Высокопроизводительные системы скрининга помогают при COVID-19

Возможность быстро и экономически эффективно тестировать большое количество людей, наряду с вакцинацией и социальным дистанцированием, являются тремя столпами, поддерживающими решение этой пандемии. Однако массовое диагностическое тестирование на COVID-19 стало серьезной проблемой во всем мире.

В тесте на SARS-CoV-2 с использованием одобренного Центром контроля заболеваний протокола RT-qPCR у человека берется образец мазка из носа и запечатывается в пробирку для лабораторного анализа.

Парадигма «один образец на пробирку» просто перегружает инфраструктуру тестирования. Пришлось попробовать что-то новое:массовое тестирование.

При массовом тестировании мазки от нескольких человек помещаются в одну пробирку и обрабатываются как единый диагностический образец. Если анализ в пробирке с несколькими мазками дал отрицательный результат, никаких действий не требуется.

Если, с другой стороны, эта пробирка дает положительный результат, то только эти люди должны пройти более дорогостоящее экспресс-тестирование.

Будь то один образец в пробирке или несколько образцов, автоматизированное лабораторное оборудование с высокой пропускной способностью, использующее пипетки, обычно не предназначено для работы с мазками.

Тампоны создают проблемы для автоматических систем пипетирования, которые необходимо решить, в том числе:

• Разная вязкость
• Заблокированы наконечники пипеток.
• Случайный мусор, попавший в пипетку
• Навигация по мазкам
• Образец среды попадает в неправильные лунки.

Быстро растущий спрос на массовое тестирование побудил команду Festo LifeTech лучше понять проблемы, возникающие при обработке образцов COVID-19.

В течение многих лет Festo производила автоматизированные платформы для высокопроизводительных и сверхвысокопроизводительных решений LGC Biosearch Technologies для скрининга экстракции ДНК/РНК. Работа с LGC Biosearch Technologies в сочетании с сотрудничеством с сообществом массового тестирования оказалась неоценимой, поскольку команда работала над решением для автоматизированного пипетирования для скрининга COVID-19.

Подход Festo к пипетированию — это воздух над жидкостью, а не поршневые головки пипеток.

Преимущество системы «воздух над жидкостью» заключается в том, что система управления может определять поток и давление в линии давления и вакуума — линии, которая управляет всасыванием и дозированием целевой среды внутри наконечника пипетки.

Определяя поток и давление, контроллер может определить, есть ли закупорка наконечника пипетки.

Группа разработчиков написала новый код, который на основе информации датчика позволял системе управления Festo на основе CODESYS выбрасывать подозрительный образец, перемещать наконечник пипетки, а затем повторно собирать образец.

Контроллер также был запрограммирован на измерение смещения и обеспечение чистоты образца, а также на определение вязкости.

При известной вязкости пипеточную головку можно настроить для правильной подачи жидкости.

Мониторинг процесса, выяснение условий и сбор данных создают информацию о цепочке поставок для каждого образца.

Цепочка поставок имеет жизненно важное значение для гарантированных испытаний и мероприятий по реагированию. Данные о цепочке хранения обычно доступны через системы управления лабораторной информацией (LIMS) или через систему карт пациентов. LIMS может представлять данные через облако для доступа уполномоченного персонала.

Festo продолжает инвестировать в разработку технологий и продуктов для интеграции дополнительных функций, производительности и гибкости в будущие решения для пипетирования.