Záchrana životov pomocou molekulárnych testov

Vysoká priepustnosť v testoch na mnohé patogény horných dýchacích ciest vďaka automatizačnej technológii

Fast MDx ukazuje, koľko patogénov je možné odhaliť bezprecedentnou rýchlosťou bez toho, aby ste museli chodiť do drahých laboratórií biologickej bezpečnosti. Spoločnosť so sídlom v Londýne vyvinula testovací systém blízko pacienta, ktorý skracuje obvyklú čakaciu dobu z 24 na 48 hodín len na jednu až dve hodiny. Tiež na palube: automatizačná technika od Festo.

Covid-19, chrípka A, chrípka B, RSV-A, RSV-B: Pre lekárov je dôležité, aby boli schopní spoľahlivo určiť najbežnejšie respiračné patogény za jednu až dve hodiny, aby infikovaní ľudia mohli rýchlo dostať personalizovanú liečbu. Testovacia platforma sa zvyčajne nachádza v blízkosti pacienta v nemocniciach, na klinikách alebo v lekárskych ambulanciách.

„Plne automatizovaná, na pacienta orientovaná, vysokovýkonná testovacia platforma je mobilná, a preto sa dá použiť kdekoľvek. Vyžaduje si to obsluhu iba jedného technika namiesto piatich, ktoré sa zvyčajne vyžadujú v centrálnom laboratóriu na spracovanie až 1 000 vzoriek pacientov za 8-hodinovú zmenu,“ povedal Richard Lewis, zakladateľ a generálny riaditeľ spoločnosti Fast MDx.

Všetko, čo potrebujete na palube

Platforma Fast MDx sa pri pipetovaní a dávkovaní spolieha na automatizačnú technológiu od Festo. Automatizované testovacie systémy šetria čas technikom a znižujú ľudskú chybu spojenú s manuálnym pipetovaním stoviek vzoriek do štandardizovaných skúmaviek a mikrotitračných platní. "Fast MDx je plne integrovaný systém, ktorý zahŕňa všetko potrebné pre test, od skúmaviek a tampónov až po elektronický prenos výsledkov do nemocnice, na kliniku alebo do lekárskej ordinácie, kde bola vzorka pôvodne odobratá," vysvetľuje Lewis.

Testy na platforme Fast MDx sú plne automatizované: Systém zahŕňa manipulačné portály s elektrickými osami od Festo pre presnú manipuláciu s pipetami a pre robotickú manipuláciu s PCR mikrotitračnými doštičkami, tepelné tesnenie od Kbiosystems a patentovaný ultrarýchly qPCR termocykler od Fast MDx, NGX2. Softvér Biosero použitý na platforme integruje a riadi všetky moduly a veľmi uľahčuje používanie. Britský výrobca špeciálnych strojov Applied Automation je zodpovedný za nastavenie celého testovacieho systému a za všetky aspekty bezpečnosti, analýzy rizík a označenia CE.

Prevádzka testovacej platformy Fast MDx

Operátor vloží do stojanov špičky pipiet, mikroplatničku, testovaciu súpravu so všetkými činidlami a vzorky pacientov. Tie sú sledované počas celého procesu pomocou jedinečného čiarového kódu, ktorý je laserom vyleptaný na spodok každej vzorky zákazníka.

Počas prípravy vzorky pracuje Festo EXCM area portál v rovinách X a Y. 92 vzoriek pacientov sa skenuje zdola optickými senzormi Festo, aby sa overilo, či sú prítomné všetky vzorky. Automatizovaný pipetovací systém pozostávajúci z pipetovacej hlavy Festo DHOE a jednorazového vyhadzovača striekačky DHAO je namontovaný na portáli rovinného povrchu v smere Z. Pipetovacia hlava dokáže presne dávkovať objemy v rozsahu 10 µl a rýchlosť pipetovania je možné nastaviť tak, aby bolo možné dávkovať až 10 ml/s.

Pripraví sa hlavná zmes, naleje sa na mikrotitračnú platňu a pridajú sa vzorky. Každá vzorka pacienta sa odsaje pomocou jednorazovej špičky pipety, ktorá prepichne uzáver vzorky pacienta, a napipetuje sa do základnej zmesi v jamke mikrotitračnej platničky. Aby sa predišlo krížovej kontaminácii, každý hrot sa použije len pre jednu vzorku pacienta a potom sa zlikviduje. „Prepichnutie viečka šetrí veľa času a peňazí, pretože nie sú potrebné žiadne konvenčné systémy otvárania a zatvárania a predchádza sa chybám ľudskej manipulácie, ku ktorým často dochádza pri manuálnom pipetovaní stoviek vzoriek do skúmaviek,“ vysvetľuje Hannes Rößer, odborník na manipuláciu. technológie v spoločnosti Festo.

Používajú sa elektrické uchopovače a osi

Samostatný manipulačný systém, založený na plochom portáli EXCM-30, odoberie naplnenú mikrotitračnú doštičku pomocou elektrického uchopovača EHPS-16 a umiestni ju do Heatsealeru, kde sa zataví plastovou fóliou. Utesnená platňa sa potom umiestni do RT bloku, ktorý spustí konverziu RNA, ak je prítomná, na komplementárnu DNA (cDNA). V poslednom kroku sa uskutoční PCR reakcia, aby sa určilo, či je sekvencia cDNA požadovaného patogénu prítomná v jednej z vyšetrovaných vzoriek.

Generátor tlaku, generátor vákua nezávislý od napájania

Aby bola testovacia platforma Fast MDx nezávislá od externého pneumatického napájania, používa generátor tlaku a vákua PGVA od Festo, ktorý vytvára tlak alebo vákuum +/- 0,5 bar. Pre pneumatické napájanie s tlakovým a vákuovým riešením je potrebný iba 24 voltový zdroj. PGVA integruje minikompresor, jednotku vzduchového filtra, zásobník a elektronické riadenie tlaku a vákua na najmenšom priestore, čo predstavuje samostatné riešenie pre manipuláciu s kvapalinami v laboratórnej automatizácii.

„Vďaka úzkej spolupráci medzi Fast MDx a Festo sme dokázali postaviť prvé prototypy rýchlo a efektívne aj napriek extrémne vysokej úrovni zložitosti,“ hovorí Richard Lewis, generálny riaditeľ Fast MDx. „Dokázali sme spojiť komplexné odborné znalosti Fast MDx v oblasti termocyklovania qPCR s osvedčenými 3D portálmi, ovládacími prvkami a pipetovacími systémami od Festo.“