Experimenten met een hoge doorvoer (High-Throughput Experimentation of HTE): automatische monstervoorbereiding

High Throughput Experimentation of Screening (HTE of HTS) wordt in de farmaceutische industrie gebruikt bij de ontwikkeling van pas ontdekte stoffen of in de vroege preklinische ontwikkeling van mogelijke geneesmiddelen. Het rationele onderzoek naar duizenden moleculen eindigt wanneer een enkele nieuwe moleculaire entiteit (NME) de commercialiseringsfase bereikt: slechts 1 op de 10.000 kandidaten zal de markt bereiken. Deze dynamische overgang van een hoog naar een laag aantal stoffen vereist een efficiënt screeningproces. Zodra een NME is gevonden, worden de moleculaire eigenschappen en synthesevoorwaarden geoptimaliseerd voordat preklinische en klinische tests worden uitgevoerd. Dit werk wordt doorgaans uitgevoerd door de chemische, productie- en bewakingsafdeling van een farmaceutisch bedrijf. Aangezien er meestal veel parameters en factoren bij het synthetiseren van een molecuul kunnen worden gevarieerd, resulteert dit proces in een enorm aantal tests.

Om de vereiste doorvoer te bereiken, gebruiken onderzoekers vaak parallelle reactiescreening. Met deze methode kunnen meerdere reacties tegelijkertijd in een reactorsysteem worden uitgevoerd, waarbij elke flacon iets wordt gewijzigd. Bij dergelijke parallelle tests zijn miniaturisatie en automatisering krachtige manieren om processen te versnellen en de productiviteit te verhogen.
 

Waarom is geautomatiseerd wegen belangrijk?

De monstervoorbereiding is één van de eerste stappen in de workflow voor experimenten met een hoge doorvoer en dit proces omvat meestal het wegen van meerdere poeders om een enkele receptuur voor te bereiden. Als een groot aantal recepturen getest moet worden, wordt handmatig wegen al snel saai, tijdrovend en foutgevoelig werk. Automatiseer en laat een Robotic Powder Dispensing System uw reactiemonsters nauwkeurig voorbereiden!
 

Het unieke CHRONECT XPR Robotic Powder Dispensing-platform is de nieuwste ontwikkeling op het gebied van geautomatiseerde poederdosering, ontworpen om poederrecepturen op reactiescreening voor te bereiden. Ontdek hoe dit platform het mogelijk maakt om onbeheerd te wegen en poedermonsters voor te bereiden op screening met een hoge doorvoer van maximaal 288 monsters in één enkele run.

Het hoofdprincipe van experimenten met een hoge doorvoer is parallellisatie. Experimenten worden niet langer na elkaar, maar gelijktijdig uitgevoerd.

Experimenten met een hoge doorvoer (HTE) hebben een revolutie teweeggebracht in het onderzoek naar farmaceutica dankzij de snelle reactie-optimalisatie en de screening van allerlei verschillende stoffen op basis van therapeutische doelen. Voorafgaand aan de introductie van HTE werd de screeningtest-capaciteit van een laboratorium vanwege de handmatige procedures beperkt tot 20-50 stoffen per week. Voor het testen van 3000 stoffen was dus 1-2 jaar tijd nodig. Automatiseringstechnologie heeft dergelijke screening-experimenten exponentieel versneld. Met HTE kan een zeer groot aantal experimentele monsters gelijktijdig worden getest onder zeer specifieke omstandigheden: snel en zonder stoppen. Het is niet ongebruikelijk dat er 800-1000 screeningsreacties per week worden uitgevoerd. Het screenen van bovengenoemde 3000 stoffen kan zodoende dus binnen slechts 3-4 weken worden afgerond. Bovendien kunnen monstervolumes van 1 ml tot 100 μl worden gereduceerd voor aanzienlijke kostenbesparingen voor reagentia.

HTE en combinatorische benaderingen genereren een grote hoeveelheid data. Het beheren van alle data, processen, standaarden, contextualisering, metadata, integratie en DoE is vaak een grote uitdaging. Het belang van een geschikte software- en informatica-infrastructuur voor het vastleggen van alle data kan niet genoeg worden benadrukt.

Moet u poedermonsters voorbereiden voor screening met een hoge doorvoer? Wilt u vaste stoffen automatisch wegen en saaie, tijdrovende, handmatige stappen vermijden? Of misschien wilt u profiteren van de lagere minimumgewichten bij geautomatiseerde oplossingen, zodat u minder dure stoffen hoeft te gebruiken? Wilt u de gebruikersveiligheid verbeteren door het risico op blootstelling te verminderen? Wilt u dergelijke monstervoorbereidingsprocessen automatiseren en tijd vrijmaken voor andere belangrijke taken?

Wilt u het CHRONECT XPR Robotic Powder Dispensing-platform in actie zien? Neem contact met ons op om een gratis online demonstratie aan te vragen.

De meeste uitdagingen bij HTE worden veroorzaakt door het grote aantal monsters dat moet worden verwerkt en de vereiste miniaturisatie.

• De handmatige voorbereiding van honderden reactiemonsters is saai en tijdrovend werk
• Het nauwkeurig wegen van statisch geladen poeders in flacons of vaten met een kleine diameter is vaak moeilijk en tijdrovend werk
• Het hanteren of morsen van gevaarlijke materialen tijdens de handmatige voorbereiding van monsters kan veiligheidsrisico's voor de gebruiker veroorzaken
• De handmatige dataregistratie en -overdracht is foutgevoelig

In een volledig automatisch proces stelt het CHRONECT XPR Robotic Powder Dispensing-platform u in staat om tot 288 monsters/recepturen in één enkele run voor te bereiden die elk uit maximaal 32 poeders bestaan.

Dit unieke systeem combineert de geavanceerde weeg- en doseertechnologie van de XPR automatische balans met een geavanceerde, 6-assige robotarm en de gebruiksvriendelijke CHRONOS-software. Dit levert een ongekende nauwkeurigheid, reproduceerbaarheid, efficiëntie en flexibiliteit. De CHRONECT XPR doseert 1 mg tot meerdere grammen fijne, vlokkige, statisch geladen, verdichte, korrelige of heterogene poederstoffen.

Dankzij de compacte afmetingen van het platform kan het systeem niet alleen op laboratoriumtafels, maar ook in kasten en glove boxes worden gebruikt.

Verbeter de efficiëntie

Dankzij de 6-assige robotarm kunnen zeer nauwkeurige recepturen met meerdere componenten en kalibratiestandaarden volledig automatisch worden voorbereid, waardoor er tijd vrijkomt om andere taken uit te voeren.

Optimaliseer de monsteropbrengst

Dankzij de geautomatiseerde doseertechnologie van XPR kunnen monsters van slechts 1 mg uiterst nauwkeurig worden gedoseerd. Geautomatiseerde dosering minimaliseert materiaalverspilling en maximaliseert de opbrengst van uw waardevolle monsters.

Flexibel doseren

De CHRONECT XPR is geschikt voor 3 verschillende flaconplaten, elk met 15 tot 96 flacons met een volume van 1-20 ml. Met ruimte voor maximaal 32 verschillende poeders profiteert u van een ultieme flexibiliteit voor uw receptuur.

Alles onder controle

Met de CHRONOS-software kunt u meerdere recepturen met meerdere componenten plannen. Het doseerproces kan direct in CHRONOS worden bewaakt. De resultaten kunnen desgewenst geanalyseerd en geëxporteerd worden.

Geautomatiseerde poederdosering met CHRONECT XPR is eenvoudig, nauwkeurig en veilig, op alle laboratoriumlocaties, zelfs bij de laagste doelgewichten en zonder tussenkomst van een procesdeskundige.

Bekijk onze infographic en ontdek hoe laboratoriumautomatisering het aantal procesfouten met 50% kan reduceren en de productiviteit tot 75% kan verhogen. Ontdek de vele voordelen van geautomatiseerde wegingen met het CHRONECT XPR Robotic Powder Dispensing-platform aan de hand van feiten en cijfers. Ontdek ook hoe u knelpunten bij de voorbereiding van experimenten met een hoge doorvoer kunt elimineren.

Voor toepassingen waarbij slechts enkele monsters voor de screening hoeven te worden voorbereid, raden we de XPR Automatic Balance aan, zowel standalone als met een monsterwisselaar. De geautomatiseerde dosering met de XPR Automatic Balance garandeert een nauwkeurigheids- en gebruikersveiligheidsniveau dat niet gerealiseerd kan worden met een handmatig proces.

Wilt u één vaste stof in een groot aantal tarravaten doseren? Verhoog uw productiviteit en doorvoer door de XPR Automatic Balance samen met een monsterwisselaar te gebruiken. Hierdoor kunt u batches van maximaal 30 monsters voorbereiden met dezelfde poedervormige vaste stof in één volledig geautomatiseerde run.

Met LabX^TM laboratoriumsoftware  kunt u stapsgewijs begeleide workflows gebruiken om recepturen voor te bereiden. Bovendien levert LabX een elektronisch overzicht van de exacte hoeveelheid stof die werd gedoseerd voor de audittraildoeleinden en ter ondersteuning van de naleving van 21 CFR Part 11.