Robotizált és ugyanakkor rugalmas pipettázás

A mérföldkőnek számító pipettázó cellában egy Stäubli TX2-60L Stericlean kivitel kerül alkalmazásra. (Szerzői jog: ESSERT Robotics)

Stäubli Stericlean robotok tartósan működhetnek aseptikus gyártási környezetekben. Ezzel új területet nyitnak a robotikában. (Szerzői jog: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

stäuble de (Szerzői jog: Stäubli Tec-Systems GmbH Robotics)

Ismétlődő feladatként, amely magas higiéniai követelmények mellett kell végrehajtani, a pipettázás a gyógyszerkutatásban tökéletesen alkalmas a robotizált automatizálásra. Nehézséget okoz azonban, ha közben rugalmasság is kívánatos, mert a forrás- és céledények különböző méretűek lehetnek. Az ESSERT Robotics foglalkozott a témával, és kifejlesztette az első teljesen automatizált és egyben rugalmas robotikai megoldást a pipettázásra és az aliquotálásra. Ebben a feladatkörben egy központi szerepet tölt be egy Stäubli Stericlean robot.

A kutatásban, valamint a gyógyszerek gyártásában a pipettázás és az aliquotálás alapvető szerepet játszik. Ez a repetitive feladat szigorú idő- és biztonsági előírásokat kötött, és steril körülmények között kell végrehajtani.

Ezért a gyógyszerkutatásban már kialakultak a teljesen automatizált megoldások, amelyek a meglévő laboratóriumi eszközökön alapulnak.

A automatizálás azonban eddig ott ért véget, ahol nem csupán ismétlődő feladatokat kellett elvégezni. Például, ha kis- és nagyobb edényekből (vagy ezekbe) kellett pipettázni, akkor és ma is szükség van egy emberi kezelőre.

Úttörő: Robot elektronikus pipettával

Az esszert Robotics, a rugalmas automatizálási megoldások specialistája Bruchsalból, most kifejlesztett egy úttörő robotcellát pontosan erre a feladatskálára. A megoldás egy hat-tengelyes Stäubli robotból áll, amely elektronikus pipettával van felszerelve, és mikrobiológiai biztonsági munkapad munkaterületén végzi a kezelési feladatokat.

Ez egyáltalán nem egy „szokványos” ipari robot, hanem egy Stäubli Stericlean robot. Ezt a sorozatot – itt egy kompakt TX2-60L Stericlean kerül alkalmazásra – kifejezetten az A osztályú aseptikus gyártási területeken való működésre tervezték.

Tervezve az aseptikus környezetben való alkalmazásra

A robot teljesen burkolt kialakítása, a különösen igénybevett részek rozsdamentes acélból készült kivitele és a speciális felületkezelés biztosítja, hogy a TX2 Stericlean robotok tartósan működhessenek aseptikus gyártási környezetben. GMP-konformak, és megfelelnek az ANSI/RIA R15.06 szabványoknak. Emellett támogatják a magas AAP-elvárásokat is. Ezen tulajdonságok révén biztosítják a kezeltek, csomagolt vagy épp pipettázott termékek teljes körű védelmét.

Ez azt jelenti: lehetővé teszik a steril folyamatok automatizálását, amelyekben a hagyományos robotok alkalmazása teljes mértékben kizárt – például pipettázás esetén. További kiemelkedő tulajdonság: a Stäubli szabadalmaztatott JCS hajtástechnológiája révén tartósan biztosítható a magas precíziós követelményeknek való megfelelés a pipettázás során.

Pipettázás mikrobiológiai biztonsági munkapadon

Ez a robot, mint kulcselem, lehetővé tette az ESSERT számára, hogy olyan automatizálási rendszert fejlesszen ki a laboratóriumi technikában, amely eddig elérhetetlen rugalmasságot kínál. A kezelést és a pipettázást egy II. osztályú mikrobiológiai biztonsági munkapadon végzik, amelyet kifejezetten erre a feladatra terveztek. Ez megfelel a DIN EN 12469 („Biotechnológia - teljesítménykritériumok mikrobiológiai biztonsági munkapadokra”) szabványnak, és ISO 5 osztályú tiszta levegőt biztosít az ISO 14644-1 szerint, illetve az EU-GMP Annex 1 szerint tiszta levegő osztály A.

Emellett a munkafelület alatti szennyeződésmentes területeket 0,5 m/s irányú beáramlással tartják vákuumban, így a részecskék nem léphetnek ki a munkaterületről. A szükséges levegőt a kezelőhelyiségből szívják el, és a munkapad tetején lévő HEPA szűrőn keresztül adják vissza.

Rugalmas pipettázás – edények néhány millilitertől két-három literig

Ez a leírás az innovatív – mert rugalmas – teljesen automatizált pipettázási környezetről szól. A lényegi innováció abban rejlik, hogy a Stäubli robot képes több, különböző méretű forrás- és céledényt elérni – néhány milliliteres mennyiségektől egészen 2 vagy 3 literig. Ez a rugalmasság például akkor hasznos, ha kisebb tételeket kell időveszteség nélkül pipettázni, hogy hatékonyabb legyen a labor munkafolyamata. Emellett csökkenti a szennyeződések külső behatolásának kockázatát is.

(Majdnem) minden lehetséges: minták lefagyasztott médiumokból, automatikus kupakolás...

A feladattól függően a Stäubli TX2-60L képes a pipettázandó anyagot több céledénybe osztani, azaz aliquotálni. Szükség esetén az elektromos fogóval akár fagyott médiumokat tartalmazó edényeket is ki tud venni egy teljesen integrált ultralágyhűtőből.

A meghatározott felolvasztási idő után a robot pipettával veszi az anyagot, és mintát vesz a kijelölt edényekből. A felhasználási esettől függően egy automatizált kupakolás növeli a feldolgozási sebességet. Opcionálisan a mintákat teljesen automatikusan felcímkézik. A robot magas munkasebessége biztosítja a nagy áteresztőképességet és a maximális termelékenységet.

Teljes körű GMP-elvárásoknak megfelel

Az ESSERT OS operációs rendszere kipróbált Audit Trail és PM Quality funkciókat alkalmaz, így a GMP-elvárások teljes mértékben teljesülnek. A pipetta pontos pozícionálásával a robot karján és a többszöri ellenőrzésekkel magas szintű folyamatminőség biztosított. A teljes rendszer rozsdamentes acélból készült, és megfelel minden higiénikus folyamat követelményének. Kompakt kialakítása pedig értékes laboratóriumi helyet takarít meg.

Összegzés: Új hatékonyság a laborautomatizálásban

Az ESSERT Robotics által kifejlesztett teljesen automatizált pipettázási rendszer lehetővé teszi, hogy a felhasználó számos, a laboratóriumi gyakorlatban előforduló, bizonyos rugalmasságot igénylő feladatot teljesen személyzet nélkül, bármikor végrehajtson. A berendezés akkor működik, amikor szükség van rá, így a későbbi folyamatokat időben tudják kiszolgálni.

A manuális hibák, a hatékonyságtalan személyzeti alkalmazás, a személyzet és az anyagok közötti szennyezés kockázata, valamint a kieső idő a hiányzó vagy használhatatlan minták miatt a múlté – és a robotika új, rugalmas alkalmazási területet nyert a steril környezetben a gyógyszeriparban.