Koska maailmanlaajuisesti vahvistettujen COVID-19-tapausten määrästä saadaan lähes jatkuvasti päivityksiä, olet luultavasti kuullut erilaisista menetelmistä taudin aiheuttavan viruksen seulomiseksi. Vaikka viruksen havaitsemiseksi on jo olemassa useita hyvin toimivia menetelmiä, laboratoriot ympäri maailmaa kokeilevat uusia testejä ja menetelmiä nopeamman ja entistä luotettavamman seulonnan tarjoamiseksi. Näistä uusista kehitysaskeleista huolimatta COVID-19-testimenetelmien "kultastandardi" on RT-PCR-testi.

Käänteiskopiointipolymeraasiketjureaktio (RT-PCR) on luotettava ja erittäin herkkä menetelmä SARS-CoV-2-viruksen, joka aiheuttaa COVID-19-koronavirustaudin, havaitsemiseksi. Vaikka testi voidaan suorittaa pöytälaitteilla, jotka pystyvät analysoimaan yhden tai muutaman näytteen kerrallaan, useimmat RT-PCR-testit suoritetaan suurissa työasemissa, jotka pystyvät käsittelemään tuhansia näytteitä päivässä ja jotka sijaitsevat sairaaloissa, klinikoilla ja erikoistuneissa testauslaitoksissa.

Tässä on yleiskatsaus RT-PCR-testin toimintaan:

Näyte (yleensä otettu potilaan kurkusta tai nenästä näytteellä) käsitellään kemikaaleilla rasvojen ja proteiinien poistamiseksi, jotta viruksen RNA voidaan eristää. (Huomaa, että SARS-CoV-2:ssa on vain RNA:ta, ei DNA:ta.) RNA muunnetaan sitten DNA:ksi käänteiskopioijaentsyymin avulla (tämä on RT-PCR:n "RT"-osa). Tämä vaihe on välttämätön, koska RNA:ta ei voida monistaa tai kopioida, mutta DNA:ta voidaan. Lisätään lyhyitä DNA-fragmentteja (joita kutsutaan "alukkeiksi"), jotka ovat komplementaarisia virus-DNA:lle. Jos virus-DNA:ta on läsnä, nämä fragmentit kiinnittyvät virus-DNA:n kohdeosiin. Seosta kuumennetaan ja jäähdytetään sitten syklisesti kemiallisten reaktioiden käynnistämiseksi käyttämällä polymeraasina tunnettua entsyymityyppiä virus-DNA:n kohdeosien kopioiden luomiseksi. DNA-osien kopiointia kutsutaan "monistukseksi", ja syklejä on tyypillisesti 20–40, ja jokainen sykli kaksinkertaistaa kohde-DNA:n aiemman määrän. Kun kohde-DNA:n kopioita tehdään, fluoresoiva molekyyli (jota kutsutaan "koettimeksi") aktivoituu, jolloin vapautuu fluoresoivaa väriainetta. Kun fluoresenssin taso ylittää lähtötason eli tavoitemäärän, viruksen läsnäolo on vahvistettu. Viruksen havaitsemiseen tarvittavien syklien eli monistusten määrä osoittaa infektion vakavuuden.

RT-PCR-testimenetelmään kuuluu siis suhteellisen suoraviivainen, mutta erittäin herkkä joukko kemiallisia ja biologisia reaktioita... mutta mitä tekemistä lineaarisella liikkeellä ja automaatiolla on prosessin kanssa?

Ensinnäkin automaatio – ja erityisesti lineaariliikejärjestelmät – mahdollistavat RT-PCR-testien suorittamisen leikkausvolyymilla, joita tarvitaan maailmanlaajuisen terveyshätätilan, kuten SARS-epidemian tai COVID-19-pandemian, aikana. Näytteiden ja tarvikkeiden lataamisen, purkamisen ja siirtämisen lisäksi myös nesteiden käsittely on välttämätöntä testimenettelyn keskeisissä vaiheissa.

Tässä on muutamia esimerkkejä lineaaristen liikejärjestelmien käytöstä RT-PCR-testauksessa:

Pyörivillä päätyefektoreilla varustetut portaalirobotit poistavat näyteputkien korkit. Nesteenkäsittelyrobotit – tyypillisesti pienet karteesiset tai portaalijärjestelmät – ottavat näytteitä ja annostelevat nestemäisiä entsyymejä näyteputkiin ja -levyille. Lineaariset toimilaitteet tai hihnakuljettimet siirtävät näytteitä – yksittäin tai tarjottimilla – työaseman läpi testausprosessin jokaisessa vaiheessa. Lineaariset toimilaitteet kiinnittävät näytteisiin etikettejä ja viivakoodeja.

Tietenkin kaikki nämä tehtävät voitaisiin tehdä ihmistyöntekijöillä, mutta lineaaritoimilaitteet ja robotit voivat työskennellä nopeammin ja pidempään kuin ihmiset. Ja ne voivat työskennellä virheettömästi, kiinnittämättä etikettejä väärin tai läikyttämättä tärkeitä näytteitä tai reagensseja.

Kun nämä toiminnot suoritetaan automatisoiduilla lineaarisilla järjestelmillä, tunnissa tai päivässä suoritettavien testien määrä kasvaa, virheiden määrä vähenee ja näytteiden seurantakyky paranee. Myös kliinisen ja laboratoriohenkilöstön turvallisuus paranee, koska kosketus mahdollisten tartuntojen kanssa vähenee.

Kaikki tämä tarkoittaa, että lääkärit, kliiniset henkilöt ja potilaat saavat luotettavat testitulokset mahdollisimman lyhyessä ajassa.