Relacje katalogowe

Obsługiwane urządzenia

RoboLector Agent jest oprogramowaniem firmy m2p-labs / Beckman Coulter do koordynacji mikrobioreaktora BioLector z automatycznym liquid handlerem. Program obserwuje sygnały procesu dla poszczególnych studzienek, porównuje je z warunkami wyzwalaczy, zatrzymuje pomiary na czas operacji ciekłoprocesowej i przekazuje robotowi polecenia dozowania, pobierania próbek, mycia lub wykonania subrutyny.

Nazwa obejmuje dwie udokumentowane generacje. RoboLector Agent 1.2 współpracował z BioLector, robotem PerkinElmer JANUS i WinPrep 4.6. RoboLector Agent 1.8.3 jest opisany w instrukcji integracji BioLector XT z Beckman Coulter Biomek i-Series ze stycznia 2024 r. Obie generacje wykorzystują pliki CSV jako handshake, ale należą do różnych stosów sprzętowych i metod robotycznych.

Najważniejsze dane

Pole Wartość
Producent m2p-labs GmbH / Beckman Coulter GmbH
Wersja historyczna RoboLector Agent 1.2
Historyczny robot PerkinElmer JANUS Integrator
Historyczne oprogramowanie robota WinPrep 4.6; w jednej pracy 4.6.0.0014
Bieżąca udokumentowana wersja RoboLector Agent 1.8.3
Wersja widoczna na ekranach instrukcji RoboLector Agent V1.8
Bieżący mikrobioreaktor BioLector XT
Bieżący robot Beckman Coulter Biomek i-Series, w produkcie D00493 Biomek i5 Span-8
Mostek do urządzenia BioLector Agent 1.10 w środowisku z 2024 r.
Metoda Biomek Biomek_XT_Imports
Format handshake FixedTips.csv i opcjonalny SubRoutines.csv
Katalog handshake C:\Users\Public\Documents\RoboLector\Handshake files\
Katalog logów pipetowania C:\ProgramData\RoboLector Agent\LAgent Settings\Logs\
Tryby ciekłoprocesowe Dosing i Sampling
Wyzwalacze czas, pH, DO, biomasa, surowe kanały 1–6, objętość aktualna i objętość pipetowana
Logi pipetting log oraz System Log View
Licencja komercyjny kod obiektowy, licencja niewyłączna do użytku wewnętrznego
Zabezpieczenie fizyczne dongle wymagany do pełnych funkcji pakietu Agent
Relacje w katalogu RoboLector i RoboLector XT

Generacje i kompatybilność

RoboLector Agent 1.2

Recenzowany artykuł z 2012 r. dokumentuje RoboLector Agent 1.2 w stanowisku opartym na BioLector i PerkinElmer JANUS Integrator. WinPrep 4.6 sterował robotem, a RoboLector Agent organizował komunikację pomiędzy WinPrep i BioLector. Biomasa, pH i DO mogły działać jako sygnały inicjujące dozowanie lub pobranie próbki niezależnie dla każdej studzienki.

Kolejna praca opisuje dokładną semantykę historycznego handshake. Agent pauzował hodowlę, otwierał BioLector i zapisywał CSV zawierający pozycje studzienek, które osiągnęły warunek. WinPrep kopiował plik, wykonywał metodę, a następnie kasował oryginał. Usunięcie pliku było sygnałem dla Agenta, aby zamknąć pokrywę i wznowić hodowlę.

RoboLector Agent 1.8/1.8.3

Instrukcja D06915AA ma w historii rewizji pełny numer 1.8.3, natomiast zrzuty okien pokazują RoboLector Agent V1.8. Pełny numer opisuje wydanie użyte przez dokument; skrócony napis w GUI identyfikuje linię interfejsu.

Ta generacja współpracuje z:

  • BioLector XT;
  • BioLector Agent 1.10;
  • BioLection do przygotowania protokołu;
  • Biomek i-Series i Biomek Software;
  • modułem Bioreactor SILAS;
  • metodą Biomek_XT_Imports skonfigurowaną przez Beckman Coulter.

Relacje urządzeń w katalogu są celowo rozdzielone: RoboLector reprezentuje starszy stos JANUS/WinPrep, a RoboLector XT — bieżący stos XT/Biomek.

Architektura bieżącej integracji

RoboLector Agent jest warstwą decyzyjną pomiędzy danymi procesu a metodą robota. BioLector Agent przekazuje mu sygnały po każdym kompletnym cyklu pomiarowym. RoboLector Agent sprawdza warunki dla studzienek i przy trafieniu wykonuje sekwencję:

  1. wysyła do BioLector XT polecenie Pause;
  2. tworzy pliki handshake opisujące pipetowanie i subrutyny;
  3. oczekuje, aż Biomek Software wykryje i wykona polecenie;
  4. obserwuje zniknięcie obsłużonych plików z katalogu roboczego;
  5. wysyła do BioLector XT polecenie Continue;
  6. przechodzi do następnego cyklu pomiarowego.

Podczas operacji ciekłoprocesowej pomiary, kontrola temperatury i mikrofluidyczne podawanie są pauzowane. Gazowanie pozostaje aktywne, a wytrząsanie jest domyślnie kontynuowane; ustawienie konkretnego triggera może je zatrzymać.

Biomek Software przechowuje dwa rodzaje konfiguracji. Instrument file opisuje konkretny robot, dodatkowe elementy, deck layout i framing. Project file zawiera labware, typy końcówek i cieczy oraz techniki i szablony pipetowania. Te pliki są odrębnymi artefaktami od trigger profile RoboLector Agent.

Edytor triggerów

Trigger jest podstawową jednostką logiki RoboLector Agent. Każdy ma stan aktywności, nazwę, sygnał, operator porównania, liczbę powtórzeń, tryb Dosing/Sampling, mapę wartości zadanych oraz mapę objętości.

Edytor wyzwalaczy RoboLector Agent 1.8

Źródło: Beckman Coulter, „BioLector XT Microbioreactor / Biomek i-Series Automated Workstation Integration Manual”, PN D06915AA, PDF strona 35, drukowana strona 2-7. Ekran dokumentuje zakładki triggerów, mapy Setpoints/Volume, profile i ustawienia integracji linii 1.8.3.

Interfejs utrzymuje zawsze jeden Manual Trigger. Można go przeprogramować, aktywować i dezaktywować podczas trwającego doświadczenia. Standardowych triggerów może być wiele; po starcie ich warunki pozostają częścią zainicjalizowanego procesu.

Sygnały wyzwalające

Instrukcja 1.8.3 wymienia następujące wartości Trigger Signal:

Wartość Znaczenie
Abs. Time [h] bezwzględny czas eksperymentu
Delta. Time [h] czas od aktywacji triggera nadrzędnego albo od poprzedniego powtórzenia
pH skalibrowana wartość pH
DO skalibrowany rozpuszczony tlen
Biomass skalibrowany pomiar biomasy
Measurement Channel 1–6 surowe dane kanałów pomiarowych 1–6
Act. Volume aktualna objętość w studzience
Pip. Volume objętość w studzience pomniejszona o objętość startową

Warunek używa komparatora > albo < i wartości per studzienka. Repeats=1 wykonuje trigger w jednym cyklu, wartość dodatnia określa liczbę cykli, a -1 oznacza ciągłe sprawdzanie w kolejnych cyklach do końca doświadczenia.

Triggery zależne i kaskady

Relate to wiąże trigger z innym triggerem aktywacyjnym. Wtedy Abs. Time przechodzi na Delta. Time. Trigger zależny może wskazać inny zależny trigger, co tworzy kaskadę bez cyklicznych zależności. Co najmniej jeden niezależny trigger inicjuje taką kaskadę.

Po pierwszej aktywacji trigger zależny jest w kolejnych cyklach traktowany jak niezależny. Ta semantyka ma znaczenie przy analizie historii: samo odtworzenie aktualnych wartości progów nie pokazuje, który trigger wcześniej aktywował gałąź.

Każdy trigger ma także:

  • Pause [h] — przerwę przed ponownym sprawdzaniem warunku;
  • Block [h] — okres, przez który warunek musi się utrzymywać;
  • Allow shaking — kontynuację wytrząsania podczas działania robota;
  • opcjonalne wywołanie subrutyny Biomek;
  • zapisany trigger profile.

Dosing, Sampling i objętości

Dosing przenosi ciecz z płytki na decku do płytki hodowlanej w BioLector XT. Sampling przenosi materiał z płytki hodowlanej do płytki docelowej na decku. Każda aktywna studzienka ma wartość Volume [µL].

Bez złożonego mapowania operacja łączy studzienki o tej samej nazwie, np. A01→A01. Mapping może wskazać inną płytkę źródłową/docelową, inną studzienkę i kilka schematów wykonania dla jednego triggera. Max. Well Volume [µL] ogranicza napełnienie płytki hodowlanej; instrukcja pokazuje przykład 1400.

Washing wybiera globalny profil lub profil specyficzny dla triggera. Simple Cleaning używa cieczy systemowej w aktywnej stacji myjącej, a Extended Cleaning obejmuje dokładniejsze mycie wnętrza i zewnętrza końcówek etanolem w drugiej stacji.

Mapping

Okno Mapping Settings pozwala zapisać zakładkę mapowania jako plik (Save As (Backup)) i później ją załadować. Mapowanie łączy studzienki BioLector z pozycjami źródłowej lub docelowej płytki na decku.

Zakładki Repeat modyfikują wykonanie:

  • All działa przy każdym powtórzeniu triggera;
  • liczba całkowita działa tylko przy powtórzeniu o tym numerze;
  • Default działa, gdy dla danego powtórzenia nie pasuje inna zakładka liczbowa.

Można tworzyć wiele schematów pipetowania w ramach jednego zdarzenia. Apply to Agent zapisuje mapowanie do triggera, natomiast Exit without Applying zamyka okno bez zastosowania zmian.

Ustawienia integracji

Panel integracji zawiera sześć funkcji:

  1. Use BioLector — aktywuje połączenie z BioLector XT;
  2. RoboLector Config. — otwiera globalne ustawienia mycia;
  3. Max. Well Volume [µL] — limit objętości studzienki;
  4. Folder of Pipetting Log — katalog logów operacji robota;
  5. Path of Handshake File — wspólny katalog plików poleceń;
  6. Initialize RoboLector — inicjalizuje eksperyment integracyjny.

Ustawienia integracji RoboLector Agent

Źródło: instrukcja PN D06915AA, PDF strona 45, drukowana strona 2-17. Widoczne są katalog handshake, katalog pipetting log, trigger profile, limit 1400 µL i przycisk inicjalizacji.

Domyślna ścieżka pipetting log to C:\ProgramData\RoboLector Agent\LAgent Settings\Logs\. Ścieżka handshake ma być zgodna z konfiguracją metody Biomek i jest ustawiana na C:\Users\Public\Documents\RoboLector\Handshake files\.

Okno sterowania eksperymentem

Po inicjalizacji Agent otwiera Integration Control Window. Zakładki monitoringu obejmują BioLector Exp. Signals, Volume, Trigger Process Status, BioLector Environment i About. Panel urządzenia pokazuje stan połączenia, prędkość wytrząsania, temperaturę, wilgotność, numer cyklu, stan pokrywy, nazwę eksperymentu i protokołu, czas trwania oraz czas do następnego cyklu.

Okno monitoringu RoboLector Agent 1.8

Źródło: instrukcja PN D06915AA, PDF strona 47, drukowana strona 2-19. Ekran pokazuje monitoring 48 studzienek, status BioLector, System Log View i procesy tła.

Dolny panel zawiera System Log View, filtry komunikatów, Clear Log, stan Agenta, Debug Mode, powrót do konfiguracji i Stop and Back to Edit Configuration. Na ekranie instrukcji w Background Processes widoczny jest proces LDAPBioLectorSubscriber.

FixedTips.csv

RoboLector Agent tworzy FixedTips.csv jako polecenie dla metody Biomek. Przykład z instrukcji ma nagłówek:

SrcPos,SrcWell,DstPos,DstWell,Vol,WashOp

Kolejne rekordy identyfikują pozycję i studzienki źródłowe, pozycję i studzienki docelowe, tablicę objętości oraz operację mycia. Przykład stosuje wartości BioLector, tablice numerów studzienek i W0.

Przykład FixedTips.csv

Źródło: instrukcja PN D06915AA, PDF strona 49, drukowana strona 2-21. Zrzut dokumentuje rzeczywisty nagłówek i strukturę polecenia CSV.

Format przenosi instrukcję wykonawczą, a nie wyłącznie wynik. Zmiana SrcWell, DstWell, Vol lub WashOp może skierować ciecz do innych studzienek, zmienić dawkę albo profil mycia. Integralność tego pliku ma bezpośrednie znaczenie dla procesu biologicznego.

SubRoutines.csv

Gdy trigger ma aktywną opcję subrutyn, Agent tworzy także SubRoutines.csv. Plik ma nagłówek RunSub i dziesięć wartości logicznych odpowiadających subrutynom zdefiniowanym w metodzie Biomek. Instrukcja pozwala skonfigurować do 10 subrutyn; wartość TRUE zleca wykonanie odpowiedniej pozycji po operacjach ciekłoprocesowych triggera.

Przykład SubRoutines.csv

Źródło: instrukcja PN D06915AA, PDF strona 50, drukowana strona 2-22. Plik zawiera nagłówek RunSub i dziesięć flag logicznych.

Numer flagi ma znaczenie tylko razem z wersją metody Biomek. Ta sama sekwencja TRUE/FALSE przy innej metodzie może wywołać inne procedury.

Semantyka handshake

Biomek pozostaje w trybie Wait for Handshake file. Po wykryciu CSV wykonuje FixedTips.csv i opcjonalne SubRoutines.csv. Po ukończeniu działania pliki otrzymują timestamp, są przenoszone do katalogu archiwalnego wewnątrz lokalizacji handshake i kasowane z katalogu głównego.

Usunięcie z katalogu głównego jest potwierdzeniem dla RoboLector Agent. Agent wysyła wtedy Continue, a BioLector XT rozpoczyna kolejny cykl. Ta konstrukcja łączy stan systemu plików ze stanem procesu fizycznego.

Trzy sytuacje muszą być rozróżniane w logach:

Stan Znaczenie
plik oczekuje w katalogu głównym polecenie utworzone, robot jeszcze go nie potwierdził
plik ma kopię archiwalną i zniknął z głównego metoda uznała działanie za ukończone
plik zniknął bez zgodnego logu metody stan potwierdzenia wymaga korelacji z logiem i ruchem robota

Kolejność uruchamiania

Udokumentowana sekwencja dla 1.8.3 jest następująca:

  1. utworzyć i wysłać protokół BioLector XT w BioLection;
  2. zdefiniować triggery w RoboLector Agent;
  3. uruchomić BioLector Agent 1.10;
  4. uruchomić RoboLector Agent;
  5. uruchomić Biomek Software i metodę Biomek_XT_Imports;
  6. poczekać na stan oczekiwania na handshake;
  7. zainicjalizować RoboLector;
  8. wybrać protokół obecny na BioLector XT i podać objętości startowe.

Agent rozpoczyna protokół i czeka na nowe dane z BioLector XT. Zła kolejność może pozostawić program ze starą listą protokołów lub stanem disconnected, ponieważ BioLector Agent pobiera snapshot urządzenia przy własnym starcie.

Logi i dane wynikowe

RoboLector Agent utrzymuje dwa główne ślady: pipetting log dla każdego uruchomienia oraz System Log View. Okno monitoringu pokazuje komunikaty użytkownika, systemu i błędów, a także aktywne procesy tła.

Historyczna linia 1.2 generowała końcowy CSV obejmujący dane pomiarowe i działania liquid handlera. Plik można było zaimportować do BioLection i przekształcić do arkusza zgodnego z Excel. W linii 1.8.3 dodatkowym śladem są polecenia handshake i ich timestampowane kopie archiwalne.

Pełny materiał jednego eksperymentu obejmuje:

  • protokół BioLection;
  • trigger profile i mapowania;
  • FixedTips.csv i SubRoutines.csv dla każdego trafienia;
  • archiwalne kopie handshake;
  • pipetting log;
  • System Log View;
  • metodę, instrument file i project file Biomek;
  • snapshot protokołów, filtrów i kalibracji BioLector Agent;
  • dane pomiarowe i eksport końcowy.

Licencja i dongle

EULA w D06915AA obejmuje BioLector Agent oraz RoboLector Agent. Beckman udziela niewyłącznej i niesublicencjonowalnej licencji na program w kodzie obiektowym i dokumentację, do użytku wewnętrznego zgodnego z instrukcją.

Pełne funkcje są powiązane z fizycznym donglem. Pierwsza licencja obejmuje zakup klucza wysyłanego użytkownikowi. Umowa rozdziela pełne użycie od trybu evaluation/offline. Dongle jest zatem artefaktem konfiguracji i uprawnień, który należy ewidencjonować z wersją 1.8.3, licencją i konkretnym hostem.

Pakiet integracyjny BioLector XT–Biomek jest sprzedawany w trybie Request a Quote. W skład dostawy opisanej w instrukcji wchodzi Software package, BioLector / Biomek integration.

Bezpieczeństwo katalogu handshake

Ścieżka handshake znajduje się w publicznym profilu Windows. Bezpieczeństwo procesu zależy od rzeczywistych ACL katalogu, kontroli aplikacji i kont uruchamiających Agent oraz Biomek Software. Uprawnienie zapisu może umożliwić utworzenie lub zmianę polecenia CSV, a uprawnienie kasowania wpływa na semantykę potwierdzenia.

Kontrola powinna obejmować:

  • audyt create/write/rename/delete w katalogu handshake;
  • ograniczenie zapisu do procesów i kont integracji;
  • wersjonowanie metody Biomek_XT_Imports;
  • hash pliku przed wykonaniem i w kopii archiwalnej;
  • korelację timestampu z pipetting log i stanem BioLector;
  • alarm dla zniknięcia pliku bez zakończonego kroku metody;
  • zachowanie kolejności batchy handshake;
  • monitorowanie wolnego miejsca w katalogach roboczych i logach.

Integralność mapowania i metody

RoboLector Agent zapisuje źródłowe/docelowe studzienki, ale wykonanie zależy także od deck layout, instrument file, project file i metody Biomek. Zgodność nazwy płytki w Agent i Biomek jest warunkiem poprawnego ruchu robota. Instrukcja używa nazw BioLector, Dosing, Dosing2, Dosing3, Sampling, Sampling2 i Sampling3.

Zmiana położenia fizycznej płytki przy niezmienionym layoucie albo zmiana metody przy zachowanych flagach subrutyn może skierować ruch do innego miejsca. Baseline powinien więc wiązać trigger profile, mapping, metodę, deck layout i fotografię rzeczywistego decku w jednym pakiecie wersji.

Backup i odtworzenie

Kopia RoboLector Agent obejmuje co najmniej:

  1. trigger profiles;
  2. pliki mapowań zapisane przez Save As (Backup);
  3. globalne i lokalne ustawienia mycia;
  4. ścieżki integracji i limit objętości;
  5. katalog handshake wraz z archiwum;
  6. pipetting logs i System Log;
  7. metodę Biomek, instrument file i project file;
  8. wersje Agentów i Biomek Software;
  9. protokół BioLection oraz kalibracje BioLector XT;
  10. dane licencyjne i identyfikator dongla.

Test odtworzenia powinien używać płytki kontrolnej i nieprodukcyjnego urządzenia. Pełny wynik obejmuje poprawne wczytanie profilu, utworzenie obu CSV, wykonanie wskazanych studzienek, timestampowanie, archiwizację, skasowanie plików głównych oraz wznowienie cyklu BioLector XT.

Akwizycja i baseline

  1. Odczytać pełną wersję z plików programu i skróconą wersję z GUI.
  2. Zapisać wersję BioLector Agent, Biomek Software, SILAS i metody Biomek_XT_Imports.
  3. Wyeksportować trigger profiles i wszystkie mapowania.
  4. Skopiować katalog handshake przed uruchomieniem kolejnego batcha.
  5. Zabezpieczyć timestampowane archiwum oraz pipetting logs.
  6. Utrwalić System Log View, background processes i stan Debug Mode.
  7. Obliczyć SHA-256 FixedTips.csv, SubRoutines.csv, metody i konfiguracji decku.
  8. Zebrać ACL i dziennik dostępu do katalogu publicznego.
  9. Powiązać trigger, studzienki, objętości, ruch robota i kolejny cykl pomiarowy na jednej osi czasu.
  10. Zarejestrować dongle, dokument licencyjny i host, na którym był użyty.

Materiały źródłowe