透過自動化液體處理簡化實驗室任務

大多數擁有豐富移液經驗（尤其是反覆移液經驗）的科學家或實驗室人員都夢想著實現液體處理自動化。該技術可應用於廣泛的過程，從系列稀釋和細胞培養到高通量篩選和聚合酶鍊式反應。最重要的是，一些平台使得幾乎所有實驗室都可以實現自動化液體處理。

不久前，大多數自動化液體處理機需要大量的實驗室空間、大量資金和機器人程式設計專家。這將用戶限制為大型製藥公司和其他財力雄厚的組織。現在，只需幾千美元和一點工作台空間，大多數實驗室都可以添加自動液體處理。儘管如此，仍然必須解決一些障礙。

克服障礙

當被問及自動化液體處理中最常見的挑戰時，Opentrons Labworks 聯合創始人兼首席產品官Will Canine 表示：「我認為讓自動化協議正常工作（微調和故障排除過程）是最困難的部分使用實驗室機器人技術。

其他專家一致認為，平台應考慮可用性。例如，化學和生物分子工程教授兼范德比爾特骨生物學中心主任 Scott Guelcher 表示：“自動化液體處理系統的兩個最重要的標準是可用性和可靠性。”

Guelcher 指出，在高級商用液體處理機中，直覺的使用者介面和冗餘系統可確保正確的移液。然而，獲得這些好處需要一系列成本，包括購買和維護成本高昂。正如 Guelcher 補充的那樣，此類系統「通常需要專有的塑膠製品」。

相反，在系統上投入不足可能會產生其他問題。正如 Guelcher 指出的那樣，一些廉價的自動移液系統可能需要花費大量時間來設置，並且仍然會在工作流程中產生錯誤。

因此，像許多其他科學家一樣，古爾徹想要一種平衡——以足夠低的成本提供各種用途所需的功能。成本確實很重要。 「重要的是要記住，液體處理機可以自動化大多數實驗室已經可以手動執行的常見流程，因此，許多研究人員發現很難證明購買這些高價機器的合理性，」他說。

一系列進步

除了更小、更實惠的自動液體處理選擇之外，使用某些平台所需的專業知識要少得多。事實上，易用性是這項技術的關鍵改進。 Canine 說：「我認為開發接口，使這些機器更容易被非自動化專家使用——也就是說，讓它們更適合科學家——是當今自動化領域最令人興奮的趨勢。」此類技術市場上的大多數科學家都應該期待一個無需聘請專家即可使用的平台。

其他領域的技術進步也可以改善自動化液體處理。機器視覺就是一個例子。在這裡，攝影機和影像處理軟體控制移液器。機器視覺可以執行許多任務，從識別已安裝的移液器、板的孔是否為空、平台上塑膠器皿的位置等等。 「這些功能最大限度地減少了人為幹預和設定時間，同時提高了可靠性，因為機器視覺的唯一硬體要求是相機，」Guelcher 說。古爾徹表示，雖然添加攝影機會增加平台的成本，但這樣的系統應該更容易設置，而且不太容易出錯。

為了真正讓這項技術在更多的實驗室和更多的工作流程中可用，平台需要價格實惠。這是該儀器市場部分領域的持續改進，正在推動更廣泛的應用，而不僅僅是自動化液體處理開始的高通量篩選。

擴大用戶群

一些較便宜但有效的平台已經存在，用於自動化液體處理。儘管如此，一些自己動手的科學家仍會轉向其他解決方案。古爾徹就是這些科學家之一。

例如，Guelcher 和他的同事建立了 OTTO，這是一個開源自動化液體處理程式。正如這些科學家所報告的那樣，該平台「可以使用現成的3D 列印零件以1,500 美元的成本製造，作為商業設備的替代品。」他們還表示，這樣的專案不需要花費太多時間，並且生成的平台可以用於qPCR 等常見流程。

對某些實驗室來說，DIY 自動化液體處理方法並不符合科學家的理念。有些人只是不像其他人那樣喜歡修補，無論可以省下多少錢。當預算不太重要時，購買自動液體處理設備也更容易。總體而言，科學家現在可以從該產品領域的各種製造商中進行選擇。此外，商業系統的價格從 10,000 美元左右到 100 萬美元甚至更多——涵蓋桌上型系統和工業系統。要嘗試這項技術，購買二手處理器可能是有意義的，有些平台的價格不到 1,000 美元。

因此，顯然有多種方法可以實現自動化液體處理。此外，該技術可以改進各種工作流程。實驗室的解決方案取決於許多因素，從應用和所需的吞吐量到經濟性和專業知識。首先，從小事做起，看看自動化在實驗室中是如何運作的，這可能是值得的。在沒有正確準備的情況下投入過多的自動化可能會讓人不知所措，更不用說可能會導致錯誤。因此，環顧四周，詢問周圍，看看什麼最適合您的實驗室。