Xây Dựng Phòng Thí Nghiệm Công Suất Lớn Với Các Giải Pháp Bán Tự Động Để Xét Nghiệm Cúm Và Sars-Cov-2

Xây Dựng Phòng Thí Nghiệm Công Suất Lớn Với Các Giải Pháp Bán Tự Động Để Xét Nghiệm Cúm Và Sars-Cov-2

Sự gia tăng trong xét nghiệm SARS-CoV-2 và số lượng nhân viên phòng thí nghiệm nghỉ việc tăng cao trong vòng hai năm qua đã đặt ra một thách thức đáng kể đối với các phòng thí nghiệm y tế công cộng trên khắp Hoa Kỳ. Một chiến lược để giải quyết thách thức này là đưa tự động hóa nhiều hơn vào quy trình làm việc trong phòng thí nghiệm. Phòng thí nghiệm Y tế Công cộng New Hampshire (NHPHL) đã triển khai ASSIST PLUS và MINI 96 để tự động hóa quá trình xử lý mẫu và phân phối axit nucleic cho xét nghiệm SARS-CoV-2. Điều này đã giúp phòng thí nghiệm giải quyết triệt để khối lượng công việc tăng mạnh và duy trì hoạt động thử nghiệm khẩn cấp trong suốt thời gian khó khăn này.

NHPHL thực hiện một loạt các xét nghiệm cho các bệnh truyền nhiễm quan trọng đối với sức khỏe cộng đồng, bao gồm cúm, sởi, quai bị, HIV, giang mai và viêm gan C. Vào đầu năm 2020, khi đại dịch toàn cầu xảy ra, phòng thí nghiệm buộc phải thực hiện khối lượng lớn, kiểm tra COVID-19 quay vòng nhanh trong các nhiệm vụ thông thường, nhanh chóng đạt được khoảng 800 đến 1.000 xét nghiệm SARS-CoV-2 mỗi ngày. Tiến sĩ Jessica L. Alexander, Giám sát Phòng thí nghiệm Vi-rút / STD tại NHPHL, giải thích: “Khi bắt đầu đại dịch, nhân viên của chúng tôi đã phải vật lộn để xử lý số lượng mẫu khổng lồ mỗi ngày bằng cách sử dụng pipet thủ công hiện có, xét nghiệm bị tồn đọng trong ngày. Do đó, chúng tôi đã sớm sử dụng robot pipet ASSIST PLUS để xử lý các mẫu SARS-CoV-2. Nếu không có sự tự động hóa này, chúng tôi sẽ không thể duy trì khối lượng thí nghiệm khổng lồ của mình hoặc đáp ứng nhu cầu về thời gian quay vòng nhanh chóng ”.

Nhu cầu về xét nghiệm COVID-19 ngày càng tăng

Khối lượng công việc của phòng thí nghiệm lại tăng mạnh vào tháng 11 năm 2020 - lên khoảng 2.000 mẫu xét nghiệm - với con số vẫn ở mức cao nhất trong vài tháng. Điều này gây ra một áp lực lớn về cơ sở vật chất và nhân sự, đồng thời vượt quá khả năng xử lý của quy trình làm việc hiện có của phòng thí nghiệm. Để giải quyết vấn đề này, NHPHL đã mua một pipet điện tử cầm tay MINI 96. “Việc giới thiệu MINI 96 với thiết lập đĩa PCR đã đẩy nhanh quy trình làm việc của chúng tôi, đồng thời cắt giảm lỗi pipet và thời gian thao tác,” Jessica tiếp tục. "Chúng tôi sử dụng nó hàng ngày và nó đã là một công cụ thay đổi thói quen làm việc thực sự."

Tự động xét nghiệm cúm / SARS-CoV-2

Việc ra mắt mô-đun pipet đơn kênh D-ONE cho ASSIST PLUS vào đầu năm 2022 đã thúc đẩy NHPHL đánh giá tính phù hợp để sử dụng với thử nghiệm của Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh và xét nghiệm multiplex rRT-PCR của Prevention’s Influenza SARS-CoV-2 (Flu SC2). Kết quả đánh giá này đã được trình bày dưới dạng tóm tắt áp phích tại cuộc họp thường niên của Association of Public Health Laboratories vào tháng 5 năm 2022. Pedro Tirado Velez, Nhà khoa học Phòng thí nghiệm Virology tại NHPHL, giải thích: “Chúng tôi đã chuẩn bị các dung dịch pha loãng nối tiếp của 5 tiêu bản SARS-CoV đã được thử nghiệm trước đó -2-tiêu bản dương tính. ASSIST PLUS và D-ONE được sử dụng để chuẩn bị và phân loại hỗn hợp chính, sau đó chúng tôi thêm RNA chiết xuất bằng MINI 96. Năm bản sao được thử nghiệm trong năm ngày với tổng số 125 lần thử nghiệm. Kết quả PCR được so sánh với kết quả thu được từ việc chuẩn bị hỗn hợp chính thủ công và thiết lập đĩa bằng pipet cầm tay điện tử ".

Thử nghiệm cho thấy rằng mô-đun D-ONE trên rô bốt ASSIST PLUS, kết hợp với MINI 96, cho phép chuẩn bị hỗn hợp tổng thể cúm / SARS-CoV-2 tự động mạnh mẽ và đáng tin cậy, thiết lập đĩa PCR và thêm một bước của 96 mẫu vào đĩa phản ứng PCR. Quy trình tự động thể hiện độ chính xác 100%, với giá trị Ct cao hơn trung bình 0,43 chu kỳ so với quy trình thủ công. Nó cũng cho thấy hệ số biến thiên là 0,39 phần trăm, so với 0,52 phần trăm đối với việc chuẩn bị đĩa thủ công. Ngoài ra, hệ thống bán tự động giúp các kỹ thuật viên thực hiện các công việc khác - giảm tổng thời gian thực hành xuống 27% - và giảm nguy cơ lỗi pipet. Jessica cho biết: “Chúng tôi rất ấn tượng với độ chính xác tăng lên của nền tảng này so với chuẩn bị đĩa PCR thủ công trước đây và chúng tôi đặc biệt háo hức sử dụng nó để tự động hóa toàn bộ quy trình giải trình tự bộ gen của chúng tôi.”

Quy trình kiểm tra SARS-CoV-2 một cách hiệu quả

Hệ thống ASSIST PLUS được lập trình dễ dàng với phần mềm VIALAB thân thiện với người dùng và khả năng điều khiển robot từ máy tính xách tay cho phép dễ dàng điều chỉnh số lượng phản ứng hỗn hợp chính cần chuẩn bị khi khối lượng công việc thay đổi, cũng như các báo cáo sau chạy để đảm bảo chất lượng. Pedro nói thêm: "Tôi đã có trải nghiệm tuyệt vời khi sử dụng các thiết bị ASSIST PLUS, D-ONE và MINI 96. Mỗi thiết bị giải quyết một nhiệm vụ duy nhất trong quy trình thử nghiệm SARS-CoV-2 của phòng thí nghiệm của chúng tôi và đã cho phép thử nghiệm hiệu quả."

Tự động hóa bằng ASSIST PLUS và MINI 96 cũng đã cải thiện sức khỏe tinh thần của nhân viên và giúp giảm căng thẳng cơ thể do đứng lâu và thực hiện các công việc lặp đi lặp lại. Việc thiết lập cũng đã hạn chế việc tiếp xúc với các mầm bệnh tiềm ẩn, giảm nguy cơ ô nhiễm và bảo vệ nhân viên hơn nữa, đây là ưu tiên chính của NHPHL. “SARS-CoV-2 đã làm tăng khối lượng công việc của chúng tôi, và đây là một gánh nặng lớn về thể chất và tinh thần đối với nhân viên. Rất may, chúng tôi đã có thể tự động hóa phần lớn quy trình của mình thông qua các công nghệ của INTEGRA và điều này đã mang lại lợi ích to lớn cho sức khỏe tổng thể của nhân viên của chúng tôi, ”Pedro kết luận.