自動化工作站的發(fā)展類似于計算機(jī)，只有專家才能操作的龐大系統(tǒng)讓位于更小、更用戶友好的系統(tǒng)。盡管尺寸減小并簡化了使用，但由于各種技術(shù)的不斷改進(jìn)，今天的機(jī)器人工作站通常優(yōu)于其前身。

大約十年前，自動化液體處理讓人想起制藥公司的房間大小系統(tǒng)的圖像，這些系統(tǒng)耗資數(shù)十萬美元，由專家團(tuán)隊(duì)運(yùn)行并進(jìn)行操作和編程。如今，不到 10,000 美元、足夠放置微波爐大小設(shè)備的工作臺空間，以及圖形用戶界面上的一些點(diǎn)擊，就可以讓大多數(shù)科學(xué)家進(jìn)入自動化液體處理領(lǐng)域。一個巨大的工作站可以處理更多的樣本，但這在大多數(shù)基礎(chǔ)研究實(shí)驗(yàn)室中是不需要的。事實(shí)上，一些科學(xué)家轉(zhuǎn)向自己動手的方法來自動化實(shí)驗(yàn)室中的流程。

盡管生命科學(xué)和商業(yè)實(shí)驗(yàn)室主要使用機(jī)器人工作站進(jìn)行液體處理，但這并不是唯一可以自動化的過程。這些平臺還可以加熱或冷卻樣品、密封多孔板等。科學(xué)家團(tuán)隊(duì)將基于酯酶的生物傳感器和機(jī)器人工作站變成了農(nóng)藥檢測系統(tǒng)，該團(tuán)隊(duì)報告說“使用機(jī)器人系統(tǒng)可以輕松集成到工業(yè)生產(chǎn)線中，提高監(jiān)測效率，以及使用用于環(huán)境檢測的實(shí)時生物傳感設(shè)備?！?

當(dāng)談到使工作站自動化的基本原因時，大多數(shù)科學(xué)家都知道這項(xiàng)技術(shù)可以提高實(shí)驗(yàn)室的效率。此外，減少人為干預(yù)可以減少實(shí)驗(yàn)中的錯誤和可變性。盡管有這些好處，但一些實(shí)驗(yàn)室比其他實(shí)驗(yàn)室從這項(xiàng)技術(shù)中獲得的收益更多。

加強(qiáng)推進(jìn)

當(dāng)談到它可以做什么時，不僅僅是工作站的部件。在某些情況下，一個領(lǐng)域的進(jìn)步會產(chǎn)生另一個領(lǐng)域的改進(jìn)。例如，漢密爾頓公司的科學(xué)內(nèi)容經(jīng)理凱文米勒指出：“自動化和分析技術(shù)被鎖定在一個永久的反饋循環(huán)中?！?他補(bǔ)充說，“隨著一個群體的進(jìn)步，另一個群體會以自己的進(jìn)步做出回應(yīng)?！?

這些推進(jìn)步驟的結(jié)果使科學(xué)家能夠探索更復(fù)雜的問題，而且通常以更精確的方式進(jìn)行。例如，Miller 指出，今天的“自動化液體處理技術(shù)進(jìn)步專注于通過廣泛的體積（從納升到微升）以及工作流程執(zhí)行來提供真實(shí)性。” 小型化分析以使用更少樣品的持續(xù)趨勢需要能夠以非常小的體積準(zhǔn)確工作。

探索經(jīng)濟(jì)學(xué)

當(dāng)任何實(shí)驗(yàn)室經(jīng)理想到自動化工作站時，都會想到費(fèi)用。在龐大系統(tǒng)的時代，機(jī)器人液體處理器的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室的預(yù)算。今天，一些科學(xué)家認(rèn)為自動化系統(tǒng)包括經(jīng)濟(jì)激勵，但事實(shí)并非如此。

不過，自動化工作站也可以通過其他方式為實(shí)驗(yàn)室節(jié)省資金。“除了資本設(shè)備，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)最昂貴的資源是其人員，”米勒說?！半S著樣品處理量的增加而增加人員，根本不劃算?！?為了處理更多樣品，機(jī)器人系統(tǒng)——一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的系統(tǒng)——可能是實(shí)驗(yàn)室的更好選擇。這樣的系統(tǒng)甚至可以以不太明顯的方式為實(shí)驗(yàn)室節(jié)省資金。正如米勒解釋的那樣，這種設(shè)備可以“減少或消除重復(fù)性運(yùn)動損傷的風(fēng)險，這會減緩個人或?qū)嶒?yàn)室范圍內(nèi)的進(jìn)展?！?

在 COVID-19 大流行期間，世界各地的實(shí)驗(yàn)室都在尋找方法來加快和確保一系列診斷測試的準(zhǔn)確性。米勒和他的同事使用自動化工作站吸頭進(jìn)行了一項(xiàng)測試，該測試可以在 4 微升血清中找到來自 SARS-CoV-2（導(dǎo)致 COVID-19 的病毒）的刺突蛋白。

這樣一個公共衛(wèi)生示例揭示了使用自動化工作站的一些關(guān)鍵好處——甚至是挽救生命的好處，但許多其他分析將在這些系統(tǒng)上運(yùn)行，以擴(kuò)展我們的知識并改善我們的環(huán)境和我們的健康。