Sistemas de cribado de alto rendimiento aceleran la detección del COVID-19

La capacidad de testar rápida y rentablemente a grandes números de personas, junto con vacunación y distanciamiento social, son los tres pilares que sostienen la solución a esta pandemia. Sin embargo, las pruebas diagnósticas de COVID-19 de alto volumen han presentado un desafío mundial significativo.

En una prueba de SARS-CoV-2 usando el protocolo RT-qPCR aprobado por el CDC, se toma una muestra de hisopo nasal de un individuo y se sella en un tubo de ensayo para análisis de laboratorio.

El paradigma de una muestra por tubo simplemente abruma la infraestructura de pruebas. Algo nuevo había que probar: pruebas masivas.

Durante las pruebas masivas, hisopos de múltiples personas se colocan en un solo tubo y se procesan como una única muestra diagnóstica. Si el tubo multi-hisopo es negativo, no se requiere acción.

Si, por el contrario, ese tubo da positivo, solo esos individuos necesitan recibir la prueba rápida más costosa.

Ya sea una muestra por tubo o múltiples, los equipos de laboratorio automatizados de alto rendimiento que usan pipetas normalmente no están diseñados para lidiar con hisopos.

Los hisopos crean problemas para los sistemas de pipeteo automatizado que deben resolverse, incluyendo:

• Viscosidad variable
• Puntas de pipeta bloqueadas
• Residuos aleatorios entrando en una pipeta
• Navegación alrededor de hisopos
• Medio de muestra cayendo en pocillos incorrectos

La demanda creciente de pruebas masivas motivó al equipo Festo LifeTech a comprender mejor los desafíos en el procesamiento de muestras de COVID-19.

Durante años, Festo ha producido plataformas automatizadas para soluciones de cribado de extracción de ADN/ARN de alto y ultra-alto rendimiento de LGC Biosearch Technologies. Trabajar con LGC Biosearch Technologies en combinación con la comunidad de pruebas masivas resultó invaluable mientras el equipo trabajaba hacia una solución de pipeteo automatizado para cribado de COVID-19.

El enfoque de Festo para el pipeteo es aire-sobre-líquido en lugar de cabezales de pipeta de desplazamiento positivo.

Un beneficio del aire-sobre-líquido es que el sistema de control puede detectar flujo y presión en la línea de presión y vacío —la línea que controla la aspiración y dispensación del medio objetivo dentro de la punta de la pipeta.

Al detectar flujo y presión, el controlador puede determinar si hay un bloqueo en la punta de la pipeta.

El grupo de desarrollo escribió nuevo código que, basado en información de sensores, permitió al sistema de control CODESYS de Festo expulsar una muestra sospechosa, reposicionar la punta de la pipeta y volver a recoger la muestra.

El controlador también fue programado para medir desplazamiento y asegurar una muestra limpia y determinar viscosidad.

Con viscosidad conocida, el cabezal de pipeteo podía ajustarse para entrega correcta de fluido.

Monitorizar el proceso, determinar condiciones y recopilar datos crea información de cadena de custodia para cada muestra.

La cadena de custodia es vital para actividades de prueba y respuesta aseguradas. Los datos de cadena de custodia son típicamente accesibles a través de sistemas de gestión de información de laboratorio (LIMS) o sistemas de registro de pacientes. LIMS puede presentar datos vía nube para acceso por personal autorizado.

Festo continúa invirtiendo en actividades de desarrollo tecnológico y de producto para integrar funcionalidad, rendimiento y flexibilidad adicionales en futuras soluciones de pipeteo.