微生物学一直是非常传统和劳动密集型的，认为自动化适用于其他学科，但不适用于微生物学。然而，在过去的几年里，新的和改进的自动化技术为当今微生物实验室面临的挑战提供了解决方案。微型实验室的第一个独立自动化系统是在20世纪50年代引入的，最初的系统主要设计用于血液培养、结核病、抗生素敏感性和基于生化的鉴定。

直到2006年，第一个真正意义上的细菌学自动化技术才被引入，它包括对培养皿的条形码、接种、移动跟踪系统、自动孵化和数字成像。与许多其他行业的进步一样，实验室自动化旨在提高效率，简化流程，并在更短的时间内提供高质量、一致的结果。

今天，自动化是计算机、机器人、液体处理/处理和其他综合技术的复杂集成。自动化的常规程序，如专用工作站和软件程序仪器已经影响到世界各地的实验室。重复的工作，如移液，运输板，和各种类型的分析是第一个自动化。

是什么推动了微生物自动化的转变？每个实验室可能有它自己的问题，但主要因素是持续的压力，以降低成本，同时提高生产率，周转时间和结果的可靠性。目前的趋势是将小型实验室合并为大型超级实验室，这被认为是处理样品的最具成本效益和最有效的方式，并且在专业技术方面具有创建卓越中心的优势。

随着从特定国家认证向要求更高的国际ISO 15189:2012的转变，自动化系统通过自动监测分析的每个步骤，保留数据供以后访问，非常适合满足认证要求。招聘和保留合格的、有经验的员工，特别是在24/7工作的趋势下，对许多实验室来说也是一个问题，所以自动化可以再次介入。

那么，哪些步骤可以自动化呢？

媒体的准备：也许可以自动化的最成熟和长期存在的领域是介质准备，但是现在，实验室通常不会将其视为具有所有相关验证和QC的核心活动，而是购买即用介质。

样本准备-种植/接种/划线板大多数全自动接种和划线系统都需要液体输送棉签或液体样本。样品可以装入机架，然后装入仪器;或者，样品可以添加到转盘连续加载。对样品进行扫描，系统将知道如何加工样品以及需要哪些板。

在涡旋后，所需的车牌到达准备条形码，以便他们可以跟踪和跟踪整个过程。然后根据特定标本的具体情况种植/接种或划线。HEPA环境确保没有交叉污染。特定的条纹模式可以预先编程，并通过机器人回路实现。这导致了一致的，可重复的接种和条纹模式，并产生单个菌落比手工过程更频繁，有利于减少操作员RSI的发生率。

系统将包括一个监测步骤，以确保某些样品确实已被移液管或回路吸收。然后，接种板可以根据所需的大气条件和温度进行分类，并通过传送带运输到适当的培养箱。

任何非液体或其他特殊样品都可以通过半自动方式完成，技术人员可以通过这种方式制备平板，然后平板与大量样品一起返回系统。

人工智能

人工智能可用于孵化后平板的筛选和解释；可以调整算法以满足特定实验室的要求，从而根据视觉外观、样本或患者病史等实现非关键板的自动筛选。这导致绝大多数板自动读取和记录，而无需任何技术人员干预。

孵化因为每个车牌都有条形码，在去孵卵器的路上，它会被扫描，所以孵化开始的时间会被登记，以及在孵卵到读卡器之前需要孵卵多久。板块解读孵育板被自动移动到图像分析仪进行读取，如果有必要还可以返回孵育箱，这意味着即使是在夜间读取，如果实验室是24/7，孵育板也能得到准确的孵育时间。车牌上的条形码包含信息，说明为特定车牌拍摄图像需要哪些摄像头和照明设置。甚至显色板，如为MRSA，可以自动读取和解读．患者的整个底片可以放在一个屏幕上，在一个地方一起观看，因此二级底片(如抗生素敏感性)可以在一级底片上看到，或者第一天的图像可以在第2天看到。可以保存图像以供以后参考或审核。

在屏幕上看底片可能是自动化给生物医学工作人员带来的最重要的变化之一，他们习惯于拿着底片，看它的3D效果，可能很快就会做一些基本的生化测试。但是印版总是可以被叫到工作台上进行肉眼检查，随着工作人员对数字化系统越来越有信心，他们很可能只需要叫出那些必要的印版，而把大量的常规印版留给仪器处理。

抗生素敏感性测试接种和划线模块能够产生敏感的种子板。然而，需要使用传统的药盘分配器添加相关的抗生素敏感性药盘。这些板可以返回到工作台，用于添加光盘。

识别通常采用基质辅助激光解吸/电离飞行时间(MALDI-TOF)。MALDI-TOF是近年来微生物学领域的重大进展之一，因为它的检测速度快，每次检测的成本低，很容易胜过基于生化的方法。大多数MALDI -TOF将位于自动化系统附近或紧邻自动化系统，一些系统可以使用一个循环自动播种MALDI -TOF目标板。

自动化有什么不同？在大多数全自动的接种和划线系统中，样本首先需要以液体形式(即液体运输棉签、尿液)，尽管其他类型的样本可以在稍后的过程中加入。一般的看法是，数字成像可以用来作出决定。事实上，它被用来对底片进行分类，这可能对做进一步的工作或灵敏度测试有兴趣。其他的可以被送去丢弃，而无需由生物医学科学家处理。在进行任何进一步的工作之前，总有一些印版可能需要由实验室人员进行目视检查。

在自动化技术的帮助下，大多数细菌学的手工处理被移除，而使用数字图像进行阅读则是不同的，生物医学科学家需要一些时间来适应。自动化通过允许连续流处理而不是批处理来改变实验室的工作流程。这是一种改变，从传统的做法，在上午读取盘子，在下午设置盘子，更兼容24/7的操作。

集中处理和读取远离了传统的专用工作台或区域，工作人员可以轻松访问特定样本的所有数据，并在一个屏幕上进行比较。它还使训练有素、经验丰富的员工从枯燥重复的工作中解脱出来，他们可以在最需要的地方有效地运用他们的技能和知识——在不寻常的结果中，而不是在常规的结果中。

实验室自动化的优势包括:

• 提高生产力，每人处理更多样品
• 从批处理转向连续、甚至全天候处理
• 应对激增需求的能力
• 远程读取和访问平板和生物体的图像
• 确保样品在正确的板和孵育条件下被正确处理
• 能够查看整个患者的餐盘和历史餐盘
• 减少技术和抄写错误
• 改进可追溯性和全面审计跟踪，包括阅读过程
• 可用于回顾和培训目的的图像

系统可用

更大的自动化系统是模块化的，可以配置以适应可用的实验室空间。通常情况下，系统必须按照特定的设计规范来构建。然而，接种和划线模块有固定的占用空间，并且可以现货供应。附加模块可以增加，其中包括完全自动化的运输板到完全自动化的孵化器。这些系统中的许多将在时间上领先，但这使实验室有时间准备变化和完成任何使能工作。

结论

所以你认为你应该考虑自动化你的实验室？当然，在当前的环境下，只有最适合目的和最具成本效益的实验室才能生存。使用这个清单来了解哪些要点要考虑。

构建您的业务案例- - - - - -自动化的清单。

什么是回报时间或投资回报?

• 我能节省多少员工?
• 需要考虑启用成本、IT接口和附加服务器
• 考虑执行延迟
• 应急需求
• 浪涌要求
• 自动化的风险是什么
• 需要多长时间才能实现它的全部潜力

利用其他实验室和模拟建模的经验，查看当前的测试能力和关键点，在高峰时会发生什么，每次测试和劳动力规划方面的潜在节约是什么？是否会通过自然更替或更好的员工部署来减少员工？

信息技术

• 需要哪种类型的接口，单向还是双向?
• 界面是否已经尝试和测试过，或者是否需要开发或定制?
• 自动化公司是否有中间件软件可以连接微实验室内的其他现有系统，如MALDI-TOF和灵敏度仪器以及其他实验室?

工作人员

• 你如何减轻员工对失业的恐惧?
• 你得到全体员工的支持了吗?
• 在实现过程中如何处理人员和样本?

自动化不应该导致员工技术程度,但相反,把乏味的重复性任务从训练有素的人员,让他们专注于使用他们的知识和经验的结果,需要更深入的解释与优势,他们可以查看整个组病人的结果在一个屏幕上。

设施

• 该系统是否适合于可用的实验室空间?
• 地板能承受这种重量吗?
• 对其他样品和任务的处理有什么影响?
• 你有一个好的项目管理系统吗?

测量

• 您是否对当前过程进行了基准测试，以衡量生产率的提高?
• 你是否完全了解目前的任务和时间要求?
• 培训要求是什么?
• 供应公司是培训每个人，还是少数人再培训其他员工?

售后

• 公司是否有良好的服务和工程支持?
• 有服务台吗?是全天候的支持吗?
• 对一个关键故障的响应时间是多少?
• 什么是应急计划？
• 您能以多快的速度获得关键备件？

客户支持是做出正确决策的关键,你可以忍受一种乐器,并不完全适合您的实验室,但伟大的服务支持,而不是一个系统,当工作是完美的,但太多的停机等待解决技术问题。

制造商/供应商的未来

• 公司是否正在计划该系统的未来发展？
• 公司是否容易受到竞争的影响，或正在经历重大变化?

额外的检查表的问题

在决定哪个系统和公司是最好的自动化合作伙伴时，任何实验室都需要问一些关键问题。它们应包括以下内容:

• 你想让整个实验室自动化，还是让特定领域的部分自动化?
• 你想选择一个自动化模块现在可以添加到以后的日期?
• 未来新技术的影响会是什么——比如Point of Care或分子测试?
• 这是否意味着您当前的解决方案将来会变得多余？
• 或者在未来会有一个技术的转变，所以你不能实现它的全部潜力和节省?
• 哪家公司提供了最佳解决方案，以满足您自己的实验室需求?
• 你需要多快获得投资回报?
• 你有强大的商业理由吗?
• 更大的前景是什么?你会成为一个超级实验室的一部分，因此你需要额外的容量和扩展吗?

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