25/04/2023
Door Ad Spijkers
MolGen en Festo zorgen voor precisie en betrouwbaarheid bij geautomatiseerde monsterbehandeling.
De coronapandemie heeft geleid tot een grote vraag van laboratoria naar een hoge monsterdoorvoer. Zelfs met hooggekwalificeerd laboratoriumpersoneel was het niet mogelijk om aan deze vraag te voldoen. Daarom ontwikkelde MolGen in Veenendaal de PurePrep TTR, die 320 patiëntmonsters per uur kan klaarmaken voor moleculaire verwerking. Bij de ontwikkeling is gebruik gemaakt van laboratoriumspecifieke automatiseringstechniek van Festo.
MolGen is een wereldwijde leverancier van totaaloplossingen voor DNA/RNA-technologie. De automatiseringsoplossingen van het bedrijf worden ontwikkeld volgens de specifieke behoeften van klanten, met de nieuwste stand van de techniek in de levenswetenschappen. Door de coronapandemie groeide het bedrijf in korte tijd uit van vijf naar ruim honderddertig medewerkers in Nederland, Groot-Brittannië en de Verenigde Staten.
Handlingapparaat
Een van de nieuwste ontwikkelingen is het handlingapparaat PurePrep TTR. Het automatiseert het snel, nauwkeurig en betrouwbaar vloeistoffen overbrengen van monsterflesjes naar deep-well microplaten. Voor mensen zijn de afzonderlijke stappen – van het pakken van een monster, het losdraaien van de dop, het verwijderen van de dop, het opzuigen van de vloeistof met een pipet tot het overbrengen naar een plaat – tijdrovend en omslachtig.
Zowel de monsterpotjes als de platen zijn voorzien van een streepjescode, die door scanners worden gelezen om monsters gedurende de hele workflow te bewaken en te volgen. Dankzij de automatisering van deze processtappen kon hooggekwalificeerd laboratoriumpersoneel worden ingezet voor zwaardere taken zoals het analyseren van de testresultaten.
Pipetteren
MolGen werkt al tien jaar samen met vooral de Nederlandse vestiging van Festo. Het innovatielab in Delft speelt in op de wensen van MolGen en laat het werken met modules in pilotprojecten. Dat was eerder het geval met de CPX-E-controller, nu met de decentrale druk- en vacuümgenerator PGVA. Deze integreert compressor, luchtbehandeling inclusief filtersysteem, container en elektronische druk- en vacuümregeling in de kleinste ruimte.
Voor het pipetteerproces wordt de DHOE-pipetkop van Festo gebruikt. Deze kan pipetteervolumes tot 1 µl transporteren met een hoge pipetteerprecisie. Met een open pipetteersysteem met deze pipetkop voor eenvoudig transport van vloeistoffen kunnen de belangrijkste pipetteerfuncties naar wens worden geconfigureerd en flexibel worden uitgebreid. Het systeem is ook compatibel met grote pipetpunten.
Dankzij de hoge chemische bestendigheid is de pipetkop klaar voor een breed scala aan vloeistoffen met verschillende viscositeiten. Met het drukgestuurde principe kan het pipetteerproces heel precies worden ingesteld. Dit is niet mogelijk met een op een injectiespuit gebaseerd systeem. De knowhow zit in de niveaudetectie.
Monsterbehandeling
De PurePrep TTR is voorzien van twee Scara-robots. De eerste robotarm met een elektrische grijper pakt een monsterpotje bij de dop en beweegt deze naar een positie waar de dop wordt verwijderd. Na opening gebruikt de tweede robotarm de DHOE-pipetteerkop om de vloeistof van het monsterflesje naar de microtiterplaat te transporteren.
Het pipetteersysteem kan door middel van de uiterst nauwkeurige afstelling van druk en vacuüm via de PGVA zelfs het exacte vloeistofniveau in een monsterflesje bepalen. De niveaudetectie is een belangrijke feature. Parallel aan de vloeistofbehandeling sluit de eerste robotarm het geopende monsterpotje en zet het terug in het rek. Daarna gaat hij verder met het volgende monsterflesje.
Foto: Festo