Vollautomatisiertes Pipettieren
Auch Roboter können Fehler machen
Das exakte und effiziente Übertragen von Proben in kleinsten Mengen ist essentiell in der Life-Science-Branche, immer öfter kommen hierfür Pipettierroboter zum Einsatz. Doch auch diese arbeiten nicht zwangsläufig perfekt, insbesondere das Laden und Abwerfen muss überprüft werden.
Heutige Labore bearbeiten und analysieren eine immer größere Anzahl an Proben. Dabei werden die Probenvolumina und die dazu gehörigen Laborgefäße immer kleiner. Die hohe Probenanzahl und strengen Anforderungen an Genauigkeit und Präzision machen manuelles Pipettieren zur großen Herausforderung für die Anwender. Zudem können lange manuelle Pipettierprotokolle zur gesundheitlichen Belastung für die Anwender werden, da bei klassischen manuellen Pipetten Flüssigkeit durch Daumenbewegungen aufgenommen und abgegeben wird. Dies kann zur Entwicklung von RSI-Beschwerden (engl. repetitive strain injury) führen. Deshalb wird bei modernen Pipetten besonders auf Ergonomie geachtet, indem das Gewicht der Geräte reduziert und der Pipettiervorgang elektronisch ausgeführt wird.
Integra hat speziell dafür den Pipettierroboter Assist Plus entwickelt, der das Pipettieren vollständig übernimmt. Der Labormitarbeiter klickt die Pipette in den Halter, das Protokoll wird automatisch ausgeführt. Um Kreuzkontamination von Proben bei kritischen Anwendungen zu verhindern, werden Spitzen nur einmal verwendet. Dafür lädt Roboter automatisch neue Spitzen und wirft sie nach dem Pipettiervorgang in den dafür vorgesehenen Spitzenabfallbehälter.
Überwachung des Pipettiervorgangs
Neben dem Prozess selbst ist vor allem dessen Überwachung eine zentrale Herausforderung. »Um die kompakte Abmessungen des Roboters zu wahren, schwebte uns zur Überwachung des Spitzenhandlings eine integrierte optoelektronische Lösung, bestehend aus Sensor und Reflektor, vor«, berichtet Projektleiter Andreas Städler. Eine solche Lösung zu finden, sei nicht einfach gewesen. »Dieses Modul muss Pipettenspitzen, die transparent und teilweise im Durchmesser kleiner als ein Millimeter sind, zuverlässig detektieren können.« Auch wirtschaftliche Voraussetzungen und Lieferzeiten spielen eine große Rolle. Um allen Anforderungen gerecht zu werden, wurde eine gemeinsam mit Leuze Electronic eigens für das Unternehmen eine kundenspezifische Lösung entwickelt.
Die Sensor-Reflektor-Lösung basiert auf der polarisierten Reflexions-Lichtschranke PRK 3B von Leuze. Dabei handelt es sich um die weltweit kleinste Reflexions-Lichtschranke mit Laser- und Autokollimationsprinzip überhaupt. Mit ihren geringen Gehäuseabmessungen von standardmäßig 32 x 11 x 17 mm ließ sie sich einfach in den ebenso kompakten Pipettierroboter integrieren.
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