Высокопроизводительные системы скрининга ускоряют выявление COVID-19

Способность быстро и дешево тестировать большое количество людей, вместе с вакцинацией и социальной дистанцировкой, является одной из трех опор решения пандемии. Однако массовое диагностическое тестирование на COVID-19 стало серьезным мировым вызовом.

Проблема единичного тестирования

При тесте SARS-CoV-2 по протоколу CDC RT-qPCR носовый салфетка забирается у человека и помещается в пробирку для лабораторного анализа. Парадигма «один образец — одна пробирка» просто перегружает тестовую инфраструктуру. Нужно было попробовать что-то новое: массовое тестирование.

Принцип массового тестирования

При массовом тестировании салфетки от нескольких людей помещаются в одну пробирку и обрабатываются как единый диагностический образец. Если мульти-салфетковая пробирка отрицательна — никаких действий не требуется. Если положительна — только эти люди проходят более дорогое экспресс-тестирование.

Вызов для автоматизированных систем

Независимо от схемы, высокопроизводительное автоматическое лабораторное оборудование с пипетами обычно не рассчитано на работу с салфетками. Салфетки создают проблемы для автоматизированных пипетных систем:

• Разная вязкость
• Заблокированные кончики пипеток
• Случайный мусор, попадающий в пипетку
• Навигация вокруг салфеток
• Попадание среды образа в неверные колодцы

Решение Festo LifeTech

Растущий спрос на массовое тестирование мотивировал команду Festo LifeTech изучить вызовы обработки проб COVID-19. Долгое время Festo производил автоматизированные платформы для высокопроизводительных и ультра-высокопроизводительных решений по экстракции ДНК/РНК компании LGC Biosearch Technologies. Совместная работа с LGC и сообществом массового тестирования оказалась бесценной для создания автоматизированного пипетного решения для скрининга COVID-19.

Подход Festo к пипетированию — воздух над жидкостью (air-over-liquid), а не положительное смещение. Преимущество: система управления может чувствовать поток и давление на линии вакуума, контролирующей аспирацию и дозирование. Это позволяет определить затор кончика пипетки.

Разработчики написали новый код: на основе сенсорной информации контроллер на базе CODESYS изгоняет подозрительный образец, репозиционирует кончик и повторно забирает образец. Контроллер также измеряет смещение для обеспечения чистоты образца и определения вязкости. При известной вязкости пипетная головка настраивается на корректную подачу жидкости.

Цепочка хранения и мониторинг

Мониторинг процесса, выяснение условий и сбор данных создают информацию о цепочке хранения для каждого образца. Это критически важно для достоверных тестов и реакций. Данные доступны через LIMS (лабораторные информационно-менеджмент системы) или системы пациентских записей, часто через облако для авторизованного персонала.

Festo продолжает инвестировать в технологии и разработку продуктов для интеграции дополнительной функциональности, производительности и гибкости в будущие пипетные решения.