Интеграция ультразвукового аппарата для микропланшетов UIP400MTP в автоматизированные лабораторные системы

Ультразвуковой аппарат для многолуночных планшетов Hielscher UIP400MTP специально разработан для высокопроизводительной, равномерной ультразвуковой обработки микротитрационных планшетов и удовлетворяет важнейшую потребность автоматизированных процессов пробоподготовки в геномике, протеомике, диагностике и разработке лекарственных препаратов. Его конструкция, возможности интерфейсов и эксплуатационные характеристики делают его весьма подходящим для беспрепятственной интеграции в современные автоматизированные системы работы с жидкостями – включая станции работы с жидкостями и роботизированные рабочие комплексы на базе таких платформ, как Tecan, Hamilton и Beckman Coulter.

Что представляет собой UIP400MTP и почему он важен для автоматизации

UIP400MTP – это высокопроизводительный ультразвуковой аппарат для многолуночных планшетов мощностью 400 W и частотой 20 kHz, способный точно и равномерно передавать ультразвуковую энергию во все лунки стандартных многолуночных планшетов (например, форматов на 6, 12, 24, 48, 96 и 384 лунки). Такая равномерность обеспечивает воспроизводимую обработку образцов, необходимую для последующих исследований и анализа.
В отличие от традиционных ультразвуковых аппаратов с зондом, бесконтактная камера обработки ультразвуком UIP400MTP обрабатывает планшеты косвенно, через их дно, исключая необходимость погружения зондов в образцы и снижая риск перекрёстного загрязнения. Совместимость со стандартными лабораторными планшетами (без фирменных расходных материалов) дополнительно упрощает интеграцию в автоматизированные рабочие процессы, использующие стандартные форматы SBS.

Интеграция с автоматизированными станциями работы с жидкостями: ключевые возможности

1. Совместимость со стандартными планшетами
   UIP400MTP поддерживает все стандартные форматы многолуночных планшетов, включая планшеты для ПЦР и микротитрационные планшеты, позволяя выполнять рабочие процессы без ограничений, связанных со специализированными расходными материалами. Это напрямую соответствует требованиям рабочих платформ автоматизированных систем, использующих планшеты стандарта SBS.
   Почему это важно: роботы Tecan, Hamilton и Beckman перемещают планшеты из позиций на рабочей платформе, накопителей, инкубаторов и считывателей – и чем более стандартизирован планшет, тем проще включить дополнительные этапы обработки, такие как обработка ультразвуком, без изменения геометрии планшета или логики работы с ним.
2. Бесконтактная параллельная обработка
   Поскольку UIP400MTP обрабатывает все образцы в планшете одновременно и без зондов, физически контактирующих с образцами, этап обработки ультразвуком становится отдельной, воспроизводимой операцией обработки партии, которая естественно вписывается в такие автоматизированные последовательности, как:

   → Выгрузка планшета из накопителя
   → Внесение образца в лунки пипеткой
   → Перемещение на станцию обработки ультразвуком UIP400MTP
   → Дистанционный запуск цикла обработки ультразвуком
   → Возврат планшета на рабочую платформу робота
   → Переход к последующим этапам (анализ, детекция и т. д.)

   Такой характер обработки партиями повышает производительность и снижает вариабельность между лунками и планшетами.

3. Дистанционное управление и протоколирование
   UIP400MTP оснащён дистанционным управлением через браузер и встроенной функцией регистрации данных на SD-карте. Пользователи могут настраивать, запускать и контролировать циклы обработки ультразвуком в автоматизированном рабочем комплексе без непосредственного физического вмешательства, а также формировать машиночитаемые файлы протоколов (CSV) для обеспечения прослеживаемости и соответствия требованиям.

   Значение для автоматизации:
    
   Контроллеры роботов (или системы промежуточного программного обеспечения) могут:

   • Программно запускать обработку ультразвуком через API браузера или скрипт, выполняемый по расписанию,
   • Контролировать ход обработки (например, прошедшее время и температуру),
   • Собирать метаданные обработки ультразвуком для интеграции в LIMS или ELN,
   • Использовать файлы зарегистрированных данных циклов для документации по партиям, отчётности о соответствии требованиям и обеспечения и контроля качества (QA/QC).
4. Инфраструктура контроля температуры
   Прибор оснащён портами для внешнего рециркуляционного охладителя и датчика температуры PT100 для регулирования температуры образцов во время обработки ультразвуком. Это позволяет сохранять целостность образцов в автоматизированных рабочих процессах даже для чувствительных исследований – распространённое требование при пробоподготовке для геномики и протеомики.
   В автоматизированных системах эти возможности хорошо сочетаются с лабораторной инфраструктурой, в которой уже используются внешние охладители, инкубаторы или средства контроля условий среды, управляемые планировщиком работы робота.

Практическая интеграция в автоматизированные рабочие процессы

В типичном высокопроизводительном роботизированном рабочем комплексе (например, Tecan Fluent, Hamilton STAR/VANTAGE, Beckman Coulter Biomek) UIP400MTP можно интегрировать в качестве:

1. Станции обработки ультразвуком на рабочей платформе
   Устанавливается в выделенной позиции на рабочей платформе или на периферийной станции, где:
   Робот помещает планшеты с образцами непосредственно в UIP400MTP,
   Обработка ультразвуком запускается дистанционно,
   После завершения обработки робот извлекает планшеты и перемещает их на последующие этапы обработки (например, добавление реагентов или детекцию).

   Преимущества:

   • Минимальное количество ошибок при манипуляциях с планшетами,
   • Полное включение в автоматизированную последовательность,
   • Сокращение участия оператора.
2. Бокового или периферийного модуля
   UIP400MTP можно разместить за пределами рабочей платформы, но подключить через планировщики траекторий робота (накопители или интерфейсы стопок планшетов).

   Преимущества такого размещения включают:

   • Чёткое отделение обработки ультразвуком (возможных шума и вибрации) от основной рабочей платформы,
   • Более простую установку кожуха для обеспечения безопасности и виброизоляции,
   • Гибкое планирование траекторий с использованием систем накопителей.

Подробно о преимуществах автоматизации

Повышение производительности
Одновременная обработка ультразвуком целых планшетов существенно сокращает время обработки одного планшета по сравнению с последовательным введением зонда. Для больших партий образцов это уменьшает узкие места в таких рабочих процессах, как подготовка библиотек для NGS, экстракция белков или метаболомика.

Воспроизводимость и равномерность
UIP400MTP разработан для передачи почти одинаковой энергии во все лунки и значительно улучшает сопоставимость результатов между лунками. Равномерность можно продемонстрировать с помощью стандартизированных испытаний (например, эрозии алюминиевой фольги и распознавания эмульсий).

Масштабируемость и гибкость
Возможность обрабатывать ультразвуком различные форматы многолуночных планшетов с помощью одного и того же прибора означает, что автоматизированные процессы можно масштабировать с 96 до 1536 лунок без изменения оборудования или последовательностей работы с планшетами.

Снижение затрат на расходные материалы
Использование стандартных лабораторных планшетов (без фирменных расходных материалов) сводит эксплуатационные расходы к минимуму – существенное преимущество при масштабировании автоматизированных систем.

Улучшенный контроль процесса
Благодаря программируемым параметрам амплитуды, продолжительности и температуры лаборатории могут создавать заданные протоколы, вписывающиеся в автоматизированные процедуры, с автоматической регистрацией данных для проверки процесса и контроля качества.

UIP400MTP поддерживает автоматизированные рабочие процессы в таких областях, как:

• Высокопроизводительный лизис клеток при пробоподготовке для геномики или протеомики,
• Фрагментация ДНК/РНК в рабочих процессах NGS,
• Экстракция белков для масс-спектрометрии или иммуноанализов,
• Миниатюризация исследований (например, подготовка планшетов для ПЦР или ИФА),
• Открепление клеток или гомогенизация в рабочих процессах микробиологии и клеточной биологии.

Интеграция UIP400MTP – от беспрепятственного подключения к сети до роботизированной работы с жидкостями

Ультразвуковой аппарат Hielscher для обработки нескольких планшетов легко подключается к лабораторному программному обеспечению и без затруднений интегрируется в автоматизированные системы. От цифрового управления до роботизированной работы с жидкостями – UIP400MTP легко вписывается в современные лабораторные рабочие процессы, помогая оптимизировать процессы, улучшать воспроизводимость и повышать эффективность исследований.

Проектирование, производство и консультирование – качество, созданное в Германии

Ультразвуковые аппараты Hielscher хорошо известны своим высочайшим качеством и стандартами проектирования. Прочность и простота эксплуатации обеспечивают беспрепятственную интеграцию наших ультразвуковых аппаратов в промышленные установки. Ультразвуковые аппараты Hielscher легко справляются с суровыми условиями и сложной эксплуатационной средой.

Hielscher Ultrasonics – компания, сертифицированная по ISO, которая уделяет особое внимание высокопроизводительным ультразвуковым аппаратам, сочетающим самые современные технологии и удобство использования. Разумеется, ультразвуковые аппараты Hielscher соответствуют требованиям CE и требованиям UL, CSA и RoHs.