6 novembre 2020

Hamilton & la technologie DropWatch du CSEM

Rapide, précis et à large portée. Ce sont les mots qu’utilise Hamilton pour décrire Magpip, son nouveau système de manipulation des liquides. Nous vous proposons d’examiner plus en détails cette nouvelle plateforme de pipettage à haut débit, dont la mesure précise du volume des gouttelettes repose sur une technologie du CSEM.

DropWatch technology

« Quand la manipulation des liquides et les technologies d’imagerie se combinent, une étroite coopération est essentielle », explique Hanspeter Romer, chef du département Research and New Technologies Robotics chez Hamilton. « Le système MagPip peut pipetter de très faibles volumes dans la gamme sub-microlitre, de 350 nanolitres jusqu’à 750 microlitres. Grâce à notre partenariat avec le CSEM, nous pouvons maintenant analyser et quantifier les plus infimes gouttelettes avec une précision et une résolution sans précédent. »

Révolutionner le domaine du pipetage n’était pas une tâche facile. « Etendre la plage des volumes de MagPip à l’échelle sub-microlitre exigeait d’introduire de nouvelles méthodes pour caractériser notre système car les méthodes gravimétriques classiques ne suffisaient plus.», confirme Hanspeter Romer de Hamilton. Désormais, ce fournisseur majeur de technologies pour l’automatisation de laboratoires a résolu ce problème en adoptant un nouveau système de mesure visuelle développé au CSEM, que nous vous présentons ici: Dropwatch.

A propos du système DropWatch

« En mesurant optiquement les gouttelettes en vol avec un système d’imagerie à haute vitesse, DropWatch peut enregistrer de manière dynamique leur distribution, mesurer leur volume avec précision et suivre leurs trajectoires en trois dimensions », explique Peter Cristofolini, ingénieur R&D senior au CSEM. « En utilisant deux caméras synchronisées, positionnées à 90 degrés l’une de l’autre, nous pouvons observer l’ensemble des gouttelettes à la vitesse de 8000 images par seconde. Avec le puissant logiciel de Hamilton, nous pouvons reconstruire une animation 3D haute résolution de la forme et de la trajectoire des gouttelettes, ce qui assure une mesure du volume extrêmement précise de MagPip. »

Dans le système DropWatch, deux caméras FastEye (entièrement développées au CSEM) sont équipées d’un puissant système de portes logiques programmable (FPGA), et comprennent un réseau neuronal pour enregistrer et analyser les événements en temps réel. Les opérateurs de DropWatch peuvent contrôler les deux caméras, ajuster les paramètres d’enregistrement, déclencher et examiner des séquences d’images à haute vitesse. Cela fait de DropWatch un outil extrêmement versatile pour analyser dynamiquement la distribution des gouttelettes.

La coopération est centrale

Chez Hamilton, Hanspeter Romer conclut : « Sur ce projet, le partenariat avec le CSEM nous a permis de trouver la technologie la plus adaptée à nos besoins. Grâce à leur considérable expérience dans les systèmes d’imagerie à haute vitesse nous avons pu développer ensemble un équipement unique, capable de quantifier jusqu’aux plus petits volumes de liquides. »