以物聯網啟動的PCR聚合酶連鎖反應儀遠端監控

隨著物聯網時代的來臨,PCR聚合酶連鎖反應儀的使用者將可以在他處遠端查看整個PCR過程,並自智慧手機或其他移動設備上自動接收錯誤警報和狀態通知。

 

物聯網 (IoT) 世代開始

 

世界已進入物聯網 (IoT) 世代,許多裝置(事務)都可連接網際網路/網內網路連線,進行數據交換和應用資料,許多產業已顯示出對此項新技術的興趣,且正在尋找其能創造的價值。製造業於此新趨勢中具有領先地位,預計物聯網之應用將會引發所謂「工業4.0」生產的「典範轉移 (paradigm shift)」。生物學實驗室設備亦發生了重大變化,此領域中的部分主力企業已開始在產品中導入遠端監控和其他以物聯網功能為主的特色,以提高其便利性、工作效率、精確性以及準確性。

 

實驗室設備透過新技術開啟嶄新的一頁

 

PCR 聚合酶連鎖反應儀是一種在生物醫學和醫療實驗室中,目前已廣泛用以擴增DNA 片段或序列的儀器。可用於醫學/生物試驗與研究、病原體偵測、血緣關係鑑定、甚至是犯罪調查等目的。將DNA 引物、耐熱酶與核酸的混合物進行加熱與冷卻,即可從初始之生物材料小樣本中製造出許多特定區段 DNA 的拷貝段。複製結果的品質主要取決於反應溫度與時間的精確控制。每一個PCR程序的全過程通常需要 30-40 分鐘,但是,亦可長達 2 小時。

 

整個過程皆為自動,且由儀器自行控制。大多數情況下,技術人員僅需要坐在儀器旁邊等待結果,只有在顯示出錯誤訊息時才需要介入處理。試想,技術人員是否能在其他地方遠端監控整個過程,並可從智慧型手機或其它行動裝置上自動收到錯誤警告和狀態通知呢?現在,以物聯網為主的遠端技術恰好提供了此類解決方案。

 

現在可遠端監控PCR 聚合酶連鎖反應儀

 

Blue-Ray Biotech(藍光生物科技公司)是數家引進物聯網技術的生物實驗室設備製造商之一。Blue-Ray Biotech的PCR TurboCycler具有內建式無線網路模組,可讓用戶遠端監控 PCR過程。機器本身之螢幕顯示的資訊(例如溫度和時間),亦可即時顯示在智慧型手機螢幕上。透過免費下載之TurboAPP的行動應用程式,允許使用者安裝和設定儀器面板,而機器內建的無線網路模組,則具有與無線路由器相同的功能,可直接使用智慧型手機建立連線。這讓沒有其他WiFi無線網路基地台或路由器的實驗室也能對儀器進行監控。

 

使用TurboApp連接無線網路時,PCR 聚合酶連鎖反應儀的操作者可去進行其他事項,無須乾等循環運行結束,操作人員可在實驗室的第方地方,透過智慧型手機或其他行動裝置監控PCR循環過程與儀器的運作狀態。任何警告訊息或警示都會傳送至智慧型手機,當循環完成時,操作人員也會收到通知。

 

再也無須隨侍在旁

 

內建在TurboCycler之無線模組的涵蓋範圍長達 10 公尺,但是,如果實驗室設有無線網點或路由器,則資料的傳輸範圍將可以更廣,操作者能更自由地在較大的範圍內移動,仍可接收到 PCR 熱循環儀傳來的訊息。

 

除監控特定 PCR 聚合酶連鎖反應儀的過程外,該應用程式還能讓使用者檢視實驗室內的其餘PCR 儀器是否閒置,便能知道是否可預約使用該機器。

 

除 PCR 熱循環儀的遠端監控外,Blue-Ray Biotech 亦致力於將遠端監控納入未來的新型微量離心機系列中。

 

物聯網技術帶來更多新功能

 

這僅是開始,預期未來將有更多使用以物聯網技術的實驗室設備,可以實現許多奇妙的功能,讓設備更「聰明」,更有效率,更便利。

 

例如,可以將系統設計成由機器收集操作資料,並即時上傳至雲端的資料庫。此項大型的累積資料庫可用於訓練機器的學習模式,以對被監控設備的預防性維修,還可以納入遠端診斷與例行疑難排解,避免儀器意外停機、損壞與資料遺失。

 

這聽起來似乎異想天開,但這並非虛構。在某些領域,如工廠自動化與電梯和冷氣機等產品維修服務,相關技術已然就位。然而,我們在決定採用此類功能時必須考量許多因素,包括使用者的實際需求以及產品結構的適當成本。考量的主要原則是,產品能否以合理有效的價格提供使用者最大的整體效益。