Fast MDx cho thấy có thể phát hiện bao nhiêu mầm bệnh với tốc độ chưa từng thấy, mà không cần phải đến các phòng thí nghiệm an toàn sinh học đắt tiền. Công ty có trụ sở tại London đã phát triển một hệ thống xét nghiệm gần với bệnh nhân, giúp giảm thời gian chờ đợi thông thường từ 24 đến 48 giờ xuống chỉ còn một đến hai giờ. Ngoài ra còn có công nghệ tự động hóa từ Festo.
Covid-19, cúm A, cúm B, RSV-A, RSV-B: Điều quan trọng đối với các bác sĩ là có thể xác định một cách đáng tin cậy các mầm bệnh đường hô hấp phổ biến nhất trong một đến hai giờ, để những người nhiễm bệnh có thể nhanh chóng được điều trị phù hợp cho từng cá nhân. Nền tảng thử nghiệm thường được thiết lập gần bệnh nhân trong bệnh viện, phòng khám hoặc cơ sở y tế.
“Nền tảng thử nghiệm thông lượng cao, hướng đến bệnh nhân, hoàn toàn tự động có tính di động, và do đó có thể được sử dụng ở mọi nơi. Richard Lewis, Người sáng lập và CEO của Fast MDx cho biết, nó chỉ yêu cầu một kỹ thuật viên vận hành, thay vì năm kỹ thuật viên thường được yêu cầu trong phòng thí nghiệm trung tâm để xử lý tới 1.000 mẫu bệnh phẩm của bệnh nhân trong một ca làm việc kéo dài 8 tiếng.
Nền tảng Fast MDx dựa vào công nghệ tự động hóa của Festo để hút và phân phối. Các hệ thống xét nghiệm tự động giúp tiết kiệm thời gian của kỹ thuật viên và giảm sai sót của con người liên quan đến việc hút hàng trăm mẫu thủ công vào các ống và tấm microtiter tiêu chuẩn. "Fast MDx là một hệ thống tích hợp đầy đủ bao gồm mọi thứ cần thiết cho xét nghiệm, từ các ống mẫu và gạc cho đến truyền kết quả điện tử đến bệnh viện, phòng khám hoặc văn phòng bác sĩ nơi lấy mẫu ban đầu", Lewis giải thích.
Các thử nghiệm trên nền tảng Fast MDx hoàn toàn tự động: Hệ thống bao gồm các cổng xử lý có trục điện của Festo để xử lý các ống hút chính xác cũng như xử lý các tấm microtiter PCR nhờ robot, một phớt nhiệt của công ty K Biosystem và máy quay vòng nhiệt qPCR cực nhanh đã được cấp bằng sáng chế của Fast MDx, NGX2. Phần mềm Biosero được sử dụng trên nền tảng này tích hợp và kiểm soát tất cả các mô đun và làm cho nó rất dễ sử dụng. Nhà chế tạo máy đặc biệt Applied Automation của Anh chịu trách nhiệm thiết lập toàn bộ hệ thống thử nghiệm và tất cả các khía cạnh về an toàn, phân tích rủi ro và đánh dấu CE.
Người vận hành sử dụng các khay đựng có các đầu ống hút, tấm microtiter, bộ xét nghiệm với tất cả các thuốc thử và mẫu bệnh phẩm. Chúng được theo dõi trong suốt quá trình bằng cách sử dụng một mã vạch duy nhất được laser khắc ở dưới đáy mỗi mẫu của khách hàng.
Trong quá trình chuẩn bị mẫu, hệ mặt phẳng Festo EXCM hoạt động trong mặt phẳng X và Y. 92 mẫu bệnh nhân được quét từ bên dưới bằng cảm biến quang học của Festo để chắc chắn rằng tất cả các mẫu đều có mặt. Hệ thống ống hút tự động, bao gồm đầu ống hút Festo DHOE và đầu phun ống tiêm dùng một lần DHAO, được gắn trên cổng bề mặt phẳng theo hướng Z. Đầu ống hút có thể định lượng thể tích chính xác trong phạm vi 10 µl và tốc độ ống hút có thể được điều chỉnh để có thể định lượng tới 10 ml/s.
Hỗn hợp chính được chuẩn bị, đổ lên tấm microtiter và thêm các mẫu vào. Mỗi mẫu bệnh phẩm được hút xuyên qua nắp mẫu bệnh phẩm bằng cách sử dụng đầu ống hút dùng một lần và đưa hỗn hợp chính vào trong một ô của tấm microtiter. Để tránh lây nhiễm chéo, mỗi đầu hút chỉ được sử dụng cho một mẫu bệnh phẩm và sau đó được loại bỏ. Hannes Rößer, một chuyên gia xử lý tại Festo giải thích: “Việc chọc thủng nắp giúp tiết kiệm rất nhiều thời gian và tiền bạc, vì không cần hệ thống đóng mở thông thường và tránh được các lỗi xử lý của con người. Lỗi này thường xảy ra khi hút hàng trăm mẫu vào ống theo cách thủ công”.
Một hệ thống xử lý riêng biệt, dựa trên hệ mặt phẳng EXCM-30, nhấc tấm microtiter đã đầy bằng bộ kẹp điện EHPS-16 và đặt nó vào máy hàn nhiệt, nơi nó được niêm phong bằng màng nhựa. Tấm được đậy kín sẽ được đặt vào khối RT. Khối này có nhiệm vụ kích hoạt quá trình chuyển đổi RNA, nếu có, thành DNA bổ sung (cDNA). Ở bước cuối cùng, phản ứng PCR diễn ra để xác định xem trình tự cDNA của mầm bệnh quan tâm có xuất hiện trong một trong các mẫu bệnh phẩm đang được kiểm tra hay không.
Để độc lập với một nguồn cấp khí nén bên ngoài, nền tảng thử nghiệm Fast MDx sử dụng bộ tạo áp suất chân không PGVA của Festo, tạo ra áp suất hoặc chân không +/-0,5 bar. Chỉ cần nguồn điện 24 V cho nguồn cấp khí nén có dung dịch áp suất và chân không. PGVA tích hợp một máy nén mini, bộ lọc không khí, bình chứa và điều khiển chân không và áp suất điện tử trong không gian nhỏ nhất, đại diện cho một giải pháp khép kín để xử lý chất lỏng trong lĩnh vực tự động hóa phòng thí nghiệm.
Richard Lewis, CEO của Fast MDx cho biết: "Nhờ sự hợp tác chặt chẽ giữa Fast MDx và Festo, chúng tôi đã có thể xây dựng các nguyên mẫu đầu tiên một cách nhanh chóng và hiệu quả, mặc dù mức độ phức tạp cực kỳ cao." "Chúng tôi đã có thể kết hợp chuyên môn toàn diện của Fast MDx trong lĩnh vực luân chuyển nhiệt qPCR với các cổng 3D, bộ điều khiển và hệ thống ống hút đã được kiểm nghiệm của Festo."