Số điện thoại: 024 6683 9670
Đăng ký
Đăng nhập
![[Vietnamese]](/html/style/images/lang-vie.jpg){kind=small}
![[English]](/html/style/images/lang-eng.jpg){kind=small}
Những mục tiêu đối với việc cải tiến trong chuẩn bị mẫu bao gồm:
· Giảm chi phí tổng thể, bao gồm cả nhân công và vật liệu
· Mẫu được chuẩn bị nhất quán hơn, năng suất cao hơn – nhiều mẫu được xử lý mà có thể được kết hợp với các công cụ tự động
· Khả năng làm việc với các vật liệu độc hại; phân tích sâu rộng hơn những công việc có thể rất đắt đỏ nếu thực hiện thủ công như thiết kế thống kê thí nghiệm và sàng lọc thông lượng cao
· Tiềm năng hoạt động 24/7
Đối với bất kỳ phương trình ROI (lợi tức đầu tư) nào, có hai mặt cần xem xét. Đầu tiên là những gì bạn muốn ở nó, bao gồm một số hoặc tất cả các điểm trên cộng với các số liệu – mức độ hiệu suất bạn cần, mức chi tiêu, và các yêu cầu tiến độ thực hiện là gì? Bạn cũng phải đánh giá các lựa chọn thay thế cho hệ thống tự động, bao gồm tăng số lượng nhân viên hoặc thuê ngoài, để so sánh. Đối với những điểm này sẽ cần nắm rõ xem nhu cầu chỉ là sự tăng đột biến tạm thời trong thông lượng kiểm tra hay một yêu cầu dài hạn, và nó sẽ mất thời gian để thực hiện giải pháp.
Vế còn lại của phương trình sẽ tính đến các chi phí. Chúng bao gồm sự phát triển của người sử dụng và các yêu cầu hệ thống, một nghiên cứu khả thi, và đưa vào hoạt động thử nghiệm, tiếp theo là, trên thực tế, thiết kế, thực hiện, lập tài liệu, kiểm tra, xác định giá trị, và hướng dẫn người dùng. Sau khi có được một loạt các yêu cầu, bước quan trọng tiếp theo là nghiên cứu tính khả thi - điều này sẽ tạo cơ sở cho quyết định thông qua/không thông qua dự án và định hướng các nỗ lực thiết kế. Bước đầu tiên trong nghiên cứu này là sự đánh giá của các quy trình chuẩn bị mẫu, quá trình cơ bản của hệ thống. Trừ khi quá trình này được thiết kế đặc biệt để thực hiện tự động, nó cần được phân tích để xác định những gì cần làm để chuyển đổi trở nên phù hợp cho công việc bán tự động hoặc hoàn toàn tự động.
Tiếp theo, việc phân tích tính khả thi phải đánh giá xem liệu có bất cứ điều gì liên quan đến quá trình ngăn cản việc tự động hóa. Điều này bao gồm làm việc với các đối tượng hoặc các vật liệu phụ thuộc vào sự khéo léo của con người và có thể không được sử dụng với các hệ thống robot. Nếu có trường hợp đó, có thể thay đổi các thiết bị hay quá trình để thực hiện công tác tự động hóa mà không làm thay đổi bản chất khoa học không? Một xem xét khác là liệu quá trình này có thể được tối ưu hóa - điều này có thể là cần thiết để đáp ứng các mục tiêu về hiệu suất.
Robot triển khai hệ thống chuẩn bị mẫu bắt chước hoạt động của con người, thực hiện các bước tương tự, tuần tự như con người. Điều này loại bỏ con người ra khỏi hệ thống nhưng thường không xử lý được nhiều mẫu hơn trong một giờ, tuy vậy nó có thể cung cấp một phương pháp cho hoạt động ba ca. Tối ưu hóa quá trình có thể yêu cầu một sự thay đổi trong cách quá trình diễn ra, miễn là nó không ảnh hưởng đến sự toàn vẹn của kết quả. Có thể thấy ví dụ trong hiện thực khoa học đời sống về xét nghiệm và sàng lọc sử dụng microplate (khay vi thể). Trên microplate có thể chứa từ 6 đến 3.456 giếng (lỗ), dù thường thấy nhất là các tấm 96 và 384 giếng. Mỗi giếng - cơ bản là một ống thử nghiệm thu nhỏ - mang một mẫu, mẫu trắng hoặc mẫu chuẩn để phân tích, và cho phép xử lý song song. Điều đó cho phép thông lượng rất cao cho công việc đo màu hoặc các phân tích khác. Một câu hỏi là liệu có thể áp dụng công nghệ này cho phạm vi lớn hơn các ứng dụng trong phòng thí nghiệm. Các tấm có thể được làm từ polystyrene, polypropylene, cyclic olefin copolymers và thủy tinh. Với sự sẵn có của thiết bị xử lý microplate – bao gồm máy rửa, chất lỏng bổ sung, máy niêm phong, và đầu đọc, người ta có thể sử dụng microplate cho công việc phân tích bên ngoài các ứng dụng khoa học đời sống. Tuy vậy phải lưu ý là cỡ mẫu nhỏ của các giếng đĩa (mỗi giếng trong một microplate 96 giếng - là 360 μl – thể tích của các cấu hình đặc biệt có thể khác) yêu cầu các mẫu đồng nhất cao; đây có thể không phải là vấn đề với các mẫu lỏng, nhưng có thể rất khó khăn với vật liệu rắn cần được hòa tan. Lọc dung môi các chất phụ gia (chất chống oxy hóa, .v.v) là một vấn đề tiềm năng khi làm việc với dung tích nhỏ và bề mặt tiếp xúc lớn; bạn có thể không hòa tan các vật liệu rắn, nhưng các phân tử nhỏ có thể di chuyển từ vật chứa vào mẫu của bạn.
Thông lượng cao của các thử nghiệm khoa học đời sống thông qua microplate là một kết quả của việc tiêu chuẩn hóa hình dạng microplate. Các phương pháp chuẩn bị mẫu dựa trên vật chứa mẫu được chuẩn hóa sẽ làm giảm khó khăn của các hệ thống tự động hoá. Điều này đặc biệt đúng với máy lấy mẫu tự động sử dụng các lọ chuẩn. Ví dụ, máy Agilent 7693A ALS, là một máy lấy mẫu tự động có thể được lập trình để xử lý mẫu trước khi tiêm vào máy sắc ký khí. Nó có khả năng thực hiện chiết lỏng, lấy mẫu dung tích nhỏ, thêm chuẩn và thuốc thử, sưởi, pha trộn, hoàn nguyên, pha loãng, chia nhỏ và đọc mã vạch được lập trình thông qua một hệ thống dữ liệu sắc ký. Việc sử dụng các thành phần tiêu chuẩn hóa làm giảm chi phí phát triển, tăng khả năng thành công và cho phép cấu hình lại hệ thống khi nhu cầu thay đổi.
Nếu ứng dụng của bạn đòi hỏi một giải pháp tùy chỉnh thiết kế dựa trên các thành phần riêng lẻ (cánh tay robot, vật chứa mẫu, vv), thì chi phí phát triển có thể gia tăng đáng kể. Và tuổi thọ của hệ thống chuẩn bị mẫu tác động đến sự lựa chọn của bạn dựa trên các giải pháp dựa trên tiêu chuẩn hay giải pháp tùy chỉnh. Đây là lĩnh vực mà sự hình thành một cộng đồng người dùng hiện thời có thể có lợi cho công việc trong phòng thí nghiệm. Trừ khi bạn tin rằng sở hữu một hệ thống chuẩn bị mẫu tự động riêng biệt sẽ mang lại lợi thế cạnh tranh, hãy xem xét phát triển quan hệ đối tác với các đơn vị có nhu cầu tương tự để cùng phát triển các giải pháp tự động. Điều này sẽ làm giảm chi phí phát triển và cung cấp một hệ thống tối ưu hơn và được hỗ trợ tốt hơn.
Có thể đánh giá một hệ thống chuẩn bị mẫu bằng hai cách: theo thời gian sử dụng và theo số lượng mẫu. Số lượng mẫu là yếu tố then chốt. Việc so sánh ROI giữa phương pháp chuẩn bị mẫu thủ công (bao gồm cả thuê ngoài) và hệ thống lấy mẫu tự động sẽ phụ thuộc vào số lượng mẫu cần chuẩn bị để phù hợp với chi phí phát triển. Tiếp đến là yếu tố về thời gian khi hệ thống được sử dụng trong thời gian đủ dài để cần thay đổi/cập nhật phần mềm hoặc phần cứng có thể diễn ra theo kế hoạch từ 18 đến 24 tháng, tương đương khoảng thời gian người ta bắt đầu tìm kiếm hiệu suất cao hơn từ một hệ thống. Tiềm năng thay đổi hệ thống sẽ phải được tính đến trong thiết kế hệ thống; quá trình nâng cấp có thể làm các hệ thống ngừng hoạt động, đặc biệt là nếu các nhà phát triển đã thay đổi phần mềm hệ thống cơ bản đã không còn phù hợp sau quá trình nâng cấp. Các hệ thống dựa trên các thành phần được tiêu chuẩn hóa sẽ ít gặp vấn đề này hơn, do đó cần lộ trình phát triển ngắn hơn và chi phí phát triển thấp hơn.
Một điểm lưu ý trước đó là việc sử dụng một hệ thống thử nghiệm trong giai đoạn phân tích tính khả thi của công việc - giai đoạn này thường bị bỏ qua. Hai trong số các câu hỏi cần đặt ra là "Nếu chúng ta phải thực hiện lại một lần nữa, chúng ta sẽ thay đổi/cải thiện nó như thế nào?" và "Chúng ta đã học được gì từ điều này?" Trả lời được hai câu hỏi này có thể biến một hệ thống lẽ ra cần phải sửa chữa sau này thành một hệ thống có thiết kế tốt. Có một câu nói tai hại thường xuất hiện trong một dự án với ngân sách hạn chế và trễ lịch trình: Chưa bao giờ có cơ hội để thực hiện đúng, nhưng luôn có cơ hội để thực hiện lại. Thực hiện đúng là cách làm đúng đắn duy nhất. Lựa chọn thứ hai chỉ là sự thỏa hiệp sẽ không thể mang lại kết quả chất lượng mong đợi, và bạn sẽ không thể phát hiện được cho đến khi một vấn đề nghiêm trọng xuất hiện.
Hệ thống chuẩn bị mẫu tự động có thể giải quyết các nhu cầu đặc biệt có thể làm lệch đánh giá ROI. Nếu bạn đang làm việc với các chất độc hại hoặc mẫu/thuốc thử cần xử lý đặc biệt hoặc cần môi trường được kiểm soát, hệ thống tự động có thể sẽ tốt hơn từ góc nhìn về an toàn. Xử lý mẫu tập trung sử dụng khí nén hoặc dây chuyền giao mẫu đến các thiết bị dựa trên đường ray có thể biến điều này trở nên khả thi. Thay đổi phân tích ROI là so sánh giữa chi phí của hệ thống và an toàn cũng như lợi ích xử lý vật chất tập trung.
Điều được nói đến ở những phần trước là một phương pháp tiếp cận sản xuất khoa học tới chuẩn bị mẫu trong phòng thí nghiệm. Chúng ta đang nói đến quá trình khoa học sẽ nhận vật liệu đầu vào và chuyển đổi chúng thành các mẫu sẵn sàng để phân tích, tiếp tục quá trình bao gồm tự động đưa mẫu vào các thiết bị. Các bước đã được vạch ra (cân nhắc chi phí, phân tích tính khả thi, tối ưu hóa quá trình, xem xét các phương pháp thực hiện) là các bước chung của bất kỳ quá trình sản xuất nào. Chúng thường không phải là công việc quen thuộc của hầu hết các phòng thí nghiệm hoặc nhân viên IT. Vậy bạn sẽ nhận được sự trợ giúp khi làm công việc này từ đâu? Hãy tìm những người có nền tảng kỹ thuật về quá trình hóa học hoặc sinh học hoặc kĩ thuật cơ khí; đây là vấn đề áp dụng các kỹ năng của họ vào công việc phòng thí nghiệm.
Đây là một cách nhìn khác về công việc tại phòng thí nghiệm, thay đổi từ thử nghiệm và thực hiện thủ tục trực tiếp sang các hệ thống làm việc thay cho bạn. Điều này yêu cầu sự thay đổi trong trách nhiệm và giáo dục của mọi người. Họ cần phải hiểu quá trình đang được tiến hành, nhưng cũng phải hiểu được thiết bị, cách nó hoạt động, xử lý sự cố, các hoạt động cải tiến và kiểm soát quá trình thống kê để phát hiện và sửa chữa những thay đổi của quá trình. Điều này sẽ làm tăng thêm vào chi phí nhưng hoàn vốn cũng sẽ tăng đáng kể. Việc chuẩn bị mẫu tự động có tiềm năng xử lý mẫu với chi phí thấp hơn và thông lượng cao hơn so với phương pháp thủ công, với khả năng kiểm soát chất lượng kết quả cao hơn - ít biến động trong việc chuẩn bị mẫu. Tuy nhiên, hệ thống này phải được đánh giá cẩn thận, kiểm tra, xác nhận, và duy trì để đảm bảo chất lượng.
Hoài Anh
Nguồn: www.labmanager.com
Tin bài khác
![[VIDEO] Hội thảo “Chất lượng nước – Những kỹ thuật mới nhất trong đảm bảo và kiểm soát chất lượng”](/resize/363/thu-vien-anh/hoi-thao-chat-luong-nuoc-vinalab-jaima-2024-12x363x4.jpg)
