatizzato e integrato non riguarda solo l’hardware: ogni volta che il campione si sposta, si spostano anche i dati.

Se il vostro laboratorio non è troppo diverso dalla maggior parte degli altri laboratori, vorrete semplificare la complessità della gestione dei campioni e dei dati attraverso un’elaborazione intelligente, indipendentemente dal fatto che il vostro processo sia un metodo singolo da 60 minuti o uno sforzo multifase da 60 giorni. Il software guiderà, pianificherà e monitorerà l’intero flusso di lavoro e faciliterà la mappatura del flusso di lavoro dell’analisi sul sistema.

Inoltre è necessario un software in grado di rilevare gli errori prima dell’inizio di un’esecuzione e mostrare il movimento del laboratorio per tutto il processo. Questo software dovrebbe inoltre essere in grado di risolvere i problemi dei dispositivi utilizzando risposte predefinite o avvisarvi tramite email, allarme acustico o una richiesta a schermo.

Qualsiasi soluzione software si scelga deve consentire di accedere e generare con facilità report su esecuzioni, analisi di laboratorio e campioni in qualsiasi momento. I dati devono essere trasferiti con facilità tra i metodi, cosicché non sia necessario leggere i file di testo intermedi. Infine, il software che si seleziona deve essere in grado di fungere da fonte di dati diretta per sistemi di tracciamento di informazioni esterne e un sistema di gestione delle informazioni di laboratorio (LIMS). Ciò fornisce un percorso dati privo di interazioni umane per garantire la creazione di report più affidabili per i sistemi di dati aziendali.

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