Sistemas de Triagem de Alta Produtividade Aceleram Detecção da COVID-19

A capacidade de testar rapidamente e de forma econômica grandes números de pessoas, junto com vacinação e distanciamento social, são os três pilares que sustentam a solução para esta pandemia. No entanto, os testes diagnósticos de COVID-19 em alto volume apresentaram um desafio mundial significativo.

Em um teste de SARS-CoV-2 usando o protocolo RT-qPCR aprovado pelo Centro de Controle de Doenças, uma amostra de swab nasal é coletada de um indivíduo e selada em um tubo de ensaio para análise laboratorial.

O paradigma de uma amostra por tubo de ensaio simplesmente sobrecarrega a infraestrutura de testes. Algo novo precisava ser tentado: testes em massa.

Durante os testes em massa, swabs de múltiplas pessoas são colocados em um único tubo de ensaio e processados como uma única amostra diagnóstica. Se o tubo de ensaio multi-swab for negativo, nenhuma ação é necessária.

Se, por outro lado, esse tubo testar positivo, apenas esses indivíduos precisarão receber o teste rápido mais caro.

Seja uma amostra por tubo de ensaio ou múltiplas amostras, equipamentos de laboratório automatizados de alta produtividade utilizando pipetas geralmente não são projetados para lidar com swabs.

Os swabs criam problemas para sistemas automatizados de pipetagem que devem ser resolvidos, incluindo:

• Viscosidade variável
• Ponteiras de pipeta bloqueadas
• Detritos aleatórios entrando na pipeta
• Navegação ao redor dos swabs
• Meio de amostra caindo em poços incorretos.

A demanda crescente por testes em massa motivou a equipe Festo LifeTech a compreender melhor os desafios no processamento de amostras de COVID-19.

Por anos, a Festo produziu plataformas automatizadas para soluções de triagem de extração de DNA/RNA de alta e ultra-alta produtividade da LGC Biosearch Technologies. Trabalhar com a LGC Biosearch Technologies em combinação com a colaboração com a comunidade de testes em massa provou ser inestimável enquanto a equipe trabalhava em direção a uma solução de pipetagem automatizada para triagem de COVID-19.

A abordagem da Festo para pipetagem é ar sobre líquido, em vez de cabeças de pipeta de deslocamento positivo.

Um benefício do ar sobre líquido é que o sistema de controle pode detectar fluxo e pressão na linha de pressão e vácuo — a linha que controla a aspiração e dispensação do meio alvo dentro da ponteira da pipeta.

Ao detectar fluxo e pressão, o controlador pode determinar se há bloqueio na ponteira da pipeta.

O grupo de desenvolvimento escreveu novo código que, baseado nas informações do sensor, permitiu ao sistema de controle baseado em CODESYS da Festo ejetar uma amostra suspeita, reposicionar a ponteira da pipeta e então recolher a amostra.

O controlador também foi programado para medir deslocamento e garantir uma amostra limpa e determinar viscosidade.

Com viscosidade conhecida, a cabeça de pipetagem poderia ser ajustada para entrega correta do fluido.

Monitorar o processo, determinar condições e coletar dados cria informações de cadeia de custódia para cada amostra.

A cadeia de custódia é vital para atividades de teste e resposta asseguradas. Os dados de cadeia de custódia são tipicamente acessíveis através de sistemas de gerenciamento de informações laboratoriais (LIMS) ou através de um sistema de registro de pacientes. O LIMS pode apresentar dados via nuvem para acessibilidade por pessoal autorizado.

A Festo continua investindo em atividades de desenvolvimento de tecnologia e produto para integrar funcionalidade, desempenho e flexibilidade adicionais em futuras soluções de pipetagem.