Életmentés alacsony költségű molekuláris diagnosztikai tesztekkel
Nagy áteresztőképességű automatizált tesztelés számos felső légúti kórokozóra
2023. március 22., szerda, 09:10
Címkék: automatizálás Festo laboratórium megfogó teszt tesztműszer
A Fast MDx megmutatja, hogy számos kórokozó páratlan gyorsasággal kimutatható anélkül, hogy biológiailag biztonságos, drága laboratóriumokra lenne szükség. A londoni székhelyű Fast MDx cég által kifejlesztett, betegközeli vizsgálati rendszer a tipikus 24-48 órás várakozási időt mindössze egy-két órára csökkenti. Az új rendszer a Festo automatizálási technológiáját használja.
A Fast MDx az első teljesen automatizált, nagy áteresztőképességű, betegközeli vizsgálati rendszer. A rendszer 2023 májusában kerül forgalomba a leggyakoribb légúti kórokozók, az influenza A, az influenza B, az RSV A, az RSV B és a Covid-19 multiplexelt, CE-IVDr által jóváhagyott tesztjével. A közeljövőben további tesztekkel bővül a választék. A tesztplatformot általában a betegek közelében állítják fel a kórházakban, klinikákon vagy orvosi rendelőkben. Ez időt és költséget takarít meg, és a minták szállításának szükségességét is csökkenti. "Ennek eredményeképpen a fertőzöttek gyorsabb, személyre szabott kezelésben részesülnek" - magyarázza Richard Lewis, a Fast MDx alapítója és vezérigazgatója.
Gyors, személyre szabott tesztek
Bár úgy tűnik, hogy a világjárvány már nem a leghangsúlyosabb téma a világ közvéleménye és a kormányok körében, még mindig fontos, hogy az orvosok gyors, megbízható és személyre szabott teszteredményeket kapjanak. Végül is tudniuk kell, hogyan kezeljék a betegeket, és kit kell karanténba zárniuk, hogy lassítsák a fertőző betegségek, például a Covid-19 terjedését.
"A Fast MDx tesztplatform mobil, ezért bárhol használható. Csak egy technikusra van szükség a működtetéséhez, míg egy központi laboratóriumban általában ötre lenne szükség ahhoz, hogy egy 8 órás műszakban akár 1000 betegmintát is feldolgozzanak" - mondja Lewis. A tesztrendszer további előnye, hogy a rövidebb szállítási útvonalak és a kevesebb járműhasználat miatt jelentősen csökken a környezetterhelés. Ezenkívül nincs szükség a minták bonyolult kétszeres csomagolására, amit aztán egyszeri felhasználás után el kell égetni, hogy a minták keresztszennyeződését megelőzzék.
Minden szükséges a fedélzeten
A Fast MDx platform a Festo automatizálási technológiájára támaszkodik a pipettázás és az adagolás terén. Az automatizált vizsgálati rendszerek időt takarítanak meg a technikusoknak, és csökkentik a több száz minta szabványosított csövekbe és mikrotiterlemezekbe történő kézi pipettázásával járó emberi hibákat. A Fast MDx egy teljesen integrált rendszer, amely magában foglal mindent, ami a vizsgálathoz szükséges, a mintacsövektől és tamponoktól kezdve az eredmények elektronikus továbbításáig a kórházba, klinikára vagy orvosi rendelőbe, ahol a mintát eredetileg vették" - magyarázza Lewis.
A vállalat 2023/24-ben kibővíti a tesztek körét, hogy az olyan egészségügyi ellátásban szerzett fertőzésekre, mint a C-Diff és az MRSA, valamint a szepszisre - amely évente világszerte mintegy 11 millió ember halálát okozza - vonatkozó teszteket is tartalmazzon. A rendszer tökéletes a genomikai tesztek elvégzéséhez is, amely tájékoztatja az orvosokat, hogy a páciensek saját DNS-e alapján milyen szűrővizsgálatokat kérjenek, hogy az örökletes betegségeket korai stádiumban felismerjék. "Ez lehetővé teszi a betegek számára, hogy életmódbeli változtatásokkal elkerüljék az olyan betegségek kialakulását, amelyekre genetikailag hajlamosak" - magyarázza Lewis.
Nem kell hozzá tőke
"Az üzemeltetők számára az az előny, hogy a rendszer nem köt le tőkét, mivel a Fast MDx tesztplatformot ingyenesen kölcsönadjuk az üzemeltetőknek" - mondja Lewis a társadalmi vállalkozásáról. Elsősorban a méretgazdaságosságnak köszönhetően ez az első olyan rendszer a világon, amely a molekuláris tesztelést és diagnosztikát mindenhol elérhetővé teszi, nem csak a gazdagabb országokban.
A Fast MDx platform tesztjei teljesen automatizáltak. A rendszer részei: a Festo elektromos tengelyeivel ellátott handling portálok a pontos pipettakezeléshez és a PCR-mikrotiterlemezek robotok által segített kezeléséhez, a Kbiosystems hőzáró rendszere és a Fast MDx szabadalmaztatott, ultragyors qPCR termikus ciklere, az NGX2. A platformon használt Biosero szoftver integrálja és vezérli az összes modult, és nagyon egyszerűvé teszi a működtetést. A platform nagyon kompakt, mindössze 0,7 m x 1 m alapterületet igényel. A rögzíthető görgők segítségével könnyen mozgatható egyik helyről a másikra.
A teljes tesztrendszer összeszereléséért, valamint a biztonság, a kockázatelemzés és a CE-jelölés minden szempontjáért a brit célgépgyártó, az Applied Automation felel.
A Fast MDx tesztplatform működtetése
A kezelő a Fast MDx platformba a kijelölt helyeken három rekesz pipettahegyet és egy 96 férőhelyes mikrotiterlemezt helyez be. Az összes reagenssel és kontrollal ellátott vizsgálati készletet egyszerűen behelyezi egy alumínium blokkba és rögzíti. A Pathtube®-okban lévő 92 betegminta a platformba kerül, és ezek a folyamat során a Pathtube®-ok aljára lézerrel bevésett egyedi vonalkód segítségével nyomon követhetők.
A minta előkészítése során a Festo EXCM síkportál-hajtóműve az X-Y-síkban működik. A 92 betegmintát a Festo optikai érzékelői segítségével alulról pásztázzák, hogy nyomon kövessék és megerősítsék, hogy minden minta jelen van. A Festo DHOE pipettázófejből és a DHAO pipettahegy-leválasztóból álló automatizált rendszer Z irányban van a síkportálra szerelve. A pipettázófej 10 µl-es tartományban képes pontosan adagolni a mennyiségeket, a pipettázási sebesség pedig 10 ml/s-os adagolásra állítható be.
„A mesterkeveréket elkészítjük, a mikrotiterlemezbe helyezzük, majd hozzáadjuk a mintákat. Az eldobható hegy átfúrja a Fast MDx Pathtube® kupakját, felszívja a betegmintát és a mikrotiterlemez egyik mélyedésébe, a mesterkeverékbe adagolja. A keresztszennyeződés elkerülése érdekében minden egyes hegyet csak egy betegmintához használunk, majd eldobjuk azokat. A Pathtube® kupak átszúrása sok időt és pénzt takarít meg, mivel nincs szükség hagyományos nyitó- és zárórendszerekre, és kiküszöböli az emberi hibákat, amelyek oly gyakran előfordulnak, amikor több száz mintát pipettáznak kézzel a csövekbe" - magyarázza Hannes Rößer, a Festo handling technológiai szakértője.
Elektromos megfogók és tengelyek használata
Az EXCM-30 síkportálon alapuló különálló handling rendszer az EHPS-16 elektromos megfogóval felveszi és a fóliahegesztőbe helyezi a megtöltött mikrotiterlemezt, ahol azt műanyag fóliával lezárják. A lezárt lemezt ezután az RT-blokkba helyezik, amely elindítja a jelenlévő RNS átalakítását komplementer DNS-sé (cDNS).
Végül a lemezt az NGX2 qPCR hőciklálóba helyezzik, ahol lezajlik a PCR-reakció és a cDNS felerősödik. Az NGX2 egy ultragyors fluoreszcens érzékelőrendszert használ annak megállapítására, hogy a vizsgált betegminták bármelyikében jelen van-e a vizsgált kórokozó cDNS-szekvenciája.
A teszteredményeket 1-2 órán belül elektronikus úton a vizsgálatot megrendelő klinikus rendelkezésére bocsátják, hogy a beteg számára a legjobb személyre szabott kezelési tervet határozhassák meg.
Ellátástól független vákuumgenerátor
A külső pneumatikus tápegység használatának elkerülése érdekében a Fast MDx tesztplatform a Festo PGVA nyomás- és vákuumgenerátorát használja, amely +/-0,5 bar nyomású sűrített levegőt vagy vákuumot állít elő. Csak egy 24 voltos tápegységre van szükség a nyomás- és vákuumellátás biztosításához. A PGVA nagyon kis helyen integrál egy miniatűr kompresszort, egy légszűrő egységet, egy tartályt és egy elektronikus nyomás- és vákuumszabályozót, így teljesen önálló megoldást kínál a laboratóriumi automatizálás folyadékkezeléséhez.
"A Fast MDx és a Festo közötti szoros együttműködésnek köszönhetően a rendkívül nagyfokú komplexitás ellenére is gyorsan és hatékonyan tudtuk megépíteni az első prototípusokat" - mondja Richard Lewis, a Fast MDx vezérigazgatója. "A Fast MDx qPCR termikus ciklikus ciklusok terén szerzett széleskörű szakértelmét a Festo bevált 3D portáljaival, vezérlőivel és pipettázó rendszereivel tudtuk ötvözni."
