Дата публикации · 2026-10-22
От «более быстрого пипетирования» к стабильным, прослеживаемым и воспроизводимым лабораторным процессам
По мере роста количества образцов и усложнения экспериментальных процедур лабораториям требуется не просто более быстрое пипетирование, а целостные рабочие процессы, обеспечивающие стабильность, прослеживаемость и воспроизводимость. Станции автоматизированного дозирования жидкостей становятся важнейшей инфраструктурой в геномике, клинической диагностике, биофармацевтических исследованиях и разработках, а также в управлении образцами. Используемые с такими системами наконечники для дозирования перестают быть обычными расходными материалами и превращаются в критически важный интерфейс, напрямую влияющий на долю пригодных образцов и непрерывность работы оборудования.
01 | Китайский рынок: от автоматизации отдельных операций к интегрированным платформам рабочих процессов
Судя по открытой информации о продуктовой линейке Hamilton, компания сформировала в Китае достаточно четкую структуру предложений. Microlab Prep и NIMBUS ориентированы на настольные решения и задачи с низкой и средней производительностью; STAR и STARlet делают акцент на модульности и универсальности; STAR V и VANTAGE лучше подходят для высокопроизводительных операций, длительной работы без участия оператора и интеграции со сторонним оборудованием. В 2024 году официально открылся демонстрационный зал подразделения автоматизации Hamilton в Шанхайском районе Чжанцзян, что дополнительно укрепило возможности локальных демонстраций, прикладной поддержки и взаимодействия с клиентами.
Меняются и критерии закупки. Все больше лабораторий интересуются не только тем, может ли автоматизация заменить ручное дозирование образцов. На первый план выходят другие вопросы: можно ли стандартизировать методики, интегрировать штрихкодирование с LIMS, контролировать риски загрязнения, отслеживать записи о выполнении экспериментов и стабильно наращивать производительность в периоды пиковой нагрузки.
02 | Девять основных направлений применения: какие задачи решают автоматизированные станции?
Геномика и NGS | Разделение образцов крови на аликвоты, выделение ДНК/РНК, нормализация концентраций, подготовка ПЦР-смесей, очистка с использованием магнитных частиц и подготовка библиотек. Эти процессы применяются в полногеномном секвенировании (WGS), RNA-seq, таргетном секвенировании, исследованиях отдельных клеток и технологиях длинных прочтений.
Клиническая молекулярная диагностика | Автоматизированное открытие пробирок, обработка и распределение образцов, аликвотирование, выделение нуклеиновых кислот и подготовка проб перед ПЦР/qPCR. Системы также подходят для подготовки образцов в исследованиях жидкостной биопсии, токсикологии и терапевтического лекарственного мониторинга.
Поиск лекарственных препаратов и высокопроизводительный скрининг | Распределение соединений, последовательные серийные разведения, отбор активных соединений (hit picking), репликация содержимого микропланшетов, добавление реагентов и подготовка планшетов для анализа. Автоматизация помогает уменьшить вариабельность между планшетами и партиями.
Клеточные культуры и клеточные исследования | Интеграция с инкубаторами, системами микроскопии и визуализации, центрифугами, модулями температурного контроля и встряхивания позволяет выполнять посев клеток, замену питательной среды, пассирование, внесение препаратов, сбор клеток и подготовку планшетов для клеточных экспериментов.
Биофармацевтика, генная и клеточная терапия | Разработка клеточных линий, скрининг клонов, анализ вирусных векторов, оценка биологической активности и инфекционности, разработка технологических процессов и автоматизация аналитических методик.
Протеомика и исследования белков | Очистка белков, замена буфера, ферментативный гидролиз, очистка пептидов и подготовка образцов для LC-MS. Многоэтапная подготовка образцов преобразуется в стандартизированные процедуры.
Аналитическая химия и контроль качества | Твердофазная экстракция (SPE), осаждение белков, фильтрация, дериватизация, добавление внутренних стандартов и подготовка образцов для LC-MS/GC-MS. Для работы со сложными жидкостями можно оптимизировать параметры дозирования с учетом их свойств.
Биобанки и когортные исследования | Идентификация по штрихкодам, аликвотирование, переформатирование образцов, подготовка к замораживанию и привязка данных обеспечивают сквозную прослеживаемость образцов в крупных исследовательских когортах.
Криминалистика, агропродовольственный сектор, ветеринария и экологический контроль | Подготовка образцов для анализа ДНК в криминалистике, молекулярная селекция растений и животных, выявление пищевых патогенов, ветеринарная диагностика, а также пакетная подготовка проб воды и промышленных образцов.
03 | Примеры применения: истинная ценность автоматизации — в воспроизводимом результате
Пример 1 | Небольшая геномная лаборатория: сокращение многочасовой работы примерно до 20 минут
Центр секвенирования и генотипирования Университета Делавэра (США) интегрировал Microlab Prep в существующие геномные рабочие процессы. Согласно опубликованному Hamilton примеру, команда сократила время ручных операций, одновременно повысив производительность и воспроизводимость, без существенного усложнения рабочего процесса.
По непосредственным отзывам исследователей, задачи, на выполнение которых раньше уходило несколько часов, теперь занимают около 20 минут. Для лабораторий с ограниченным штатом и постоянно растущим количеством образцов смысл настольной автоматизации заключается не в том, чтобы «заменить всех сотрудников», а в том, чтобы освободить исследователей от повторяющихся операций пипетирования и дать им возможность сосредоточиться на более значимых научных задачах.
Пример 2 | Контроль качества вирусных векторов: параллельное выполнение двух ELISA-методик на одной платформе
Команда разработки аналитических методов AGC Biologics в Милане использовала Microlab STARlet, интегрированную с промывателем планшетов, ридером микропланшетов и двумя инкубаторами. Система автоматизировала две ELISA-методики для оценки чистоты лентивирусных векторов: определение остаточной нуклеазы Benzonase и белков клеток-хозяев.
Ключевое преимущество заключалось не просто в автоматическом дозировании. С помощью VENUS Scheduler команда организовала выполнение параллельных экспериментов, при этом обе методики использовали общий этап аликвотирования образца. Для исследований и разработок в области генной и клеточной терапии такая интеграция рабочих процессов помогает сократить количество передач образцов между этапами и повысить стабильность выполнения методик.
Пример 3 | Биобанк: объединение подготовки образцов, открытия и закрытия крышек и хранения при −80 °C в единую цепочку
В опубликованном Hamilton примере автоматизации биобанка продемонстрирована интеграция обработки образцов, автоматического открытия и закрытия крышек пробирок и автоматизированного хранения большого объема образцов при −80 °C. Цель заключается не просто в повышении скорости отдельной операции аликвотирования, а в непрерывной взаимосвязи между идентификатором образца, его местоположением, этапами обработки и состоянием хранения.
Для когортных исследований, больничных биобанков и управления биологическими образцами в фармацевтических компаниях значительные риски часто связаны с перепутыванием или неправильным размещением образцов, пропуском операций дозирования, повторными циклами замораживания и размораживания и потерей информации между этапами. Автоматизированная платформа превращает потенциальные риски в документируемые и проверяемые контрольные точки процесса.
04 | Помимо точности, Hamilton делает акцент на проверяемости результатов
Технология CO-RE II использует уплотнительное кольцо O-ring и специальную конструкцию наконечника для создания плотного соединения с минимальной деформацией, обеспечивая при этом бережное снятие наконечников. Это создает стабильную герметичную основу для определения уровня жидкости и контроля давления.
В зависимости от конфигурации системы технология TADM в реальном времени отслеживает изменения давления в каждом канале дозирования во время аспирации и выдачи жидкости. MAD помогает выявлять потенциальные отклонения при аспирации и подтверждать, успешно ли выполнен забор жидкости. Определение уровня жидкости сочетает датчики давления и емкостные датчики, что позволяет работать с различными состояниями жидкостей, включая пенообразующие, электропроводящие и непроводящие жидкости.
Кроме того, независимые каналы дозирования, дозирующие головки на 96 и 384 канала, захваты, системы штрихкодирования, температурный контроль, модули встряхивания и интеграция со сторонним оборудованием позволяют расширять возможности станции от простого распределения жидкостей до длительной работы без участия оператора. Информация об образцах, носителях и расходных материалах также может включаться в журналы выполнения операций и передаваться в LIMS или внутренние информационные системы.
Для эффективной работы станции необходимы и надежно совместимые наконечники.
05 | Почему наконечники — не «мелкие расходные материалы», а часть производительности системы
Автоматизированные наконечники образуют непосредственный контактный интерфейс между станцией и образцом. Колебания размерных допусков, качества уплотнения, электропроводности, коэффициента вариации (CV) и усилия снятия наконечника могут приводить к сбоям при захвате наконечников, ошибкам определения уровня жидкости, остаткам жидкости или каплеобразованию, перекрестному загрязнению и даже необходимости повторного выполнения анализа на всем планшете. Чем выше производительность системы, тем значительнее затраты, связанные с отказом отдельного расходного материала.
Поэтому оценка отечественных аналогов не может ограничиваться сравнением стоимости одной коробки. Закупочные, лабораторные и качественные подразделения должны совместно проверить совместимость с конкретной моделью прибора и диапазоном дозирования, соответствие требованиям к чистоте и стерилизации, стабильность характеристик между партиями, а также возможность оперативного выявления причин проблем и бесперебойных поставок.
06 | Наконечники Yatong, совместимые с Hamilton: пять практических преимуществ отечественной альтернативы
01 | Более понятная совместимость с моделями оборудования
Автоматизированные наконечники Yatong, совместимые с системами Hamilton, могут использоваться со станциями STAR, STAR V, NIMBUS, VANTAGE и Prep. При выборе необходимо учитывать конкретную модель оборудования, объем дозирования, наличие или отсутствие фильтра, состояние стерильности и тип жидкости.
02 | Четко обозначенные характеристики материала и чистоты
Изделия изготовлены из полипропилена (PP) медицинского класса. Согласно маркировке, они не содержат ДНКаз и РНКаз и являются апирогенными. Для исследований нуклеиновых кислот, клеточных экспериментов, подготовки клинических образцов и высокочувствительных аналитических процедур эти характеристики служат базовыми критериями валидации, а не просто дополнительными преимуществами продукта.
03 | 100%-ный контроль ключевых эксплуатационных характеристик
Полностью автоматизированное производство сокращает вмешательство оператора. Внешний вид, эксплуатационные характеристики и упаковка проходят 100%-ный контроль, включающий проверку электрического сопротивления, коэффициента вариации (CV) и усилия снятия наконечника.
Для автоматизированных расходных материалов стабильность между партиями и надежный захват наконечников нередко важнее единичного показателя точности, полученного на одном образце.
04 | Локальные поставки для ускорения валидации
Как вариант локализованных поставок, Yatong может обеспечить более гибкое взаимодействие при тестировании образцов на оборудовании, подтверждении выбора модели, предоставлении документации по качеству и согласовании графика пополнения запасов. Для лабораторий, которым необходимо провести несколько раундов проверки небольших партий перед постепенным увеличением объемов закупок, оперативная локальная поддержка помогает сократить срок внедрения.
05 | Поддержка процесса «Валидация — масштабирование — повторная проверка»
Главная задача замены расходных материалов заключается не в однократном успешном прохождении теста, а в создании устойчивого процесса внедрения. Сначала выполняются визуальная проверка и тестирование захвата и снятия наконечников, затем оцениваются определение уровня жидкости, остаточный объем, CV и риски загрязнения. После успешной валидации переходят к эксплуатации небольших партий и проверяют ключевые показатели каждой последующей партии.
Информация о продукции Yatong и данные контроля качества создают основу для обсуждения, проведения валидации и документирования каждого этапа этого процесса.
07 | Рекомендации по закупкам: сначала валидация, затем масштабирование
Внедрение совместимых наконечников рекомендуется разделить на четыре этапа.
Этап 1. Проверить модель станции, количество каналов, диапазон дозирования и используемую программу метода.
Этап 2. Провести испытания захвата и снятия наконечников, герметичности соединения, определения уровня жидкости и совместимости с соответствующими классами жидкостей.
Этап 3. Использовать реальные образцы или эквивалентную матрицу для проверки точности и прецизионности, остаточного объема, контроля загрязнения и стабильности работы.
Этап 4. Сформировать перечень совместимых моделей оборудования, комплект документации по качеству каждой партии и план бесперебойных поставок.
Для лабораторий, использующих Hamilton STAR, STAR V, NIMBUS, VANTAGE или Prep, ценность наконечников Yatong не следует определять исключительно как более дешевую замену. Это отечественное решение по снабжению, сочетающее совместимость с оборудованием, чистоту продукции, стабильность между партиями и оперативную локальную поддержку.
Сначала валидация, затем масштабирование.
Сделаем каждую аспирацию проверяемой, а каждую партию — воспроизводимой.
Свяжитесь с нами
Телефон: +86 512 6530 1268
Электронная почта: INFO@ACUMENBIO.CN or Xiangshun.sun@ACUMENBIO.CN
Веб-сайт: WWW.ACUMENBIO.CN
Адрес: Китай, г. Сучжоу, Индустриальный парк Сучжоу, ул. Xiasheng, д. 25