Интеграция микропланшетного соникатора UIP400MTP в автоматизацию лаборатории
Ультразвуковой анализатор многолуночных планшетов Hielscher UIP400MTP разработан специально для высокопроизводительной и равномерной ультразвуковой обработки микротитровальных планшетов, удовлетворяя критически важную потребность в автоматизированных процессах пробоподготовки, охватывающих геномику, протеомику, диагностику и поиск лекарств. Дизайн, возможности интерфейса и эксплуатационные характеристики позволяют легко встраивать его в современные автоматизированные системы обработки жидкостей. – включая манипуляторы жидкостей и роботизированные рабочие ячейки от таких компаний, как Tecan, Hamilton и Beckman Coulter.
Что такое UIP400MTP и почему он важен для автоматизации
UIP400MTP - это высокопроизводительный ультразвуковой анализатор для многолуночных планшетов мощностью 400 Вт и частотой 20 кГц, способный передавать точную и равномерную ультразвуковую энергию во все лунки стандартных многолуночных планшетов (например, 6-, 12-, 24-, 48-, 96-, 384-луночных форматов). Такая равномерность обеспечивает воспроизводимую обработку образцов, необходимую для последующих анализов и аналитических исследований.
В отличие от традиционных зондовых соникаторов, бесконтактная соникационная камера UIP400MTP сонирует планшеты опосредованно через дно планшета, что исключает необходимость погружения зондов в образцы и снижает риск перекрестного загрязнения. Совместимость со стандартными лабораторными планшетами (без использования собственных расходных материалов) еще больше упрощает интеграцию в автоматизированные рабочие процессы, основанные на стандартных форматах SBS.
UIP400MTP фокусированный соникатор – подходит для интеграции в автоматизированные системы обработки жидкостей
Интеграция с автоматическими обработчиками жидкостей: Ключевые факторы
- Совместимость со стандартными пластинами
UIP400MTP принимает все стандартные форматы многолуночных планшетов, включая ПЦР и микротитровальные планшеты, что позволяет осуществлять рабочие процессы без ограничений по специализированным расходным материалам. Это напрямую связано с автоматизацией деки, которая работает с планшетами стандарта SBS.
Почему это важно: Роботы компаний Tecan, Hamilton и Beckman перемещают пластины из ярусов, укладчиков, инкубаторов и считывающих устройств. – И чем более стандартизирован пластина, тем проще включить в нее дополнительные этапы процесса, например, соникацию, не меняя геометрию пластины или логику работы с ней. - Бесконтактная, параллельная обработка
Поскольку UIP400MTP обрабатывает все образцы в планшете одновременно и без физического контакта зондов, этап соникации становится дискретной, повторяемой операцией, которая легко вписывается в автоматизированные последовательности, такие как:→ Выгрузка тарелок из штабелера
→ Пипетирование образца в лунки
→ Переместить на станцию соникации UIP400MTP
→ Дистанционный запуск соникации
→ Возврат пластины на роботизированную платформу
→ Приступайте к последующим этапам (анализ, обнаружение и т.д.)Такой пакетный характер повышает производительность и снижает вариабельность по лункам и планшетам.
- Удаленное управление и протоколирование
UIP400MTP включает в себя дистанционное управление через браузер и встроенную функцию регистрации на SD-карте. Пользователи могут настраивать, запускать и контролировать процесс соникации в автоматизированной рабочей ячейке без непосредственного физического вмешательства, а также выводить машиночитаемые файлы протоколов (CSV) для отслеживания и соблюдения требований.
Последствия автоматизации:
Роботизированные контроллеры (или системы промежуточного ПО) могут:- Программное включение соникации через API браузера или запланированный сценарий,
- Следите за ходом работы (например, за прошедшим временем, температурой),
- Захват метаданных соникации для интеграции в LIMS или ELN,
- Используйте файлы протоколирования для записи партий, составления отчетов о соответствии и контроля качества.
- Инфраструктура контроля температуры
Прибор оснащен портами для подключения внешнего рециркуляционного охладителя и температурного датчика PT100 для регулирования температуры образца во время соникации. Это позволяет автоматизировать рабочие процессы и поддерживать целостность образца даже при проведении чувствительных анализов – общее требование при подготовке материалов для геномики и протеомики.
В системах автоматизации это хорошо интегрируется с лабораторной инфраструктурой, в которой уже используются внешние охладители, инкубаторы или средства контроля окружающей среды, управляемые планировщиком роботов.
UIP400MTP не является ультразвуковой ванной. Это чашечный рупор высокой интенсивности для сфокусированной ультразвуковой обработки. Этот мощный бесконтактный ультразвуковой аппарат обеспечивает равномерную ультразвуковую обработку во всех лунках стандартной луночной пластины. У вас есть точный контроль над амплитудой, мощностью и пульсацией. Встроенный таймер и датчик температуры обеспечивают стабильные результаты. Ультразвуковой аппарат UIP400MTP пластины охлаждает образцы на водяной бане (внешний охладитель опционально).
| Интеграционное измерение | Ключевые особенности UIP400MTP в автоматизации | Преимущества роботизированных высокопроизводительных рабочих процессов |
| Совместимость пластин | Поддерживает стандартные микропланшеты формата SBS (например, 6-1536 лунок); не требуются фирменные расходные материалы. Разработан для равномерного озвучивания планшетов. | Бесшовная интеграция с обработчиками жидкостей и штабелеукладчиками; упрощение планировки палубы и логики обработки пластин. |
| Режим озвучивания | Бесконтактная передача ультразвуковой энергии через дно планшета; одновременная обработка всех лунок. | Пакетная обработка, повышающая производительность и однородность, снижающая ручную обработку и риск загрязнения. |
| дистанционное управление & ведение журнала | Удаленное управление через браузер и встроенная регистрация данных на SD-карте для фиксации и отслеживания протоколов. | Обеспечивает возможность запуска без присмотра, автоматизированный мониторинг и интеграцию метаданных соникации в LIMS/ELN для обеспечения соответствия нормативным требованиям. |
| Управление температурой | Интерфейсы для внешних охладителей и датчиков температуры PT100 для поддержания целостности образца во время работы. | Критически важен для чувствительных анализов; позволяет автоматизировать рабочие процессы, требующие контроля температуры без ручного вмешательства. |
| Сложность интеграции палубы | Минимальные затраты - соникация становится дискретным событием на пластине, запускаемым дистанционно; выравнивание датчика не требуется. Небольшая площадь и очень прочная конструкция облегчают интеграцию. | Уменьшает сложность программирования робота и снижает риск механических ошибок при укладке пластин. |
| Модель пропускной способности | Параллельная обработка всего планшета, а не отдельных лунок. | Сокращает время обработки каждого планшета и повышает статистическую мощность при скрининговых исследованиях. |
| Риск загрязнения | Бесконтактное сонирование сводит к минимуму контакт жидкости с механическими деталями. | Уменьшает вероятность валидации очистки и перекрестного загрязнения при автоматизации многопланшетных систем. |
| Масштабируемость | Совместимость с рядом многолуночных форматов без изменения аппаратного обеспечения. | Поддерживает масштабирование от пластин низкой плотности до пластин высокой плотности в рамках одного и того же автоматизированного процесса. |
Практическая интеграция рабочих процессов при автоматизации
В типичную роботизированную рабочую ячейку высокой производительности (например, Tecan Fluent, Hamilton STAR/VANTAGE, Beckman Coulter Biomek) UIP400MTP может быть встроен как:
- Палубная звуковая станция
Устанавливается на специальном месте на палубе или на периферийной станции:
Робот помещает загруженные пластины непосредственно в UIP400MTP,
Звуковое сопровождение запускается дистанционно,
Заполненные пластины извлекаются роботом и перемещаются на последующие этапы обработки (например, добавление реагентов или обнаружение).Преимущества:
- Минимальные ошибки при манипулировании пластинами,
- Полностью входит в автоматизированную последовательность,
- Уменьшает участие оператора.
- Боковая машина или периферийный модуль
UIP400MTP может располагаться вне палубы, но подключаться к ней через устройства планирования траектории движения роботов (штабелеры или интерфейсы штабеля пластин).К преимуществам можно отнести:
- Четкое отделение системы соникации (потенциальный шум/вибрация) от основной деки,
- Более простой корпус для обеспечения безопасности и виброизоляции,
- Гибкое планирование пути с помощью систем штабелеров.
Преимущества автоматизации в деталях
Увеличение пропускной способности
Одновременное озвучивание всего планшета значительно сокращает время обработки одного планшета по сравнению с последовательным внесением зондов. При работе с большими партиями образцов это позволяет сократить "узкие места" в таких рабочих процессах, как подготовка библиотек NGS, экстракция белков или метаболомика.
воспроизводимость & единообразие
Разработанный для подачи практически одинаковой энергии во все скважины, UIP400MTP значительно улучшает сопоставимость между скважинами. Однородность подтверждается стандартными тестами (например, эрозия алюминиевой фольги и распознавание эмульсии).
Масштабируемость и гибкость
Возможность сонирования различных многолуночных форматов с помощью одного и того же прибора означает, что автоматизированные процессы могут масштабироваться от 96 до 1536 лунок без изменения оборудования или последовательности операций.
Сокращение расходов на расходные материалы
Использование стандартных лабораторных планшетов (без собственных расходных материалов) минимизирует эксплуатационные расходы – значительное преимущество при масштабировании автоматизированных систем.
Улучшенный контроль процессов
Благодаря программируемым параметрам амплитуды, длительности и температуры лаборатории могут создавать определенные протоколы, которые вписываются в автоматизированные процедуры, с автоматической регистрацией для проверки процесса и контроля качества.
UIP400MTP поддерживает автоматизированные рабочие процессы в таких областях, как:
- Высокопроизводительный лизис клеток для подготовки образцов для геномики или протеомики,
- Фрагментация ДНК/РНК в рабочих процессах NGS,
- Выделение белков для масс-спектрометрии или иммуноанализа,
- Миниатюризация анализов (например, ПЦР или подготовка пластин для ИФА),
- Отделение или гомогенизация клеток в рабочих процессах микробиологии и клеточной биологии.
Интеграция UIP400MTP – от бесперебойного сетевого подключения до роботизированной обработки жидкостей
Мультипланшетный соникатор Hielscher легко подключается к лабораторному программному обеспечению и плавно интегрируется в автоматизированные системы. От цифрового управления до роботизированной обработки жидкостей - UIP400MTP легко вписывается в современные лабораторные рабочие процессы – помогает оптимизировать процессы, улучшить воспроизводимость и повысить эффективность анализов.
Проектирование, производство и консалтинг – Качество «Сделано в Германии»
Ультразвуковые аппараты Hielscher хорошо известны своими высочайшими стандартами качества и дизайна. Надежность и простота в эксплуатации позволяют без проблем интегрировать наши ультразвуковые аппараты в промышленные объекты. Ультразвуковые аппараты Hielscher легко справляются с суровыми условиями и требовательными условиями окружающей среды.
Hielscher Ultrasonics является компанией, сертифицированной по стандарту ISO, и уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым аппаратам, отличающимся самыми современными технологиями и удобством в использовании. Конечно, ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют требованиям CE и соответствуют требованиям UL, CSA и RoHs.
Литература / Литература
- 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.
Часто задаваемые вопросы
Что такое автоматизированные системы обработки жидкостей?
Автоматизированные системы обработки жидкостей - это роботизированные лабораторные приборы, предназначенные для аспирации, дозирования и переноса точных объемов жидкостей без ручного пипетирования. Они используются для автоматизации повторяющихся лабораторных задач, таких как подготовка проб, добавление реагентов, разбавление и постановка анализов. Эти системы повышают воспроизводимость, пропускную способность и точность, сокращая количество человеческих ошибок и трудозатрат. Как правило, они состоят из программируемых роботизированных манипуляторов, модулей дозирования, программного обеспечения для работы с жидкостями и позиций для лабораторной посуды, такой как планшеты, пробирки и резервуары.
Что такое отели в устройствах для подачи жидкости?
Отели в обработчиках жидкостей - это модули хранения, интегрированные в автоматизированные платформы для обработки жидкостей, которые вмещают стопки лабораторной посуды, например, микропланшеты, стойки для наконечников или резервуары. Они позволяют автоматически загружать и выгружать расходные материалы во время длительных или высокопроизводительных рабочих процессов. Отели повышают автономность работы, позволяя системе последовательно получать доступ к нескольким планшетам или штативам для наконечников без вмешательства человека.
Что такое рабочие ячейки в системах транспортировки жидкостей?
Рабочие ячейки в системах обработки жидкостей - это интегрированные автоматизированные среды, объединяющие несколько лабораторных приборов вокруг робота для обработки жидкостей для выполнения сложных рабочих процессов. Рабочая ячейка может включать такие устройства, как считыватели пластин, инкубаторы, центрифуги, запайщики, сканеры штрих-кодов и роботизированные манипуляторы для транспортировки лабораторной посуды между приборами. Такая конфигурация позволяет автоматически выполнять несколько экспериментальных этапов в рамках скоординированной системы.
Какие существуют типы автоматизированных систем обработки жидкостей?
Различные типы автоматизированных систем обработки жидкостей обычно классифицируются в зависимости от механизма дозирования и масштаба применения. К распространенным типам относятся системы обработки жидкостей на основе наконечников, в которых используются одноразовые наконечники для дозаторов, обеспечивающие высокую точность и контроль загрязнения, акустические системы обработки жидкостей, переносящие нанолитровые капли с помощью звуковых волн без физического контакта, а также штифтовые инструменты или системы с фиксированным наконечником, предназначенные для быстрого размножения пластин и высокопроизводительного скрининга. Системы также могут различаться по производительности: от небольших настольных обработчиков жидкостей для рутинных лабораторных задач до крупных интегрированных платформ для скрининга и диагностики в промышленных масштабах.
Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы от лаборатория Кому промышленного размера.