Pipeteo protegido por robot y a la vez flexible

En la célula de pipeteo pionera se utiliza un Stäubli TX2-60L en versión Stericlean. (Derechos de autor: ESSERT Robotics)

Los robots Stäubli Stericlean pueden trabajar de forma permanente en entornos de producción asépticos. Con ello, la robótica abre un nuevo terreno. (Derechos de autor: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

stäuble de (Derechos de autor: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

Como tarea repetitiva que debe realizarse bajo altas exigencias de higiene, la pipeteo en la investigación farmacéutica es perfecta para la automatización asistida por robot. Se vuelve difícil cuando también se desea flexibilidad, porque los recipientes de origen y destino deben manejarse en diferentes tamaños. ESSERT Robotics ha abordado el tema y ha desarrollado la primera solución robótica totalmente automatizada y a la vez flexible para la pipeteo y la aliquotación. Un robot Stericlean de Stäubli desempeña un papel central en ello.

En la investigación y en la fabricación de productos farmacéuticos, la pipeteo y la aliquotación de sustancias juegan un papel decisivo. En esta tarea repetitiva, se deben cumplir estrictas normas de tiempo y seguridad, y debe realizarse en condiciones estériles.

Por esta razón, en la investigación farmacéutica se han establecido soluciones totalmente automatizadas, desarrolladas a partir de los equipos de laboratorio existentes.

Hasta ahora, la automatización tenía límites donde no solo se trataba de tareas repetitivas. Por ejemplo, cuando se debía pipetear tanto de recipientes pequeños como grandes (o en estos), todavía se necesitaba un operador humano.

Innovación pionera: robots con pipeta electrónica

ESSERT Robotics, especialista en soluciones de automatización flexibles con sede en Bruchsal, ha desarrollado ahora una célula robótica pionera para exactamente este espectro de tareas. La solución consiste en un robot de seis ejes de Stäubli, equipado con una pipeta electrónica, que realiza tareas de manejo en el área de trabajo de una cabina de seguridad microbiológica.

Se trata en ningún caso de un robot "normal" de la automatización industrial, sino de un robot Stericlean de Stäubli. Esta serie — aquí se emplea un compacto TX2-60L Stericlean — fue desarrollada específicamente para operar en áreas de producción asépticas de clase A.

Diseñado para operaciones en entornos asépticos

La forma completamente encapsulada del robot, la construcción de partes sometidas a altas exigencias en acero inoxidable y un tratamiento superficial especial crean las condiciones para que los robots TX2 Stericlean puedan trabajar de forma permanente en áreas de producción asépticas. Son conformes a GMP y cumplen con los estándares ANSI/RIA R15.06. Además, soportan las altas exigencias AAP. Con estas propiedades, garantizan una protección integral de los productos que manipulan, envasan o pipetean.

Esto significa que se pueden automatizar procesos libres de gérmenes, en los que sería completamente imposible usar robots estándar — por ejemplo, en la pipeteo. Otro punto destacado: con la tecnología de accionamiento patentada JCS de Stäubli, se pueden cumplir de forma permanente los altos requisitos de precisión en la pipeteo.

Pipeteo en una cabina de seguridad microbiológica

Con este robot como componente principal, ESSERT ha desarrollado un sistema de automatización para la técnica de laboratorio con una flexibilidad hasta ahora inalcanzable. La manipulación y el pipeteo se realizan en una cabina de seguridad microbiológica de clase II de Weiss Pharmatechnik, diseñada específicamente para este caso de uso. Cumple con los requisitos de la norma DIN EN 12469 ("Biotecnología - Criterios de rendimiento para cabinas de seguridad microbiológica") y ofrece aire puro de clase ISO 5 según ISO 14644-1 o aire limpio de clase A según EU-GMP Anexo 1 (condiciones asépticas).

Además, las áreas de contaminación situadas debajo de la superficie de trabajo se mantienen en presión negativa mediante un flujo de entrada de 0,5 m/s, de modo que no puedan salir partículas del área de trabajo. El aire necesario se extrae del espacio de instalación y se devuelve arriba en el techo de la cabina a través de un filtro HEPA.

Pipeteo flexible — con recipientes desde unos pocos mililitros hasta dos o tres litros

Esta es la descripción del entorno en el que se realiza el innovador — y flexible — pipeteo totalmente automatizado. La innovación central radica en que el robot de Stäubli puede acceder a múltiples recipientes de origen y destino de diferentes tamaños — con volúmenes desde unos pocos mililitros hasta 2 o 3 litros. Una automatización tan flexible es especialmente útil cuando se deben pipetear pequeñas partidas sin demora, para optimizar el flujo de trabajo en el laboratorio. Además, así se minimiza el riesgo de que se introduzcan contaminantes externos en el proceso.

Casi todo es posible: muestreo de medios congelados, decapado automático...

Dependiendo de la aplicación, el TX2-60L de Stäubli puede dividir el material a pipetear en varias unidades de destino, es decir, aliquotar. Si es necesario, un agarre eléctrico puede extraer recipientes con medios congelados de un congelador ultrabajo totalmente integrado.

Tras un tiempo de descongelación definido, el robot extrae el medio con la pipeta y realiza muestreos en los recipientes previstos. Según el caso, un decapador automatizado garantiza un mayor rendimiento. Opcionalmente, las muestras pueden etiquetarse de forma completamente automática. La alta velocidad de trabajo del robot asegura un alto rendimiento y máxima productividad.

Se cumplen requisitos GMP integrados

El sistema operativo OS de ESSERT utiliza funciones probadas de auditoría y calidad PM, garantizando el cumplimiento completo de los requisitos GMP. Gracias a la colocación precisa de la pipeta en el brazo del robot y a múltiples verificaciones, se garantiza una calidad de proceso muy alta. Toda la solución está fabricada en acero inoxidable y cumple con todos los requisitos de un proceso higiénico. Además, su diseño compacto ahorra valioso espacio en el laboratorio.

Conclusión: Nueva eficiencia en la automatización de laboratorios

Con el sistema de pipeteo totalmente automatizado desarrollado por ESSERT Robotics, el usuario puede realizar una variedad de tareas habituales en laboratorios que requieren cierta flexibilidad, de forma completamente independiente de personas y en cualquier momento. La instalación solo funciona cuando se necesita, permitiendo atender procesos posteriores justo a tiempo.

Los errores manuales, el uso ineficiente del personal, los riesgos de contaminación para personas y medios, y los tiempos de inactividad por falta de muestras o muestras no aptas, quedan en el pasado — y la robótica ha conquistado un nuevo campo (flexible) en el área estéril de la industria farmacéutica.