UIP400MTP-mikrolevykeäänittimen integrointi laboratorioautomaatioon
Hielscher UIP400MTP -monikuoppalevylaitteisto on suunniteltu erityisesti mikrotiterilevyjen läpimenevään, tasaiseen ultraäänikäsittelyyn, joka vastaa kriittiseen tarpeeseen näytteiden valmistuksen automatisoiduissa näytteenvalmistusprosesseissa, jotka kattavat genomiikan, proteomiikan, diagnostiikan ja lääkekeksinnön. Sen rakenteen, käyttöliittymäominaisuuksien ja käyttöominaisuuksien ansiosta se soveltuu erinomaisesti integroitavaksi saumattomasti nykyaikaisiin automatisoituihin nesteenkäsittelyjärjestelmiin. – mukaan lukien nesteenkäsittelijät ja robottityösolut sellaisilta valmistajilta kuin Tecan, Hamilton ja Beckman Coulter.
Mikä UIP400MTP on ja miksi sillä on merkitystä automaation kannalta?
UIP400MTP on 400 W:n ja 20 kHz:n suorituskykyinen monikuoppalevyjen kaikuluotain, joka pystyy tuottamaan tarkkaa ja tasaista ultraäänienergiaa vakiomallisten monikuoppalevyjen kaikkiin kuoppiin (esim. 6-, 12-, 24-, 48-, 96- ja 384-kuoppalevyt). Tämä yhdenmukaisuus tukee toistettavaa näytteiden käsittelyä, jota tarvitaan jatkokäsittelyssä ja analytiikassa.
Toisin kuin perinteiset koettimien sonikaattorit, UIP400MTP:n kosketukseton sonikointikammio sonikoi levyt epäsuorasti levyn pohjan kautta, jolloin koettimia ei tarvitse upottaa näytteisiin ja ristikontaminaatioriski vähenee. Sen yhteensopivuus vakiolaboratoriolevyjen kanssa (ei omia kulutustarvikkeita) yksinkertaistaa entisestään integrointia automaation työnkulkuihin, jotka perustuvat vakiomuotoisiin SBS-formaatteihin.
UIP400MTP-fokusoitu kaikuluotain – soveltuu integroitavaksi automaattisiin nesteenkäsittelyjärjestelmiin
Integrointi automatisoitujen nesteenkäsittelylaitteiden kanssa: Avaintekijät
- Standardilevyn yhteensopivuus
UIP400MTP hyväksyy kaikki vakiomuotoiset monikuoppalevyt, mukaan lukien PCR- ja mikrotitterilevyt, mikä mahdollistaa työnkulut ilman erikoistuneita tarvikkeita. Tämä sopii suoraan yhteen SBS-standardin mukaisia levyjä käsittelevien automaatiokansien kanssa.
Miksi tämä on tärkeää: Tecanin, Hamiltonin ja Beckmanin robotit siirtävät levyjä kannesta, pinoajista, inkubaattoreista ja lukulaitteista. – ja mitä standardoidumpi levy on, sitä helpompi on sisällyttää siihen ylimääräisiä prosessivaiheita, kuten sonikointi, muuttamatta levyn geometriaa tai käsittelylogiikkaa. - Kosketukseton, rinnakkainen käsittely
Koska UIP400MTP käsittelee kaikki levyn näytteet samanaikaisesti ja ilman fyysisiä kosketusantureita, sonikaatiovaiheesta tulee erillinen, toistettava eräkohtainen toiminto, joka sopii luontevasti automatisoituihin sekvensseihin, kuten:→ Levy puretaan pinoajasta
→ Näytteen pipetointi kuoppiin
→ Siirrä UIP400MTP-äänihoitoasemaan.
→ Kaukolaukaisu sonikaatioajo
→ Palauta levy robottikannelle
→ Jatka jatkovaiheisiin (analyysi, havaitseminen jne.).Tämä eräkohtainen luonne parantaa läpimenoa ja vähentää vaihtelua kuoppien ja levyjen välillä.
- Etäkäyttö ja protokolla
UIP400MTP sisältää selaimella tapahtuvan kauko-ohjauksen ja sisäänrakennetun SD-kortin kirjaustoiminnon. Käyttäjät voivat konfiguroida, käynnistää ja valvoa sonikaatioajoja automatisoidussa työyksikössä ilman suoraa fyysistä väliintuloa ja tulostaa koneluettavia pöytäkirjatiedostoja (CSV) jäljitettävyyttä ja vaatimustenmukaisuutta varten.
Automaation vaikutukset:
Robottiohjaimet (tai väliohjelmistojärjestelmät) voivat:- Käynnistää äänentoiston ohjelmallisesti selaimen API:n tai ajastetun komentosarjan avulla,
- Seuraa edistymistä (esim. kulunut aika, lämpötila),
- Kaappaa sonikaation metatiedot LIMS- tai ELN-järjestelmään integroimista varten,
- Käytä tallennettuja ajotiedostoja erätallenteisiin, vaatimustenmukaisuusraportointiin ja QA/QC:hen.
- Lämpötilan säätöinfrastruktuuri
Laitteessa on portit ulkoiselle kiertävälle jäähdyttimelle ja PT100-lämpötila-anturille näytteen lämpötilan säätämiseksi sonikaation aikana. Tämä mahdollistaa automatisoidut työnkulut näytteen eheyden säilyttämiseksi myös herkissä määrityksissä. – yleinen vaatimus genomiikan ja proteomiikan esivalmisteluissa.
Automaatiojärjestelmissä tämä integroituu hyvin laboratorioinfrastruktuuriin, jossa jo käytetään ulkoisia jäähdyttimiä, inkubaattoreita tai robotin aikatauluttajan hallinnoimia ympäristönvalvontalaitteita.
UIP400MTP ei ole ultraäänihaude. Se on korkean intensiteetin kuppisarvi keskittyneelle sonikaatiolle. Tämä tehokas kosketukseton sonikaattori tuottaa yhtenäisen sonikoinnin tavallisen kaivolevyn kaikissa kaivoissa. Voit hallita tarkasti amplitudia, tehoa ja pulssia. Sisäänrakennettu ajastin ja lämpötila-anturi takaavat tasalaatuiset tulokset. UIP400MTP levysonikaattori jäähdyttää näytteitä vesihauteella (ulkoinen jäähdytin valinnainen).
| Integrointiulottuvuus | UIP400MTP:n tärkeimmät ominaisuudet automaatiossa | Edut robotisoidussa korkean läpimenon työnkulussa |
| Levyn yhteensopivuus | Tukee tavanomaisia SBS-muotoisia mikrolevyjä (esim. 6-1536 kuoppaa); ei vaadi omia tarvikkeita. Suunniteltu tasaista levyjen sonikointia varten. | Saumaton integrointi nesteenkäsittelylaitteiden ja pinoajien kanssa; yksinkertaistaa kannen asettelua ja levyjen käsittelylogiikkaa. |
| Sonication-tila | Kosketukseton ultraäänienergian siirto levyjen pohjien läpi; kaikkien kuoppien samanaikainen käsittely. | Eräkäsittely, joka lisää läpimenoa ja yhdenmukaisuutta; vähentää manuaalista käsittelyä ja kontaminaatioriskiä. |
| kaukosäädin & kirjaaminen | Selainpohjainen etäkäyttö ja sisäänrakennettu SD-kortin tiedonkeruu protokollan tallentamista ja jäljitettävyyttä varten. | Mahdollistaa valvomattomat ajot, automaattisen seurannan ja sonikaation metatietojen integroinnin LIMS/ELN-järjestelmään vaatimustenmukaisuuden varmistamiseksi. |
| Lämpötilan hallinta | Liitännät ulkoisille jäähdyttimille ja PT100-lämpötila-antureille näytteen eheyden säilyttämiseksi ajojen aikana. | Kriittinen herkille määrityksille; tukee sellaisten työnkulkujen automatisointia, jotka edellyttävät lämpötilan säätöä ilman manuaalisia toimenpiteitä. |
| Kannen integroinnin monimutkaisuus | Minimaalinen - sonikaatiosta tulee erillinen levytapahtuma, joka käynnistetään etänä; anturin kohdistamista ei tarvita. Pieni tilantarve ja erittäin vankka rakenne helpottavat integrointia. | Vähentää robotin ohjelmoinnin monimutkaisuutta ja pienentää mekaanisten virheiden riskiä levyjen asettamisen aikana. |
| Läpimenomalli | Rinnakkaiskäsittely koko levyssä yksittäisten kuoppien sijaan. | Lyhentää levykohtaista käsittelyaikaa ja parantaa tilastollista tehoa seulontatyönkuluissa. |
| Kontaminaatioriski | Kosketukseton äänihoito minimoi nesteen kosketuksen mekaanisiin osiin. | Vähentää puhdistuksen validointia ja ristikontaminaatiota koskevia ongelmia monilevyautomaatiossa. |
| skaalautuvuus | Yhteensopiva useiden multiwell-muotojen kanssa ilman laitteistomuutoksia. | Tukee skaalautumista matalan tiheyden levyistä suuren tiheyden levyihin samassa automatisoidussa prosessissa. |
Käytännön työnkulkujen integrointi automaatiossa
Tyypillisessä korkean läpimenon robottityösolussa (esim. Tecan Fluent, Hamilton STAR/VANTAGE, Beckman Coulter Biomek) UIP400MTP voidaan asentaa seuraavasti:
- Sonikaatioasema kannella
Asennetaan erityiseen kansipaikkaan tai oheisasemaan, jossa:
Robotti asettaa ladatut levyt suoraan UIP400MTP-laitteeseen,
Sonikaatio käynnistetään etänä,
Robotti ottaa valmiit levyt talteen ja siirtää ne seuraaviin käsittelyvaiheisiin (esim. reagenssin lisääminen tai havaitseminen).Etuja:
- Levyn manipulointivirheet ovat minimaaliset,
- Täysin osa automatisoitua sekvenssiä,
- Vähentää käyttäjän osallistumista.
- Sivuvaunu tai oheismoduuli
UIP400MTP voidaan sijoittaa kannen ulkopuolelle, mutta se voidaan kytkeä robotin reitin suunnittelijoiden (pinoajat tai levypinojen liitännät) kautta.Etuja ovat muun muassa:
- Sonikaation (mahdollinen melu/tärinä) erottaminen selvästi ensisijaisesta kannesta,
- Helpompi kotelointi turvallisuuden ja tärinäneristyksen varmistamiseksi,
- Joustava reitin suunnittelu pinoamisjärjestelmillä.
Automaation edut yksityiskohtaisesti
Läpäisykyvyn kasvu
Samanaikainen sonikointi koko levyn läpi lyhentää huomattavasti käsittelyaikaa levyä kohti verrattuna peräkkäiseen koettimen asettamiseen. Suurissa näyte-erissä tämä vähentää pullonkauloja työnkuluissa, kuten NGS-kirjastojen esikäsittelyssä, proteiinien uuttamisessa tai metabolomiikassa.
toistettavuus & yhdenmukaisuus
UIP400MTP on suunniteltu toimittamaan lähes identtistä energiaa kaikkiin kaivoihin, mikä parantaa merkittävästi kaivojen vertailtavuutta. Yhdenmukaisuus on osoitettavissa standardoiduilla testeillä (esim. alumiinifolion eroosio ja emulsiotunnistus).
Skaalautuvuus ja joustavuus
Mahdollisuus sonikaatioon eri monikuoppamuodoissa samalla laitteella tarkoittaa, että automatisoidut prosessit voidaan skaalata 96 kuopasta 1536 kuoppaan ilman laitteiden tai käsittelyjaksojen vaihtamista.
Pienemmät kulutuskustannukset
Vakiolaboratoriolevyjen käyttö (ei omia tarvikkeita) minimoi käyttökustannukset. – merkittävä etu automatisoitujen järjestelmien skaalautumisessa.
Parannettu prosessinohjaus
Ohjelmoitavien amplitudi-, kesto- ja lämpötilaparametrien avulla laboratoriot voivat luoda määriteltyjä protokollia, jotka sopivat automatisoituihin rutiineihin, ja automaattinen kirjaus prosessin todentamista ja laadunvalvontaa varten.
UIP400MTP tukee automatisoituja työnkulkuja esimerkiksi seuraavilla aloilla:
- Suuren läpimenon solulyysi genomiikan tai proteomiikan näytteiden esikäsittelyä varten,
- DNA/RNA-fragmentaatio NGS-työnkuluissa,
- Proteiinien uuttaminen massaspektrometriaa tai immunomäärityksiä varten,
- Määritysten pienentäminen (esim. PCR- tai ELISA-levyjen valmistelu),
- Solujen irrottaminen tai homogenisointi mikrobiologian ja solubiologian työnkuluissa.
UIP400MTP:n integrointi – saumattomasta verkkoyhteydestä robotisoituun nesteen käsittelyyn
Hielscherin monilevyäänilaite on helppo liittää laboratorio-ohjelmistoon ja integroitua sujuvasti automatisoituihin järjestelmiin. Digitaalisesta ohjauksesta robotisoituun nesteenkäsittelyyn UIP400MTP sopii vaivattomasti nykyaikaisiin laboratorion työnkulkuihin. – auttaa virtaviivaistamaan prosesseja, parantamaan toistettavuutta ja parantamaan määritysten suorituskykyä.
Suunnittelu, valmistus ja konsultointi – Laatu valmistettu Saksassa
Hielscher-ultraääniastiat ovat tunnettuja korkeimmista laatu- ja suunnittelustandardeistaan. Kestävyys ja helppokäyttöisyys mahdollistavat ultraäänilaitteidemme sujuvan integroinnin teollisuuslaitoksiin. Hielscher-ultraäänilaitteet käsittelevät helposti karkeita olosuhteita ja vaativia ympäristöjä.
Hielscher Ultrasonics on ISO-sertifioitu yritys ja painottaa erityisesti korkean suorituskyvyn ultraäänilaitteita, joissa on huipputeknologia ja käyttäjäystävällisyys. Tietenkin, Hielscher-ultraäänilaitteet ovat CE-yhteensopivia ja täyttävät UL: n, CSA: n ja RoHs: n vaatimukset.
Kirjallisuus / Viitteet
- FactSheet UIP400MTP Multi-well Plate Sonicator – Non-Contact Sonicator – Hielscher Ultrasonics
- Lauren E. Cruchley-Fuge, Martin R. Jones, Ossama Edbali, Gavin R. Lloyd, Ralf J. M. Weber, Andrew D. Southam, Mark R. Viant (2024): Automated extraction of adherent cell lines from 24-well and 96-well plates for multi-omics analysis using the Hielscher UIP400MTP sonicator and Beckman Coulter i7 liquid handling workstation. Metabomeeting 2024, University of Liverpool, 26-28th November 2024.
- Qiyun Liang, Christoph Ratzke (2025): Lysing diverse bacteria with the Hielscher UIP400MTP for DNA sequencing. Protocol Uni Tübingen 2025.
- Dreyer J., Ricci G., van den Berg J., Bhardwaj V., Funk J., Armstrong C., van Batenburg V., Sine C., VanInsberghe M.A., Marsman R., Mandemaker I.K., di Sanzo S., Costantini J., Manzo S.G., Biran A., Burny C., Völker-Albert M., Groth A., Spencer S.L., van Oudenaarden A., Mattiroli F. (2024): Acute multi-level response to defective de novo chromatin assembly in S-phase. Molecular Cell 2024.
- Cosenza-Contreras M, Seredynska A, Vogele D, Pinter N, Brombacher E, Cueto RF, Dinh TJ, Bernhard P, Rogg M, Liu J, Willems P, Stael S, Huesgen PF, Kuehn EW, Kreutz C, Schell C, Schilling O. (2024): TermineR: Extracting information on endogenous proteolytic processing from shotgun proteomics data. Proteomics. 2024.
- Wang Y., Joshu C.E., Curtis S.D., Douville C., Burk V.A., Ru M., Popoli M., Ptak J., Dobbyn L., Silliman N., Coresh J., Boerwinkle E., Prizment A., Bettegowda C., Kinzler K.W., Papadopoulos N., Platz E.A., Vogelstein B. (2025): Detection of cancers three years prior to diagnosis using plasma cell-free DNA. Cancer Discovery 2025 May.
Usein Kysytyt Kysymykset
Mitä ovat automatisoidut nesteenkäsittelyjärjestelmät?
Automaattiset nesteenkäsittelyjärjestelmät ovat robottilaboratoriolaitteita, jotka on suunniteltu imemään, annostelemaan ja siirtämään tarkkoja nestemääriä ilman manuaalista pipetointia. Niitä käytetään automatisoimaan toistuvia laboratoriotehtäviä, kuten näytteen valmistusta, reagenssien lisäämistä, laimentamista ja määritysten tekemistä. Nämä järjestelmät parantavat toistettavuutta, läpimenoa ja tarkkuutta ja vähentävät samalla inhimillisiä virheitä ja työtä. Ne koostuvat tyypillisesti ohjelmoitavista robottivarsista, pipetointimoduuleista, nesteenkäsittelyohjelmistosta ja kannen paikoista laboratoriotarvikkeille, kuten levyille, putkille ja säiliöille.
Mitä ovat hotellit nesteenkäsittelijöissä?
Nesteenkäsittelylaitteissa olevat hotellit ovat automatisoituihin nesteenkäsittelyalustoihin integroituja säilytysmoduuleja, joissa säilytetään laboratoriotarvikepinoja, kuten mikrolevyjä, kärkitelineitä tai säiliöitä. Ne mahdollistavat tarvikkeiden automaattisen lastaamisen ja purkamisen pitkien tai suuren läpimenon työnkulkujen aikana. Hotellit lisäävät toiminnan riippumattomuutta, koska järjestelmä voi käyttää useita levyjä tai kärkitelineitä peräkkäin ilman ihmisen toimenpiteitä.
Mitä ovat nestekäsittelyjärjestelmien työkennot?
Nesteenkäsittelyjärjestelmien työkennot ovat integroituja automaatioympäristöjä, joissa yhdistetään useita laboratoriolaitteita nesteenkäsittelyrobotin ympärille monimutkaisten työnkulkujen suorittamiseksi. Työsolu voi sisältää laitteita, kuten levylukijoita, inkubaattoreita, sentrifugeja, sulkimia, viivakoodinlukijoita ja robottivarret, jotka kuljettavat laboratoriotarvikkeita laitteiden välillä. Tämän kokoonpanon avulla useita kokeellisia vaiheita voidaan suorittaa automaattisesti koordinoidussa järjestelmässä.
Mitkä ovat automatisoitujen nesteenkäsittelyjärjestelmien eri tyypit?
Erilaiset automaattiset nesteenkäsittelyjärjestelmät luokitellaan yleensä niiden pipetointimekanismien ja sovelluslaajuuden perusteella. Yleisiä tyyppejä ovat kärkipohjaiset nesteenkäsittelylaitteet, joissa käytetään kertakäyttöisiä pipettikärkiä suurta tarkkuutta ja kontaminaation hallintaa varten, akustiset nesteenkäsittelylaitteet, jotka siirtävät nanolitrapisaroita ääniaaltojen avulla ilman fyysistä kosketusta, sekä nastatyökalut tai kiinteän kärjen järjestelmät, jotka on suunniteltu nopeaan levyn monistamiseen ja korkean läpimenotehon seulontaan. Järjestelmät voivat vaihdella myös läpimenokyvyltään, ja ne voivat vaihdella pienistä laboratorion rutiinitehtäviin tarkoitetuista penkkipohjaisista nesteenkäsittelylaitteista suuriin integroituihin alustoihin, jotka on tarkoitettu teollisen mittakaavan seulontaan ja diagnostiikkaan.
Hielscher Ultrasonics valmistaa korkean suorituskyvyn ultraäänihomogenisaattoreita laboratorio jotta Teollisuuden koko.