실험실 자동화 시작하기

지난 수십 년 동안 다양한 규모의 실험실에서 얻은 결과에 따르면 수동 작업과 반복 작업, 특히 위험하고 오류가 발생하기 쉬운 작업을 자동화하면 시간을 단축하고 오류는 최소화하면서 직원 생산성 및 안전성을 높일 수 있습니다. 또한 자동화 시스템을 일반적으로 사용되는 실험실 장치와 통합할 경우 처리량을 최적화하고 품질을 개선할 수 있으며 추가 비용을 억제/절감할 수 있습니다. 그러나 실험실마다 차이가 있으므로 실험실 하드웨어 및 소프트웨어를 자동화 및/또는 통합하는 과정에서도 서로 다른 전략이 적용되어야 합니다. 일부 실험실은 분석 프로세스의 몇 단계만 통합할 수 있는 반면 어떤 실험실은 TLA(전체 실험실 자동화)가 가능합니다.

필요한 기초 지식

실험실 자동화/통합의 단순성 또는 복잡성에 관계 없이 성공을 보장하는 두 가지 핵심 요소는 다음과 같습니다.

1. 장단기 계획 수립

2. 현재의 요구 사항 및 장기 목표를 이해하는 공급업체와 협력

가장 먼저 실험실의 현재 상태를 파악하고 구상 중인 미래로 변화하기 위한 철저한 전환 계획을 작성하십시오. 계획에는 항상 새로운 제품 및 기술 평가가 포함되며, 이를 통해 과학 및 실험실 자동화 전문 지식을 갖춘 공급 업체/파트너를 선별하여 자동화 및 통합 계획을 성공적으로 실현할 수 있습니다.

통합 워크플로우

실험실 자동화 설비를 구매할 때, 초기에 결정할 사항 중 하나는 워크플로우의 자동화 수준입니다. 자동분주기는 피펫팅 및 마이크로타이터 플레이트 조작을 자동화합니다. 그러나 플레이트 판독기처럼 자동분주기에 다른 실험실 장치를 추가하면 더 많은 워크플로우를 자동화할 수 있습니다. 워크플로우 통합 작업을 위해서는 다양하고 복잡한 프로세스에 대한 경험과 전문 지식이 필요합니다. 예를 들어, 생화학적 및 표현형 선별 분석, 세포 성장 및 최적화, 유전자 분석을 위한 대상 준비(차세대 시퀀싱 포함), 다양한 출처의 핵산 추출, 분석 개발 및 최적화, 일련의 중요 품질 관리(QC) 프로세스 등 수많은 워크플로우가 존재합니다.

통합 기기

성공적인 통합을 위해서는 포괄적인 통합 계획이 표준 실험실 기기 및 경우에 따라서는 함께 사용되는 소프트웨어도 고려해야 합니다. 여기에는 플레이트 세척기, 판독기, 이미징 기기, 운송 장치 및 관리 장치 (예: 씰링, 피어싱), 바코드 판독기, 온도 제어 저장 장치, 마이크로 플레이트 원심분리기, 벌크 시약 분배기, 튜브 처리 및 캐핑/캐핑 제거 장치, 안전 및 생화학적 봉쇄 엔클로저 등이 포함됩니다.

시스템 통합을 위한 소프트웨어

자동화 통합 시스템 설계는 하드웨어뿐 아니라 샘플 및 데이터가 이동하는 모든 순간과 관련이 있습니다.

많은 실험실에서 프로세스가 60분이 소요되는 단일 방법이든 60일이 소요되는 다단계 작업이든 지능적인 처리를 통해 샘플 및 데이터 처리의 복잡성을 단순화하고자 합니다. 소프트웨어는 전체 워크플로우를 가동, 예약 및 추적하며 분석 워크플로우를 시스템에 쉽게 매핑합니다.

또한 실행을 시작하기 전에 오류를 발견하고 전체 프로세스에서 실험실 용품이 이동하는 모습을 보여주는 소프트웨어가 필요합니다. 이 소프트웨어는 사전 정의된 응답을 통해 장치 오류를 해결하거나 전자 메일, 경보음 또는 화면상의 프롬프트를 통해 사용자에게 문제점을 알릴 수 있어야 합니다.

선택한 소프트웨어 솔루션의 종류와 관계 없이 언제나 이를 통해 실행, 실험실 용품 및 샘플에 대한 보고서에 쉽게 액세스하고 보고서를 생성할 수 있어야 합니다. 또한 분석법 간 데이터 전송이 원활하여 중간 텍스트 파일을 읽을 필요가 없어야 합니다. 마지막으로, 선택된 소프트웨어는 외부 정보 추적 시스템 및 실험실 정보 관리 시스템(LIMS)의 데이터 소스로 바로 사용할 수 있어야 합니다. 이는 사람의 상호 작용이 필요 없는 데이터 경로를 제공하여 엔터프라이즈 데이터 시스템에 대해 가장 안정적인 보고를 보장합니다.