Sistemi di movimento lineare nei test RT-PCR automatizzati di applicazioni mediche

La suite completa di soluzioni di automazione e controllo del movimento.

Con aggiornamenti quasi costanti sul numero di casi COVID-19 confermati a livello globale, probabilmente hai sentito parlare di vari metodi per lo screening del virus che causa la malattia. Sebbene esistano già diversi metodi ben collaudati per rilevare il virus, i laboratori di tutto il mondo stanno sperimentando nuovi test e metodi per fornire uno screening più rapido e ancora più affidabile. Nonostante questi nuovi sviluppi, il "gold standard" dei metodi di prova per COVID-19 è il test RT-PCR.

La reazione a catena della polimerasi della trascrizione inversa (RT-PCR) è un metodo affidabile e altamente sensibile per rilevare il virus SARS-CoV-2, che causa la malattia del coronavirus COVID-19. Sebbene il test possa essere eseguito su strumenti da banco in grado di analizzare uno o pochi campioni alla volta, la maggior parte dei test RT-PCR sono condotti da grandi workstation in grado di elaborare migliaia di campioni al giorno, ubicate in ospedali, cliniche e strutture specializzate. strutture di prova.

Ecco una panoramica di come funziona il test RT-PCR:

Un campione di prova (in genere prelevato con un tampone dalla gola o dal naso del paziente) viene trattato con sostanze chimiche per rimuovere grassi e proteine ​​in modo da poter estrarre l'RNA del virus. (Si noti che SARS-CoV-2 ha solo RNA, nessun DNA.) L'RNA viene quindi convertito in DNA utilizzando un enzima di trascrittasi inversa (questa è la parte "RT" di "RT-PCR"). Questo passaggio è necessario perché l'RNA non può essere amplificato o copiato, ma può esserlo il DNA. Vengono aggiunti brevi frammenti di DNA (denominati "primer") che sono complementari al DNA virale. Se è presente DNA virale, questi frammenti si attaccano alle sezioni bersaglio del DNA virale. La miscela viene quindi riscaldata e raffreddata ciclicamente per innescare reazioni chimiche, utilizzando un tipo di enzima noto come polimerasi, per creare copie delle sezioni bersaglio del DNA virale. La copia delle sezioni del DNA viene definita "amplificazione" e ci sono in genere da 20 a 40 cicli, con ogni ciclo che raddoppia la quantità precedente del DNA bersaglio. Quando vengono prodotte copie del DNA bersaglio, viene attivata una molecola fluorescente (denominata "sonda"), che rilascia un colorante fluorescente. Quando il livello di fluorescenza supera una linea di base, o una quantità target, la presenza del virus è confermata. Il numero di cicli, o amplificazioni, necessari per il rilevamento del virus indica la gravità dell'infezione.

Quindi il metodo di prova RT-PCR implica un insieme relativamente semplice, ma altamente sensibile di reazioni chimiche e biologiche... ma cosa hanno a che fare il movimento lineare e l'automazione con il processo?

In primo luogo, l'automazione, e in particolare i sistemi di movimento lineare, consentono di eseguire il volume di taglio dei test RT-PCR necessari durante un'emergenza sanitaria globale come l'epidemia di SARS o la pandemia di COVID-19. Non solo i campioni e i materiali di consumo devono essere caricati, scaricati e spostati attraverso le varie fasi del processo, ma anche la manipolazione dei liquidi nelle fasi chiave della procedura di test.

Ecco alcuni esempi di come i sistemi di movimento lineare vengono utilizzati nei test RT-PCR:

I robot a portale con effettori terminali rotanti rimuovono i cappucci dalle provette campione. I robot per la manipolazione dei liquidi, in genere piccoli sistemi cartesiani oa portale, estraggono campioni e dispensano enzimi liquidi in provette e piastre. Attuatori lineari o nastri trasportatori spostano i campioni – singolarmente o in vassoi – attraverso la workstation per ogni fase del processo di test. Gli attuatori lineari applicano etichette e codici a barre ai campioni

Naturalmente, tutti questi compiti potrebbero essere svolti da lavoratori umani, ma gli attuatori lineari e i robot possono funzionare più velocemente e più a lungo degli esseri umani. E possono funzionare senza errori, senza applicare etichette errate o versare campioni o reagenti critici.

Quando queste funzioni sono eseguite da sistemi lineari automatizzati, il numero di test che possono essere eseguiti all'ora o al giorno viene aumentato, l'istanza di errori viene ridotta e viene migliorata la capacità di tracciare i campioni. Migliorata anche la sicurezza del personale clinico e di laboratorio, poiché si riduce il contatto con potenziali contagi.

Tutto ciò significa che medici, medici e pazienti ricevono risultati di test affidabili nel più breve tempo possibile.