种子是新的“黄金”。何以见得？世界人口持续增长，大家的生存离不开植物性食品。但是，气候变化、病虫害问题却威胁着植物育种。所以，植物育种者需要培育出抗性种子，并将其用于农业，而这一过程需要大量的 DNA 样本。为此，Synchron Lab 研发了一种“DNA 工厂”。该工厂采用自动化生产模式，集成了 Festo 的门架、电缸、气爪和传感器等产品。
该系统可在 24 小时内完成 40,000 次 DNA 样本提取。因此，在实验室自动化的条件下，它可以满足一再升高的产能的要求。长期以来，人们对 DNA 样本的需求量居高不下，就算雇用再多的实验室助理，也无法完成这些数量的样本处理。而且雇用人员还需要一笔高昂的费用。有了这些设备，那些高水平的实验室助理便可以专注于结果分析，这才是他们的核心能力所在。
哪怕是经验丰富的实验室助理，仅凭手工操作，每天也只能完成两块微孔板的 DNA 提取。就算使用小型自动化台式系统，每天也只能处理 8 块微孔板。而利用 Synchron Lab 的新型“DNA 工厂”，每天处理的微孔板可达 400 块。仅需一名操作员即可完成装卸微孔板的工作。
“之前，实验室人员对我们提供的自动化设备仍抱有一定的怀疑态度。所以我们让他们充分了解了设备的运行原理。” Synchron Lab 项目与业务开发经理 Glenn Dukel 这样解释道。他们让植物育种人员参与了开发工作，并采用了拖放元素等方式，让操作软件尽可能的直观。
设备从切碎的植物物质中提取 DNA。整个过程始于一个微孔板盒，该盒可容纳 400 块板，其中包括 200 块输入板和 200 块输出板。运行开始时，Festo 的条形码读码器 SBSI 会扫描所有微孔板。电缸 EGC 与摆动气缸 DRRD 和平行抓手 DHPS 相互配合运作抓取微孔板，并将其放置在工件托架上，然后通过运输系统运至不同工位。
为了将 DNA 从其他物质中分离出来，在第一个工位的裂解液样品中添加经过编码处理的金属微球，即“磁珠”。DNA 附着在微球上，而其他物质则漂浮在微孔板上。之后用带有涂层的硅胶磁铁将纯异丙醇缓冲溶液从旋转容器中吸出，然后用移液管将溶液滴入微孔板。然后开始 DNA 洗脱过程。
移液头在平面式门架 EXCH 上沿 X 轴方向移动，在具有足够刚度的电缸 EGC-HD 上沿 Z 轴方向移动。同样，配备 EMMT-AS 型伺服电机的电驱装置可保证运动轨迹精确无误。该类伺服电机适用于要求颇高的动态场合，在定位任务中可表现出非常好的可控性和定位路径精度。同时，节省空间的“单电缆解决方案”还可以降低安装成本。
第二个和第三个工位进行清洗操作。粘合剂缓冲溶液会在第二个工位吸取出来。在磁铁的作用下，缓冲溶液会呈环状。而 DNA 会存留在微孔板中。
在第三个工位，缓冲溶液异丙醇会将 DNA 从盐分和乙醇中分离出来。此过程使用了 Festo 的滴定头 VTOI。该滴定头装有 8 条输出通道以及一个配合这 8 条通道的阀，具有高效、可控的优点，适合用于微孔板。VTOI 可以滴定和虹吸 µl 级别的液量。这一过程可重复多次。
在第四个工位，用缓冲清洗液将 DNA 与磁珠分离。四个微孔板可同时联系进行这一过程，这样与其他系统相比，该系统可实现规模效应。该过程会用到在 X 方向运动的电缸 ELGC 和在 Y 方向运动的滑台式电缸 EGSC。然后用平行气爪 DHPS 抓取微孔板，以及用摆动气缸 DRRD 平移微孔板。
“对我们来说，在这个项目中拥有一个优质、可靠和国际化的自动化合作伙伴尤为重要，因此我们决定采用费斯托 Festo 的自动化技术。这正如一个著名汽车品牌的口号所说：‘惟有最好（Das Beste oder nichts）’。”Dukel 补充说道。
事实上，这座高度自动化的工厂也具有汽车制造厂的特征——高生产率、高模块化。因此，Synchron Lab 树立了 DNA 提取领域的“黄金标准”，使种子生产商能够应对未来全球农业的巨大需求。
Synchron 是一家从事自动化液体处理的专业企业，为实验室自动化领域提供定制化解决方案。Synchron 在行业中以不断进取和勇于创新而著称。自 1985 年以来，该公司一直与各家实验室设备制造商保持良好关系，并以此为基础，开发定制化产品。目前，该公司的软、硬件产品已遍及欧洲，在众多实验室投入使用。Synchron 深晓自动化的各个领域，并在柔性机器人自动化的研发与营销方面积累了丰富的经验。