Manejo de Líquidos, hacia la automatización

Desde hace muchos años, el manejo de líquidos, método que permite transferir un volumen determinando de un recipiente a otro, resulta una técnica fundamental en todo laboratorio relacionado con Ciencias de la Vida.

Manejo de Líquidos, hacia la automatización

 

 

Desde hace muchos años, el manejo de líquidos, método que permite transferir un volumen determinando de un recipiente a otro, resulta una técnica fundamental en todo laboratorio relacionado con Ciencias de la Vida.

 

 

En 1961, Eppendorf introduce en el mercado la primer micropipeta automática, permitiendo dejar de lado el complicado y peligroso sistema de pipeteo de microvolúmenes con la boca y pipetas reusables de vidrio. Posteriormente, a principios del siglo XXI, las pipetas electrónicas aportan nuevas funciones y mayor facilidad en el manejo.

Como toda técnica, la precisión y exactitud del pipeteo, no solo dependen de la calidad del instrumento, sino también del uso correcto del mismo. ¿Cuántos usuarios han leído y llevan a cabo las instrucciones del fabricante respecto al uso de las mismas? Saben que técnica de pipeteo les conviene utilizar según las características del líquido a pipetear (¿ej, Directa o reversa?, ¿pre-wetting o no?, etc)? Si sumamos a ello la comprobada variabilidad entre los distintos usuarios, el uso de micropipetas manuales, originalmente diseñado como un instrumento de buena precisión, puede resultar en experimentos muy variables o irreproducibles, si no se realizan en las condiciones adecuadas. Esto sin mencionar la posibilidad de error humano ya que cada operario solo puede manejar correctamente y con precisión un número relativamente bajo de muestras al mismo tiempo. Cabe destacar que las técnicas de pipeteo manual, sobre todo si no se usan micropipetas ergonómicas adecuadas, pude inducir a dolores o lesiones en los brazos o manos (las Lesiones por Estrés Repetitivo)

El siguiente paso en la evolución de estas técnicas resultó en los sistemas de manejo de líquido automatizado. Estos equipos abarcan desde pequeñas plataformas que solo se dedican al pipeteo entre diversos recipientes, hasta robots más complejos, que además del pipeteo, permiten realizar automáticamente todo un determinado proceso (Ej, ELISA, extracción de ácidos nucleicos, preparación y análisis de reacciones, etc). Originalmente, los principales usuarios de estos sistemas se encontraban en las industrias farmacéuticas y biotecnológicas, laboratorios clínicos y forenses, debido a su capacidad para manejar un gran número de muestras al mismo tiempo. Sin embargo, los laboratorios que procesan un número más razonable de muestras diarias, también se benefician de la automatización, debido a una mejora en la calidad de los resultados (mayor precisión y disminución de errores y variabilidad) y, sobre todo, porque libera al científico de una tarea rutinaria, permitiéndole usar su tiempo en tareas más productivas.

Respecto a estos sistemas automatizados, es importante tener en cuenta que no existe un equipo que sirva para todo: cada aplicación podrá requerir herramientas de pipeteo o accesorios particulares para esa aplicación.

Entre otros temas, el usuario debe definir el proceso a automatizar, la cantidad de muestras a procesar en cada corrida y cuál es el grado de automatización que requiere. Dependiendo del proceso, es posible que existan pasos que no se puedan automatizar, o que no resulten conveniente hacerlo, debido al alto costo que implicaría agregar los accesorios correspondientes al equipo. También es importante tener en cuenta el tipo de muestras/reactivos que se van a pipetear, como así también los recipientes que se van a utilizar (tubos, placas, cubas, etc), los cuales se denominan comúnmente como labware.

 Las partes básicas de una estación robotizada incluyen principalmente:

  • Mesada de trabajo y estructura base: El equipo debe poseer puertas frontales y ventanas laterales para asegurar la protección del usuario.
  • Herramientas de pipeteo: pueden variar desde herramientas con 1 solo canal hasta cabezales con 384 tips.
  • Equipos accesorios: módulos térmicos, agitadores, módulos para extracción de ácidos nucleicos, lectores y/o lavadoras de placas, sistemas de almacenamiento, sistemas de identificación, etc.
  • Interface: una computadora con el software que controle las estaciones robótica

En Lobov Científica tenemos diversas opciones de manejo de líquido que pueden adaptarse a sus necesidades, desde las reconocidas micropipetas y las estaciones de pipeteo epMotion de Eppendorf, hasta estaciones robóticas más complejas y con numerosas opciones de automatización, como son las plataformas FreedomEVO de Tecan, empresa líder en automatización de manejo de líquidos.

Las estaciones epMotion de Eppendorf son equipos simples con 3 modelos base:  5070, 5073 y 5075, que poseen distintos tamaños de mesada y con 4, 6 y 12 posiciones para labware respectivamente

Recientemente Eppendorf sacó al mercado la nueva epMotion96, una estación semiautomática para facilitar la transferencia de líquidos y reactivos en placas de 96/384 wells.

. Utiliza herramientas fácilmente intercambiables, con 3 diferentes volúmenes, que cubren un rango volumétrico de 1-1000ul. Estas herramientas de pipeteo pueden ser monocanal o multicanal con 8 puntas, para trabajar con placas de 96 o 348 wells.

Los 2 modelos superiores tienen la opción de gripper, agitación/termostatización y sistemas magnéticos. Se controlan a través de una interface con Touchscreen y un sistema de programación simple e intuitivo. Son adecuados para procesos simples como preparación de reacciones (ej: PCR, ELISA), extracción simple de ác. nucleicos, manejo de medios y reactivos para ensayos en cultivos celulares, etc.

Recientemente Eppendorf sacó al mercado la nueva epMotion96, una estación semiautomática para facilitar la transferencia de líquidos y reactivos en placas de 96/384wells.

 

Por su parte Tecan, con sus plataformas FreedomEVO, permite mucha mayor flexibilidad y potencia en la automatización de procesos con sistemas más grandes (Freedom EVO 75/100/150/200), sistemas de pipeteo de 1 a 384 canales, diversas opciones de brazos robóticos independientes y un gran número de accesorios y equipamiento extra que pueden integrarse a la plataforma. Estas plataformas permiten una mayor capacidad de procesamiento de muestras y mayor automatización de procesos, por ejemplo: extracción de ácidos nucleicos, normalización y preparación de las placas de PCR en un mismo equipo, o estaciones de ELISA completamente automatizadas.

 

Resumen:

Las ventajas de la automatización del manejo de líquidos son:

  • Mejoramiento de los procesos a través de la una mejor exactitud, precisión, velocidad y capacidad de estos sistemas versus un operador manual.
  • La posibilidad de dejar a estos equipos realizar las tareas rutinarias e invertir mejor su tiempo en acciones más productivas.
  • Incremento de la productividad por la disminución de errores, cross-contaminación, manejo de mayor cantidad de muestras o disminución de los volúmenes de reacción.
  • Disminución de Lesiones por Estrés repetitivo, asociadas al pipeteo manual.

 

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  Las imágenes son de carácter ilustrativo. Última Actualización: 28/11/2022 21:10