遠隔操作によるコロニーピッキング： QPix ソフトウェアをカスタマイズし、ユーザーによるハードウェアとソフトウェアの究極の管理を実現

はじめに

生物学の実験をデザインし実施することは、時として科学的というよりもむしろ芸術的なものに思われます。そう思わせる原因は、多くの場合、人間の操作によって引き起こされる実験プロトコルの逸脱です。人間による操作は、公開されたプロトコルでは決して再現されえない小さなゆらぎを実験ワークフローにもたらすことがあります。このケーススタディでは、モレキュラーデバイスのAdvanced Workflow Engineering Solutions（最新技術によるエンジニアリングソリューション、以下「AWES」）チームが、あるお客様（ 以下「X 社」）と連携し、QPix™ コロニーピッカーソフトウェアに完全なアプリケーションプログラムインターフェイス（API）管理を付与することにより、科学から芸術を取り除いた方法について、ご紹介します。

 

お客様の課題

X 社の目標のひとつは、ラボで行う実験（ELISA からフローサイトメトリーまで、40 を超える種々の標準的な実験）をできる限り自動化し、人為的ミスを最小化することです。これには、自動ピペッティングやクラウド経由による実験プロトコルの作成も含まれます。プロトコルのパラメーターと設定を遠隔操作で定義することで、人為的ミスを最小化してプロトコルが厳密に守られることを保証します。こうしたプロトコルをさらに改良するために、実際の気温や湿度といった見過ごされがちな多くの要素を含むすべての実験パラメーターが記録されます。これらの記録は機器データと共に単独のデータベースに保存され、それによって包括的かつ多重的なデータパッケージが生成されます。

X 社の目標を達成するためには、遠隔操作によるプロトコルの定義、実行、見直し、改良をフレームワーク内部に実装できるようなQPix システムの改変が必須でした。また、カスタマイズされたソリューションに対する包括的なサポートをモレキュラーデバイスからタイミング良く提供することも、X 社にとって重要な点でした。

 

ソリューション

X 社がプロトコルを遠隔操作で定義できるようにするため、AWESチームはQPix ソフトウェアをカスタマイズし、完全なAPI 管理を可能にしました。これにより、X 社はプロトコル設計ソフトウェアをQPix ソフトウェアと直接統合し、各プロトコル固有のニーズに基づいて装置を稼働できるようになりました。さらに、X 社では、オープンAPI によって、独自の下流工程の解析のために記録されたすべての画像と実験データに、必要に応じてアクセスできるようになりました。

利点

ハードウェアとソフトウェアの完全な管理のためにAPI を開放することで、X 社では独自のコロニースクリーニングおよびピッキングに対する様々なコマンドをQPix システムにプログラムすることができるようになりました。その結果、遠隔操作により自動化されたラボ機構へのシームレスな統合が実現しました。