مع التحديثات شبه المستمرة لعدد حالات كوفيد-19 المؤكدة عالميًا، ربما سمعتم عن طرق مختلفة لفحص الفيروس المسبب للمرض. على الرغم من وجود العديد من الطرق المجربة للكشف عن الفيروس، تُجري المختبرات حول العالم اختبارات وأساليب جديدة لتوفير فحص أسرع وأكثر موثوقية. على الرغم من هذه التطورات الجديدة، يُعد اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل العكسي (RT-PCR) المعيار الذهبي لطرق فحص كوفيد-19.

يُعدّ تفاعل البوليميراز المتسلسل العكسي (RT-PCR) طريقةً موثوقةً وحساسةً للغاية للكشف عن فيروس SARS-CoV-2، المُسبّب لمرض فيروس كورونا المستجد (كوفيد-19). على الرغم من إمكانية إجراء الاختبار باستخدام أجهزةٍ محمولةٍ قادرةٍ على تحليل عينةٍ واحدةٍ أو بضع عيناتٍ في كل مرة، إلا أن معظم اختبارات RT-PCR تُجرى في محطاتٍ ضخمةٍ قادرةٍ على معالجة آلاف العينات يوميًا، وتقع في المستشفيات والعيادات ومرافق الفحص المتخصصة.

فيما يلي نظرة عامة حول كيفية عمل اختبار RT-PCR:

يتم معالجة عينة اختبار (عادةً ما يتم أخذها بواسطة مسحة من حلق المريض أو أنفه) بمواد كيميائية لإزالة الدهون والبروتينات حتى يمكن استخراج الحمض النووي الريبي للفيروس. (لاحظ أن فيروس SARS-CoV-2 يحتوي على الحمض النووي الريبي فقط، وليس الحمض النووي). ثم يتم تحويل الحمض النووي الريبي إلى الحمض النووي باستخدام إنزيم النسخ العكسي (هذا هو جزء "RT" من "RT-PCR"). هذه الخطوة ضرورية لأنه لا يمكن تضخيم الحمض النووي الريبي أو نسخه، ولكن يمكن نسخ الحمض النووي. تتم إضافة أجزاء قصيرة من الحمض النووي (يشار إليها باسم "البادئات") والتي تكمل الحمض النووي الفيروسي. إذا كان الحمض النووي الفيروسي موجودًا، فإن هذه الأجزاء ترتبط بالأقسام المستهدفة من الحمض النووي الفيروسي. ثم يتم تسخين الخليط وتبريده دوريًا لتحفيز التفاعلات الكيميائية، باستخدام نوع من الإنزيمات يُعرف باسم البوليميراز، لإنشاء نسخ من الأقسام المستهدفة من الحمض النووي الفيروسي. يُشار إلى نسخ أجزاء الحمض النووي (DNA) باسم "التضخيم"، وعادةً ما يستغرق من 20 إلى 40 دورة، تُضاعف كل دورة الكمية السابقة من الحمض النووي المستهدف. عند نسخ الحمض النووي المستهدف، يُنشَّط جزيء فلوري (يُشار إليه باسم "المسبار")، مُطلقًا صبغة فلورية. عندما يتجاوز مستوى الفلورسنت الحد الأدنى، أو الكمية المستهدفة، يُؤكد وجود الفيروس. يُشير عدد الدورات، أو التضخيمات، اللازمة للكشف عن الفيروس إلى شدة العدوى.

لذا فإن طريقة اختبار RT-PCR تنطوي على مجموعة بسيطة نسبيًا، ولكنها شديدة الحساسية من التفاعلات الكيميائية والبيولوجية... ولكن ما علاقة الحركة الخطية والأتمتة بهذه العملية؟

أولاً، تُمكّن الأتمتة - وأنظمة الحركة الخطية تحديداً - من إجراء الكم الهائل من اختبارات تفاعل البوليميراز المتسلسل العكسي (RT-PCR) المطلوبة خلال حالات الطوارئ الصحية العالمية، مثل تفشي فيروس سارس أو جائحة كوفيد-19. لا يقتصر الأمر على تحميل العينات والمواد الاستهلاكية وتفريغها ونقلها عبر مراحل العملية المختلفة، بل يتطلب أيضاً التعامل مع السوائل في مراحل رئيسية من إجراء الاختبار.

فيما يلي بعض الأمثلة حول كيفية استخدام أنظمة الحركة الخطية في اختبار RT-PCR:

روبوتات جسرية مزودة بمنفذات طرفية دوارة تزيل الأغطية من أنابيب العينات. روبوتات مناولة السوائل - عادةً ما تكون أنظمة ديكارتية أو جسرية صغيرة - تستخرج العينات من أنابيب العينات وألواحها وتوزع الإنزيمات السائلة فيها. تُنقل المحركات الخطية أو ناقلات السيور العينات - بشكل فردي أو في صواني - عبر محطة العمل في كل خطوة من خطوات عملية الاختبار. تُطبّق المحركات الخطية الملصقات والرموز الشريطية على العينات.

بالطبع، يمكن للعمال البشريين إنجاز جميع هذه المهام، لكن المحركات الخطية والروبوتات تعمل أسرع وأطول من البشر. كما أنها تعمل دون أخطاء، دون أخطاء في وضع الملصقات أو انسكاب عينات أو كواشف حيوية.

عند تنفيذ هذه الوظائف عبر أنظمة خطية آلية، يزداد عدد الاختبارات التي يُمكن إجراؤها في الساعة أو اليوم، وينخفض ​​معدل الأخطاء، وتُحسّن إمكانية تتبع العينات. كما تُحسّن سلامة العاملين في المجالين السريري والمختبري، إذ يقلّ احتمال انتقال العدوى.

كل هذا يعني أن الأطباء والمعالجين والمرضى يحصلون على نتائج اختبار موثوقة في أقصر وقت ممكن.