Sistemas de triagem de alto rendimento ajudam com COVID-19

A capacidade de testar de forma rápida e econômica um grande número de pessoas, juntamente com vacinas e distanciamento social, são os três pilares que sustentam a solução para essa pandemia. Os testes de diagnóstico de COVID-19 de alto volume, no entanto, apresentaram um desafio mundial significativo.

Em um teste SARS-CoV-2 usando o protocolo RT-qPCR aprovado pelo Center for Disease Control, uma amostra de swab nasal é retirada 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 tinha que ser tentado:testes em massa.

Durante o teste em massa, swabs de várias pessoas são colocados em um único tubo de ensaio e são processados ​​como uma única amostra de diagnóstico. Se o tubo de ensaio multi-swab for negativo, nenhuma ação será necessária.

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

Quer haja uma amostra por tubo de ensaio ou várias amostras, os equipamentos de laboratório automatizados de alto rendimento que utilizam pipetas normalmente não são projetados para lidar com swabs.

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

• Variação da viscosidade
• Pontas de pipeta bloqueadas
• Detritos aleatórios entrando em uma pipeta
• Navegação em torno de cotonetes
• Amostra de mídia caindo em poços incorretos.

O rápido aumento da demanda por testes em massa motivou a equipe da Festo LifeTech a entender melhor os desafios enfrentados no processamento de amostras de COVID-19.

Durante anos, a Festo produziu plataformas automatizadas para soluções de triagem de extração de DNA/RNA de alto rendimento e ultra-alto rendimento 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, pois a equipe trabalhou em uma solução de pipetagem automatizada para a triagem de COVID-19.

A abordagem 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 distribuição do meio alvo dentro da ponta da pipeta.

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

O grupo de desenvolvimento escreveu um novo código que, com base nas informações do sensor, permitiu que o sistema de controle baseado no Festo CODESYS ejetasse uma amostra suspeita, reposicionasse a ponta da pipeta e depois coletasse novamente a amostra.

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

Com viscosidade conhecida, o cabeçote de pipetagem pode ser ajustado para a distribuição correta do fluido.

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

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

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