Enza Zaden - LabAutomation

Automatisering in Zaadgezondheid
Debby Beugelsdijk
Automatisering in Zaadgezondheid | Debby Beugelsdijk| Maart 2015
Introductie
Doel: Beschrijven het proces van automatisering en implementatie daarvan op
het gezondheidslaboratorium van Enza Zaden
• Groentezaadindustrie en Enza Zaden
• Zaadgezondheid
• De weg naar automatisering
• Implementatie en validatie
• Resultaat
Automatisering in Zaadgezondheid | Debby Beugelsdijk| Maart 2015
Zaadindustrie
•
Grootste bedrijven
•
•
Belangrijkste landen
•
•
Monsanto, Syngenta, Limagrain, RijkZwaan, Bejo, East-West, Sakata,
Takii, Enza
Nederland, USA, Frankrijk, Japan, Israel
Markt
(NL 1.255 mln USD, export 2012)
(source: ISF, http://www.worldseed.org
Automatisering in Zaadgezondheid | Debby Beugelsdijk| Maart 2015
Enza zaden
•
Groenteveredeling, productie en vermarkting van zaden
•
Familie bedrijf
•
1500 medewerkers (40 nationaliteiten)
•
50% werkzaam in R&D
•
Veredeling in 22 gewassen
Automatisering in Zaadgezondheid | Debby Beugelsdijk| Maart 2015
Enza zaden
•
‘Multilocal’
•
Actief in 24 landen
Automatisering in Zaadgezondheid | Debby Beugelsdijk| Maart 2015
Zaadgezondheid
•
6 fte onderzoek en 10 fte routine zaadgezondheidscontrole
•
Doel: het detecteren van zaadgebonden ziektes in zaad en bladmateriaal
Bacteriën
Fungi
http://www.eppo.int/
Cmm - Tomato
Xcc - Cauliflower
Psm - Radish
Virussen
Tobamo - Tomato
CGMMV - Cucurbits
PepMV- Tomato
Automatisering in Zaadgezondheid | Debby Beugelsdijk| Maart 2015
Xanthomonas Tomato
LMV- Lettuce
Acidovorax Cucurbits
Phoma - Corn Salad
Viroiden
Pospiviroiden- Solanacea
Zaadgezondheid
Bacteriën
3 weeks
3 days
DNA extraction + PCR
Positief
4-5 weeks
Voorscreening met dPCR; voorbeeld Psm in radijs:
• 70% monsters negatief  tijdswinst: 80%
Automatisering in Zaadgezondheid | Debby Beugelsdijk| Maart 2015
Zaadgezondheid
Virussen
Grind
seeds/ leaf
Virussen/Viroiden
DAS-ELISA
RT-PCR
Grind
seeds/ leaf
RT-PCR
Confirmation
3,5 days
• Testen op zaad
• Lokaal  wereldwijd preventief screenen van bladmateriaal
Automatisering in Zaadgezondheid | Debby Beugelsdijk| Maart 2015
2 days
De weg naar automatisering
• Meer (PCR gebaseerde) toetsen
• Sample voorbereiding en RNA/DNA extractie kost veel tijd
• Veel repetitief werk (gezondheid medewerkers)
• Gelimiteerde ruimte/personeel
• Fouten/afwijkingen zijn kostbaar
o.a. kruisbesmetting
Jaar
Virussen/Viroïden
RNA isolaties
Bacteriën
DNA isolaties
Total
2010
698
1269
1967
2014
2806
2692
5498
2024
~53800
~4800
~58600
Automatisering in Zaadgezondheid | Debby Beugelsdijk| Maart 2015
De weg naar automatisering
• Welke proces(sen)/toetsen moeten worden geautomatiseerd?
• Procesbeschrijving
Monster voorbereiding bladtoetsen (virus/viroiden)
RNA extractie bladtoetsen (virus/viroide)
Automatisering in Zaadgezondheid | Debby Beugelsdijk| Maart 2015
De weg naar automatisering
• Voorwaarden waaraan de toets en dus het apparaat aan moet voldoen
•
Nauwkeurig – reproduceerbaarheid handelingen
•
Minimaliseren kans op kruisbesmetting
•
Toetsresultaat gelijk  gevoeligheid gelijk of groter
•
Open systeem
•
•
Geschikt voor huidige toepassing
•
Aan te passen aan toekomst
Grootte apparatuur  afhankelijk van aantal monsters/dag + toekomst
Automatisering in Zaadgezondheid | Debby Beugelsdijk | Maart 2015
De weg naar automatisering
• Overig
•
Aanpassingen aan ruimte
•
Wat is na implementatie de volgende limiterende factor
•
Implicaties op het gehele proces/toets binnen het laboratorium
•
Implicaties buiten het laboratorium
• Meerdere geschikte kandidaten – gekozen voor Hamilton
•
Kleine zaken gaven de doorslag
•
Wijze van pipetteren
•
Suggesties / oplossingen
Automatisering in Zaadgezondheid | Debby Beugelsdijk | Maart 2015
Implementatie en validatie
• Implementatie kost tijd  voornamelijk ‘fine tuning’
•
Test programma
•
Test met samples
•
Vergelijking met huidige methode
 Veel contact met Hamilton
• Validatie
Automatisering in Zaadgezondheid | Debby Beugelsdijk| Maart 2015
Resultaat
• Proceskosten versus arbeidskosten
•
Niet perse korter proces/toets
•
Wel minder arbeid in het proces
•
Malen + RNA extractie: meer samples/dag
•
Handmatig: 2 personen, maximaal 192 samples
•
Geautomatiseerd: 1 persoon, maximaal 780 samples
• Validatie loopt
Automatisering in Zaadgezondheid | Debby Beugelsdijk| Maart 2015
Automatisering in Zaadgezondheid | Debby Beugelsdijk| Maart 2015