Los sistemas de detección de alto rendimiento ayudan con el COVID-19

La capacidad de realizar pruebas de forma rápida y rentable a un gran número de personas, junto con las vacunas y el distanciamiento social, son los tres pilares que sustentan la solución a esta pandemia. Sin embargo, las pruebas de diagnóstico de COVID-19 de gran volumen han presentado un desafío mundial significativo.

En una prueba de SARS-CoV-2 que usa el protocolo RT-qPCR aprobado por el Centro para el Control de Enfermedades, 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 de ensayo simplemente abruma la infraestructura de prueba. Había que probar algo nuevo:pruebas masivas.

Durante las pruebas masivas, los hisopos de varias personas se colocan en un solo tubo de ensayo y se procesan como una sola muestra de diagnóstico. Si el tubo de ensayo de hisopo múltiple es negativo, no se requiere ninguna acción.

Si, por otro lado, ese tubo da positivo, entonces solo esas personas necesitan recibir la prueba rápida más costosa.

Ya sea que haya una muestra por tubo de ensayo o varias muestras, los equipos de laboratorio automatizados de alto rendimiento que utilizan pipetas generalmente no están diseñados para trabajar con hisopos.

Los hisopos crean problemas para los sistemas de pipeteo automático que deben resolverse, entre ellos:

• Viscosidad variable
• Puntas de pipeta bloqueadas
• Desechos aleatorios que ingresan a una pipeta
• Navegación alrededor de hisopos
• Medios de muestra que caen en pocillos incorrectos.

El rápido aumento de la demanda de pruebas masivas motivó al equipo de Festo LifeTech a comprender mejor los desafíos que enfrenta el procesamiento de muestras de COVID-19.

Durante años, Festo ha producido plataformas automatizadas para las 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 colaboración con la comunidad de pruebas masivas resultó invaluable a medida que el equipo trabajaba en una solución de pipeteo automatizado para la detección de COVID-19.

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

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

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

El grupo de desarrollo escribió un nuevo código que, basado en la información del sensor, permitió que el sistema de control basado en CODESYS de Festo expulsara una muestra sospechosa, reposicionara la punta de la pipeta y luego volviera a recolectar la muestra.

El controlador también se programó para medir el desplazamiento y garantizar una muestra limpia y determinar la viscosidad.

Con una viscosidad conocida, el cabezal de pipeteo podría ajustarse para una correcta administración de fluidos.

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

La cadena de custodia es vital para garantizar las actividades de prueba y respuesta. Los datos de la cadena de custodia suelen ser accesibles a través de sistemas de gestión de información de laboratorio (LIMS) o mediante un sistema de registro de pacientes. LIMS puede presentar datos a través de la nube para que el personal autorizado pueda acceder a ellos.

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