Salvar vidas en todo el mundo con pruebas moleculares diagnósticas de bajo costo

Pruebas completamente automatizadas: un sistema de manejo separado, basado en el portal de superficie plana EXCM-30, utiliza el agarre eléctrico EHPS-16 para transportar y posicionar la placa de microtítulos entre los diferentes pasos de procesamiento.

Después de la colocación manual, el operador puede centrarse en su tarea principal, que es analizar los resultados.

Ahorro de espacio: cada pórtico se encarga de la pipeta y la dispensación de líquidos, así como del transporte y la colocación de la placa de microtitulación. / Space-saving: one gantry each takes care of pipetting and dispensing liquids as well as transporting and positioning the microwell plate.

Alta capacidad de rendimiento: dos portales tridimensionales con unidades de pipeteo y transporte garantizan un proceso completamente automatizado de las pruebas de diagnóstico molecular.

Cómo se pueden detectar muchos patógenos en una velocidad imbatible, sin tener que esforzarse en laboratorios de bioseguridad costosos, lo muestra Fast MDx. La empresa de Londres desarrolló un sistema de pruebas cercano al paciente que reduce el tiempo de espera habitual de 24 a 48 horas a solo una o dos horas. Con tecnología de automatización de Festo a bordo.

Fast MDx es el primer sistema de pruebas automatizado de alto rendimiento, cercano al paciente. Se lanzará en mayo de 2023 con una prueba multiplex, aprobada por CE-IVDr, para los patógenos respiratorios más comunes, influenza A, influenza B, RSV A, RSV B y Covid-19. En un futuro cercano, se agregarán más ensayos al menú de pruebas. La plataforma de pruebas generalmente se instala cerca del paciente en hospitales, clínicas o consultorios médicos. Esto ahorra tiempo, costos y desplazamientos. "De esta manera, las personas infectadas reciben un tratamiento personalizado más rápidamente", explica Richard Lewis, fundador y CEO de Fast MDx.

Pruebas rápidas y personalizadas

Incluso si la pandemia ya no parece ser el tema predominante en la opinión pública y en los gobiernos de todo el mundo, sigue siendo importante proporcionar a los médicos resultados de pruebas rápidos, confiables y personalizados. Después de todo, deben saber cómo tratar a los pacientes y a quién poner en cuarentena para frenar la propagación de enfermedades infecciosas como Covid-19.

"La plataforma de pruebas Fast MDx es móvil y, por lo tanto, puede usarse en cualquier lugar. Solo se necesita un técnico para operarla, y no cinco, como normalmente se requiere en un laboratorio central, para procesar hasta 1.000 muestras de pacientes en un turno de 8 horas", dice Lewis. Otra ventaja del concepto cercano al paciente: el medio ambiente se alivia significativamente, ya que se eliminan los largos desplazamientos de transporte y, por lo tanto, las emisiones de vehículos disminuyen. Además, las muestras no necesitan ser empaquetadas doblemente de manera laboriosa ni quemadas después de un solo uso para prevenir contaminaciones cruzadas.

Todo lo necesario a bordo

La plataforma Fast MDx confía en tecnología de automatización de Festo para la pipeteo y dispensación. Los sistemas de prueba automatizados ahorran tiempo al técnico y reducen errores humanos, que suelen ocurrir con el pipeteo manual de cientos de muestras en tubos y placas de microtitulación estandarizadas. Fast MDx es un sistema completamente integrado que incluye todo lo necesario para la prueba, desde los tubos de muestra y puntas de pipeta hasta la transmisión electrónica de resultados al hospital, clínica o consultorio donde se tomó la muestra", explica Lewis.

La empresa ampliará su oferta de pruebas en 2023/24 con tests para patógenos hospitalarios como C-Diff y MRSA, así como para sepsis, que causa la muerte de aproximadamente 11 millones de personas en todo el mundo cada año. También es el sistema perfecto para realizar pruebas genómicas, que informan a los médicos sobre qué pruebas de detección deben realizar en función del ADN de sus pacientes para detectar enfermedades hereditarias en una etapa temprana. "De esta manera, los pacientes pueden cambiar su estilo de vida para evitar el brote de enfermedades para las que están genéticamente predispuestos", explica Lewis.

Sin compromiso de capital

"Una ventaja para los operadores es que el sistema no requiere compromiso de capital, ya que proporcionamos la plataforma de pruebas Fast MDx de forma gratuita", dice Lewis sobre su empresa social. Gracias a los efectos de escala, es el primer sistema en el mundo que hace accesibles las pruebas moleculares y diagnósticos en cualquier lugar, no solo en países más ricos.

Las pruebas en la plataforma Fast MDx son completamente automatizadas: el sistema incluye portales de manejo con ejes eléctricos de Festo para la manipulación precisa de pipetas y para la manipulación robotizada de placas de microtitulación PCR, un sellador térmico de Kbiosystems y el termociclador qPCR ultrarrápido patentado de Fast MDx, el NGX2. El software Biosero utilizado en la plataforma integra y controla todos los módulos, haciendo que su manejo sea muy sencillo. La plataforma es muy compacta: solo requiere un espacio de 0,7 m x 1 m. Gracias a las ruedas bloqueables, puede moverse fácilmente de un lugar a otro.

El fabricante británico de maquinaria especial Applied Automation es responsable de la construcción del sistema completo de pruebas, así como de todos los aspectos de seguridad, análisis de riesgos y marcado CE.

Operación de la plataforma de pruebas Fast MDx

El operador inserta tres racks con puntas de pipeta y una placa de microtitulación de 96 pocillos en los lugares designados en la plataforma Fast MDx. El kit de ensayo con todos los reactivos y controles se carga fácilmente en un bloque de aluminio y se engancha. Se colocan 92 muestras de pacientes en Pathtubes® en la plataforma y se rastrean durante todo el proceso mediante un código de barras único, que se coloca con láser en el fondo de cada Pathtube®.

Durante la preparación de las muestras, el portal de superficie EXCM de Festo trabaja en los ejes X e Y. Las 92 muestras de pacientes son escaneadas desde abajo con los sensores ópticos de Festo para verificar que todas las muestras estén presentes. El sistema de pipeteo automatizado, compuesto por la cabeza de pipeteo DHOE de Festo y el dispensador de jeringas desechables DHAO, está montado en el portal de superficie en Z. La cabeza de pipeteo puede dosificar volúmenes en el rango de 10 µl con precisión y la velocidad de pipeteo puede ajustarse para dispensar hasta 10 ml/s.

Se prepara la mezcla maestra, se coloca en la placa de microtitulación y se añaden las muestras. Cada muestra de paciente se aspira con la punta de pipeta desechable que atraviesa la tapa de Pathtube® del Fast MDx y se pipetea en la mezcla maestra en una cavidad de la placa de microtitulación. Para evitar contaminaciones cruzadas, cada punta se usa solo para una muestra y luego se desecha. "Perforar la tapa de Pathtube® ahorra mucho tiempo y dinero, ya que no se necesitan sistemas convencionales de apertura y cierre, y se evitan errores humanos en la manipulación, como suele ocurrir al pipetear manualmente cientos de muestras en tubos", explica Hannes Rösser, experto en técnicas de manipulación en Festo.

Manipuladores eléctricos y ejes en uso

Un sistema de manejo separado, basado en el portal de superficie EXCM-30, recoge la placa de microtitulación llena con el manipulador eléctrico EHPS-16 y la coloca en el sellador térmico, donde se sella con una película de plástico. La placa sellada se coloca en el RT-Block, que inicia la conversión de ARN en ADN complementario (cDNA), si está presente.

Finalmente, la placa se coloca en el termociclador qPCR NGX2, donde se realiza la reacción de PCR y se amplifica el cDNA. El NGX2 utiliza un sistema de detección de fluorescencia ultrarrápido para determinar si la secuencia de cDNA del patógeno de interés está presente en alguna de las muestras de pacientes analizadas.

Los resultados de las pruebas se entregan electrónicamente al médico que solicitó la prueba en 1 a 2 horas, para que pueda establecer el mejor plan de tratamiento personalizado para sus pacientes.

Generador de vacío y presión independiente de la red

Para ser independiente de un suministro neumático externo, la plataforma de pruebas Fast MDx utiliza el generador de presión y vacío PGVA de Festo, que produce una presión o vacío de +/-0,5 bar. Para el suministro neumático con una solución de presión y vacío, solo se necesita una fuente de alimentación de 24 voltios. El PGVA integra en un espacio reducido un mini compresor, una unidad de filtro de aire, un depósito y un control electrónico de presión y vacío, lo que constituye una solución cerrada para el manejo de líquidos en la automatización de laboratorios.

"Gracias a la estrecha colaboración entre Fast MDx y Festo, pudimos construir rápidamente y de manera eficiente los primeros prototipos, a pesar de la alta complejidad", dice Richard Lewis, CEO de Fast MDx. "Pudimos combinar la amplia experiencia de Fast MDx en termociclado de qPCR con los portales, controles y sistemas de pipeteo 3D de Festo."

Sobre Fast MDx:

Fast MDx es una empresa social cuyo objetivo es proporcionar pruebas moleculares rápidas y de alto rendimiento, asequibles, para todas las personas en el mundo. Fast MDx ofrecerá a los médicos resultados más rápidos y confiables, para que puedan crear planes de tratamiento personalizados para cada paciente más rápidamente. La empresa es una spin-off de BJS Company, que desde 1991 trabaja en termocicladores PCR y hoy suministra la mayoría de los principales fabricantes de termocicladores con intercambiadores de calor rápidos, precisos y de plata.