В условиях практически постоянного обновления данных о количестве подтвержденных случаев COVID-19 во всем мире, вы, вероятно, слышали о различных методах скрининга на вирус, вызывающий это заболевание. Хотя уже существует несколько хорошо зарекомендовавших себя методов обнаружения вируса, лаборатории по всему миру экспериментируют с новыми тестами и методами для обеспечения более быстрого и надежного скрининга. Несмотря на эти новые разработки, «золотым стандартом» методов тестирования на COVID-19 остается ПЦР-тест.

Обратная транскрипционная полимеразная цепная реакция (ОТ-ПЦР) — это надежный и высокочувствительный метод обнаружения вируса SARS-CoV-2, вызывающего коронавирусную болезнь COVID-19. Хотя тест можно проводить на настольных приборах, способных анализировать один или несколько образцов за раз, большинство тестов ОТ-ПЦР проводится на крупных рабочих станциях, способных обрабатывать тысячи образцов в день, расположенных в больницах, клиниках и специализированных диагностических центрах.

Вот краткий обзор принципа работы ПЦР-теста:

Образец для анализа (обычно берется мазком из горла или носа пациента) обрабатывается химическими веществами для удаления жиров и белков, чтобы можно было извлечь РНК вируса. (Следует отметить, что SARS-CoV-2 содержит только РНК, а не ДНК.) Затем РНК преобразуется в ДНК с помощью фермента обратной транскриптазы (это часть «ОТ» в «ОТ-ПЦР»). Этот этап необходим, поскольку РНК не может быть амплифицирована или скопирована, в отличие от ДНК. Добавляются короткие фрагменты ДНК (называемые «праймерами»), комплементарные вирусной ДНК. Если вирусная ДНК присутствует, эти фрагменты присоединяются к целевым участкам вирусной ДНК. Затем смесь циклически нагревается и охлаждается для запуска химических реакций с использованием фермента, известного как полимераза, для создания копий целевых участков вирусной ДНК. Копирование участков ДНК называется «амплификацией», и обычно происходит от 20 до 40 циклов, при этом каждый цикл удваивает предыдущее количество целевой ДНК. При создании копий целевой ДНК активируется флуоресцентная молекула (называемая «зондом»), высвобождающая флуоресцентный краситель. Когда уровень флуоресценции превышает базовый, или целевой, уровень, наличие вируса подтверждается. Количество циклов, или амплификаций, необходимых для обнаружения вируса, указывает на тяжесть инфекции.

Таким образом, метод ПЦР в реальном времени включает в себя относительно простой, но очень чувствительный набор химических и биологических реакций… но какое отношение к этому процессу имеют линейное движение и автоматизация?

Во-первых, автоматизация, и в частности системы линейного перемещения, позволяют проводить огромный объем ПЦР-тестов, необходимых во время глобальных чрезвычайных ситуаций в области здравоохранения, таких как вспышка SARS или пандемия COVID-19. Необходимо не только загружать, выгружать и перемещать образцы и расходные материалы на различных этапах процесса, но и осуществлять работу с жидкостями на ключевых стадиях процедуры тестирования.

Вот несколько примеров использования систем линейного перемещения в ПЦР-тестировании:

Портальные роботы с вращающимися концевыми захватами снимают крышки с пробирок с образцами. Роботы для работы с жидкостями — как правило, небольшие декартовы или портальные системы — извлекают образцы из пробирок и планшетов с жидкими ферментами и дозируют в них ферменты. Линейные приводы или ленточные конвейеры перемещают образцы — по отдельности или в лотках — через рабочую станцию ​​на каждом этапе процесса тестирования. Линейные приводы наносят этикетки и штрихкоды на образцы.

Конечно, все эти задачи могли бы выполнять люди, но линейные приводы и роботы могут работать быстрее и дольше, чем люди. И они могут работать без ошибок, не допуская неправильного нанесения этикеток или пролития важных образцов или реагентов.

Когда эти функции выполняются автоматизированными линейными системами, увеличивается количество анализов, которые можно проводить в час или в день, снижается вероятность ошибок и улучшается возможность отслеживания образцов. Также повышается безопасность клинического и лабораторного персонала, поскольку уменьшается контакт с потенциальными источниками заражения.

Всё это означает, что врачи, медицинские работники и пациенты получают достоверные результаты анализов в кратчайшие сроки.