Знакомство с автоматизацией лаборатории

За прошедшие несколько десятилетий сотрудники лабораторий самого разного размера пришли к следующему выводу: автоматизация выполняемых вручную и повторяющихся задач, особенно наиболее опасных и подверженных ошибкам, может увеличить производительность, сократить время рабочего цикла, повысить безопасность персонала и минимизировать ошибки. Кроме того, объединение автоматизированных систем с разными широко используемыми лабораторными устройствами помогает оптимизировать производительность, улучшить результаты и качество, а также в еще большей степени ограничить или уменьшить затраты. Однако не существует двух совершенно одинаковых лабораторий, и поэтому нет идентичных стратегий автоматизации и (или) интеграции лабораторного аппаратного и программного обеспечения. Какие-то лаборатории могут быть готовы к интеграции лишь некоторых этапов аналитического процесса, тогда как другие стремятся достичь полной автоматизации.

Начнем с основ

Независимо от степени сложности задач по автоматизации или интеграции вашей лаборатории успех определяется следующими двумя наиболее важными факторами:

1. Краткосрочное и долгосрочное планирование.
2. Сотрудничество с поставщиками, которые понимают ваши текущие потребности и долгосрочные цели.

Начните с разработки тщательных планов перехода, описывающих изменение вашей лаборатории, начиная с текущего состояния до целевого. Ваши планы в любом случае будут включать в себя оценку новых приборов и технологий, благодаря чему можно будет определиться с выбором поставщиков/партнеров, обладающих опытом автоматизации научных и лабораторных процессов, которые помогут вам успешно реализовать ваши планы по автоматизации и интеграции.

Охват различных отраслей

Интеграция разнообразных технологий и приборов, используемых в научных исследованиях и разработках, долгое время была сложной задачей во многих глобальных отраслях. К ним относятся фармацевтическая и биофармацевтическая промышленность, нефтехимия и энергетика, пищевая промышленность и производство напитков, криминалистика, сельское хозяйство, а также постоянно растущее число биотехнологических компаний.

Интегрированные рабочие процессы

Одно из первых ваших действий при покупке комплекта средств автоматизации лаборатории – решить, до какой степени будет автоматизирован ваш рабочий процесс. Автоматизированные системы дозирования жидкостей позволят автоматизировать пипетирование и манипуляции с планшетами. Однако за счет добавления других лабораторных устройств, например планшетного ридера, к системе дозирования жидкостей можно в еще большей степени автоматизировать рабочий процесс. Для интеграции компонентов в рабочий процесс необходим опыт работы с многочисленными сложными процессами, а также соответствующие знания и квалификация. Примеры: биохимические и фенотипические скрининговые исследования, ведение и оптимизация клеточных культур, пробоподготовка для генетического анализа (включая секвенирование нового поколения), выделение нуклеиновых кислот из различных образцов, разработка и оптимизация методов анализа, а также комплекс критически важных процессов контроля качества.

Интегрированные устройства

Чтобы гарантировать успех, комплексный план интеграции должен предусматривать набор стандартных лабораторных устройств и, если применимо, программное обеспечение, используемое с этими устройствами. К ним относятся, помимо прочего, планшетные вошеры, ридеры, сканеры, транспортировочные и управляющие устройства (например, для герметизации или прокалывания), считыватели штрихкода, устройства хранения с регулируемой температурой, микропланшетные центрифуги, объемные дозаторы реагентов, устройства для манипуляций с пробирками и устройства для закупоривания/открывания, а также боксы для обеспечения необходимого класса биобезопасности.

Программное обеспечение для системной интеграции

Проектирование автоматизированной, комплексной системы не ограничивается аппаратным обеспечением – при каждом перемещении образцов происходит перемещение данных.

Если ваша лаборатория незначительно отличается от большинства других, вам требуется упростить процесс обработки образцов и данных за счет внедрения интеллектуальных систем, независимо от того, является ли такой процесс одной 60-минутной процедурой или 60-дневной многостадийной задачей. Программное обеспечение будет управлять всем рабочим процессом, а также планировать и отслеживать его; оно упростит перенос последовательности анализа для реализации в системе.

Кроме того, вам требуется программное обеспечение, способное обнаруживать ошибки до начала рабочего цикла и демонстрировать перемещение вашего лабораторного оборудования в течение всего процесса. Это программное обеспечение также должно справляться с ошибками устройств за счет выполнения заранее заданных мер реагирования или предупреждать вас по электронной почте, посредством звуковой сигнализации или с помощью подсказок на экране.

Любое выбранное вами программное решение должно всегда обеспечивать удобный доступ к отчетам о рабочих циклах, лабораторном оборудовании и образцах, а также предусматривать простую процедуру формирования таких отчетов. Данные должны последовательно передаваться от метода к методу, чтобы не было необходимости изучать промежуточные текстовые файлы. И наконец, программное обеспечение, которое вы выберете, должно быть способно выступать в качестве непосредственного источника данных для внешних систем отслеживания информации и лабораторной информационной системы (ЛИС). За счет этого создается путь передачи данных без участия оператора, что поможет гарантировать наиболее надежный способ предоставления отчетности в информационные системы предприятия.