Учитывая практически постоянное обновление данных о количестве подтверждённых случаев COVID-19 во всём мире, вы, вероятно, слышали о различных методах скрининга на вирус, вызывающий это заболевание. Хотя уже существует несколько проверенных методов обнаружения вируса, лаборатории по всему миру экспериментируют с новыми тестами и методами, чтобы обеспечить более быстрый и надёжный скрининг. Несмотря на эти новые разработки, «золотым стандартом» методов тестирования на COVID-19 остаётся ОТ-ПЦР.

Полимеразная цепная реакция с обратной транскрипцией (ОТ-ПЦР) — надежный и высокочувствительный метод выявления вируса SARS-CoV-2, вызывающего коронавирусную инфекцию COVID-19. Хотя тест можно проводить на настольных приборах, способных анализировать один или несколько образцов одновременно, большинство ОТ-ПЦР-тестов проводятся на крупных рабочих станциях, способных обрабатывать тысячи образцов в день, расположенных в больницах, клиниках и специализированных испытательных центрах.

Вот обзор того, как работает тест ОТ-ПЦР:

Тестовый образец (обычно берётся мазком из горла или носа пациента) обрабатывается химическими веществами для удаления жиров и белков, что позволяет выделить РНК вируса. (Обратите внимание, что SARS-CoV-2 содержит только РНК, а не ДНК.) Затем РНК преобразуется в ДНК с помощью фермента обратной транскриптазы (это часть 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 присутствует вирусная ДНК, эти фрагменты присоединяются к целевым участкам вирусной ДНК. Затем смесь циклически нагревают и охлаждают для запуска химических реакций с использованием фермента, известного как полимераза, для создания копий целевых участков вирусной ДНК. Копирование участков ДНК называется «амплификацией», и обычно проводится от 20 до 40 циклов, каждый из которых удваивает предыдущее количество целевой ДНК. По мере копирования целевой ДНК активируется флуоресцентная молекула (называемая «зондом»), выделяющая флуоресцентный краситель. Когда уровень флуоресценции превышает базовый уровень, или целевой уровень, присутствие вируса подтверждается. Количество циклов, или амплификаций, необходимых для обнаружения вируса, указывает на тяжесть инфекции.

Итак, метод тестирования ОТ-ПЦР включает в себя относительно простой, но высокочувствительный 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, позволяет проводить огромное количество тестов ОТ-ПЦР, необходимых во время глобальных чрезвычайных ситуаций в области здравоохранения, таких как вспышка атипичной пневмонии (SARS) или пандемия COVID-19. Необходимо не только загружать, выгружать и перемещать образцы и расходные материалы на различных этапах процесса, но и работать с жидкостями на ключевых этапах процедуры тестирования.

Вот несколько примеров того, как системы линейного движения используются в тестировании ОТ-ПЦР:

Портальные роботы с вращающимися концевыми эффекторами снимают крышки с пробирок с образцами. Роботы для работы с жидкостями, обычно небольшие декартовы или портальные системы, извлекают образцы из пробирок и планшетов и распределяют жидкие ферменты по ним. 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 и люди, но линейные приводы и роботы могут работать быстрее и дольше, чем люди. И они могут работать без ошибок, не допуская ошибок при маркировке и не проливая критически важные образцы или реагенты.

Выполнение этих функций автоматизированными линейными системами увеличивает количество тестов, выполняемых в час или в день, снижает вероятность ошибок и улучшает возможность отслеживания образцов. Также повышается безопасность клинического и лабораторного персонала, поскольку сокращается контакт с потенциальными источниками инфекции.

Все это означает, что врачи, клиницисты и пациенты получают надежные результаты тестов в кратчайшие сроки.