З огляду на майже постійні оновлення щодо кількості підтверджених випадків COVID-19 у світі, ви, ймовірно, чули про різні методи скринінгу на вірус, що викликає це захворювання. Хоча вже існує кілька добре перевірених методів виявлення вірусу, лабораторії по всьому світу експериментують з новими тестами та методами, щоб забезпечити швидший та ще надійніший скринінг. Незважаючи на ці нові розробки, «золотим стандартом» методів тестування на COVID-19 є тест ПЛР у реальному часі.

Полімеразна ланцюгова реакція зворотної транскрипції (ЗТ-ПЛР) – це надійний, високочутливий метод виявлення вірусу SARS-CoV-2, який спричиняє коронавірусне захворювання COVID-19. Хоча тест можна проводити на настільних приладах, здатних аналізувати один або кілька зразків одночасно, більшість тестів ЗТ-ПЛР проводяться великими робочими станціями, здатними обробляти тисячі зразків на день, розташованими в лікарнях, клініках та спеціалізованих тестових центрах.

Ось огляд того, як працює тест RT-PCR:

Тестовий зразок (зазвичай взяті мазком з горла або носа пацієнта) обробляють хімічними речовинами для видалення жирів та білків, щоб можна було виділити РНК вірусу. (Зауважте, що SARS-CoV-2 має лише РНК, а не ДНК.) Потім РНК перетворюється на ДНК за допомогою ферменту зворотної транскриптази (це частина «RT-PCR» – зворотна транскриптаза). Цей крок необхідний, оскільки РНК не можна ампліфікувати або скопіювати, але ДНК можна. Додаються короткі фрагменти ДНК (які називаються «праймерами»), комплементарні вірусній ДНК. Якщо присутня вірусна ДНК, ці фрагменти приєднуються до цільових ділянок вірусної ДНК. Потім суміш циклічно нагрівають та охолоджують, щоб запустити хімічні реакції, використовуючи тип ферменту, відомого як полімераза, для створення копій цільових ділянок вірусної ДНК. Копіювання ділянок ДНК називається «ампліфікацією», і зазвичай відбувається від 20 до 40 циклів, причому кожен цикл подвоює попередню кількість цільової ДНК. У міру створення копій цільової ДНК активується флуоресцентна молекула (яку називають «зондом»), вивільняючи флуоресцентний барвник. Коли рівень флуоресценції перевищує базовий або цільовий рівень, наявність вірусу підтверджується. Кількість циклів або ампліфікацій, необхідних для виявлення вірусу, вказує на тяжкість інфекції.

Отже, метод ПЛР у реальному часі включає відносно простий, але дуже чутливий набір хімічних та біологічних реакцій… але яке відношення мають лінійний рух та автоматизація до цього процесу?

По-перше, автоматизація, зокрема системи лінійного руху, дозволяють проводити ПЛР-тести у великому обсязі, необхідний під час глобальної надзвичайної ситуації в галузі охорони здоров'я, такої як спалах SARS або пандемія COVID-19. Зразки та витратні матеріали необхідно не лише завантажувати, розвантажувати та переміщувати через різні етапи процесу, але й поводження з рідинами, що необхідне на ключових етапах процедури тестування.

Ось кілька прикладів використання лінійних систем руху в RT-PCR-тестуванні:

Портальні роботи з обертовими кінцевими ефекторами знімають кришки з пробірок зі зразками. Роботи для обробки рідин — зазвичай невеликі декартові або портальні системи — витягують зразки з пробірок та планшетів для зразків та дозують рідкі ферменти. Лінійні актуатори або стрічкові конвеєри переміщують зразки — окремо або в лотках — через робочу станцію для кожного етапу процесу тестування. Лінійні актуатори наносять етикетки та штрих-коди на зразки.

Звичайно, всі ці завдання могли б виконувати люди, але лінійні актуатори та роботи можуть працювати швидше та довше, ніж люди. І вони можуть працювати без помилок, без неправильного нанесення етикеток та розливання критично важливих зразків чи реагентів.

Коли ці функції виконуються автоматизованими лінійними системами, збільшується кількість тестів, які можна виконати за годину або за день, зменшується кількість помилок і покращується можливість відстеження зразків. Безпека клінічного та лабораторного персоналу також підвищується, оскільки зменшується контакт з потенційними інфекціями.

Все це означає, що лікарі, клініцисти та пацієнти отримують достовірні результати аналізів у найкоротші терміни.