Làn sóng tự động hóa hiện đại ngày càng gia tăng trong các phương pháp kiểm tra vi sinh vật

Làn sóng tự động hóa hiện đại

Người ta nói “Thủy triều dâng cao sẽ nâng tất cả thuyền lên” và điều này đúng với những tiến bộ trong tự động hóa được áp dụng cho các phương pháp thử nghiệm phân tích khác nhau. Gần đây bạn đã kiểm tra trạng thái của khả năng tự động hóa chưa? Đã có những tiến bộ đáng kinh ngạc về (a) hiệu suất cao, (b) giảm lỗi, (c) quản lý kiểm nghiệm và (d) giá trị / nỗ lực phân tích. Để đáp ứng các thông số 3R (giảm, tái sử dụng, thay thế nhu cầu sử dụng động vật), một giải pháp mới được nêu bật từ bioMérieux mang lại những ưu điểm giúp giảm thời gian thực hiện của người dùng, chi phí cho mỗi lần thử nghiệm, sử dụng thuốc thử rFC bền vững và do đó loại bỏ nhu cầu thu hoạch con sam để lấy máu.

Từ “Robot” được bắt nguồn từ “robota” trong tiếng Nga. Tự động hóa thực hiện những công việc mà con người không làm, tuy nhiên, từ một góc độ khác, nó cũng thực hiện những công việc mà con người không giỏi làm. Trong việc thực hiện một công việc lặp đi lặp lại (theo kiểu robot), con người có thể nhận thấy được các ảnh hưởng xuất hiện trong quá trình hoạt động của họ. Đây được coi là một hành vi “learned” nhưng từ một góc độ tiêu cực, đó là một hành vi “shortcut” có thể gây ra sự giảm chất lượng của thí nghiệm. Ở cách tiếp cận này, robot không có “cảm xúc”, không đói, không mệt mỏi, và không bị nhiều vấn đề liên quan bị ảnh hưởng. Robot không mất vị trí khi hút mẫu vào một đĩa và không “trễ” khi đặt một đĩa vào hoặc loại bỏ nó khỏi bước ủ.

Máy trạm Tecan Fluent® đã được kết hợp với bộ thuốc thử ENDOZYME® II GO của bioMérieux để tạo ra giải pháp tự động hóa liền mạch cho thử nghiệm nội độc tố.

(a) Hiệu suất cao

Hiệu suất cao là khả năng kiểm tra một lượng lớn mẫu trong thời gian ngắn. Trong kiểm tra endotoxin, việc sử dụng dung dịch recombinant Factor C (rFC) cung cấp một số lợi ích độc đáo mang lại hiệu suất cao. Điều này bao gồm việc sử dụng một thí nghiệm điểm cuối, trong đó chỉ cần một đọc đầu và cuối cùng là đủ để tạo ra kết quả, mở ra khả năng sử dụng một máy đọc và hệ thống duy nhất cho nhiều thí nghiệm đồng thời. Quá trình được mô tả trong Hình 1.

1. Chuẩn bị dụng cụ/thuốc thử/mẫu/vật tư tiêu hao cho robot
2. Thêm mẫu vào đĩa bằng robot
3. Đọc số đĩa ban đầu
4. Ủ ở 37°C
5. Đọc đĩa kết thúc

Tối ưu thời gian với ENDOZYME® II GO

ENDOZYME® II GO giảm một nửa thời gian thực hiện. GOPLATETM giảm quy trình làm việc truyền thống của việc kiểm tra endotoxin xuống chỉ còn 3 bước đơn giản. Đĩa vi mô độc đáo này được phủ trước bằng Control Standard Endotoxin (CSE), bao gồm các chủng chuẩn và kiểm soát sản phẩm dương. Điều này loại bỏ nhu cầu pha trộn, pha loãng, lắc khuấy hoặc thêm CSE. Bây giờ, bạn có thể tối ưu hóa quy trình kiểm tra endotoxin và giảm thiểu nguy cơ lỗi trong thời gian dưới 20 phút.

Bảng 1
Đọc số đĩa ban đầu Thời gian (phút)						Đọc số đĩa kết thúc Thời gian (phút) / Tổng số mẫu
1	2	3	4	5	6	1	2	3	4	5	6
0	8	16	24	32	40	20	28	36	44	52	60
						20	40	60	80	100	120

Trong ví dụ trên, mỗi đĩa có 20 mẫu và đã kiểm tra 6 đĩa trong tổng cộng 60 phút, tức là 120 mẫu (trung bình 2 mẫu mỗi phút). Thí nghiệm 20 phút sử dụng rFC sử dụng độ nhạy 0.05 EU/mL, thông thường đủ cho các loại nước đã được làm sạch có giới hạn của USP là 0.25 EU/mL. Một thí nghiệm kiểm tra độ nhạy hơn (0.005 EU/mL) cũng có sẵn bằng cách ủ mỗi đĩa trong 60 phút thay vì 20 phút (ủ ở 37°C). Trong khi đĩa không được đọc, sau khi đọc ban đầu, robot đặt đĩa vào ấm và tiếp tục với việc đọc ban đầu của đĩa tiếp theo.

Một ưu điểm thứ hai của dung dịch rFC ENDOZYME® là nó rất ổn định ở nhiệt độ phòng, có nghĩa là nó có thể ở ngoài ít nhất 8 giờ trong ống trong suốt, trong khi các sản phẩm recombinant và LAL khác có độ ổn định ở nhiệt độ phòng khoảng 30 phút.

(b) Giảm lỗi

Giải pháp robot mới sử dụng các đĩa ENDOZYME® II GO cung cấp các giếng kiểm soát sản phẩm đã được đặt trước (PPCs) và các giếng chủng chuẩn được tải trước có thể được tái tạo bằng cách đơn giản là thêm dung dịch không chứa endotoxin. Điều này giúp sử dụng các đĩa của chủng chuẩn và các giếng PPCs luôn nằm trong phạm vi. Phương pháp này giúp giảm bớt các hoạt động do người sử dụng thực hiện đến mức tối thiểu với nút “thêm mẫu” hoặc “thêm dung dịch”. Giải pháp hoàn chỉnh bao gồm các khả năng sau:

• Tự động hoàn toàn
• Sử dụng rFC – loại bỏ nhu cầu thực hiện trên con sam
• Hiệu suất cao lên đến 120 mẫu mỗi giờ (nước)
• Bất kỳ mức pha loãng nào với nước hoặc bất kỳ dung dịch đệm nào (với sản phẩm hoàn thiện)
• Hoàn toàn có thể theo dõi 21CFR phần 11 với kết nối LIMS – Hệ thống đơn
• Kiểm tra IOQ (Operational Qualification) nhanh chóng – khoảng 1 tuần
• Các đĩa được phủ trước không cần pha loãng, lắc khuấy hoặc thêm RSE/CSE
• Hệ thống mở linh hoạt cho phép sử dụng LAL, ELISA hoặc tự động hóa khác
• Ổ chứa HEPA để ngăn chặn các kết quả dương giả

(c) Quản lý kiểm nghiệm

Quản lý cải tiến áp dụng cho cả (i) thao tác vật lý và các vật liệu tiêu hao, dung dịch và mẫu, nhưng cũng cho (ii) việc thu thập dữ liệu và siêu dữ liệu, khả năng quản lý. Những sự cải tiến này chủ yếu đáp ứng các ALCOA và tuân thủ CFR Phần 11. ALCOA là một viết tắt cho các hồ sơ điện tử chính xác, dễ đọc, được tạo ra đồng thời, gốc và có thể gán cho việc xem xét và phê duyệt. Nói một cách ngắn gọn, một robot không biết cách tạo hồ sơ giả hoặc giảm khối lượng các thử nghiệm. Theo cách này, nó rõ ràng vượt trội trong việc loại bỏ hành vi cảm xúc của con người. Từ sơ đồ trong Hình 2, toàn bộ quy trình trở thành một giao diện cho tương tác của con người theo một cách tổ chức và hiệu quả hơn để tuân thủ quy định. Sơ đồ trong Hình 3 cho thấy rằng các hoạt động cụ thể được tích hợp một cách mà tương tác giữa con người và vật liệu một mình không thể. Ví dụ, PC bao gồm phần mềm đọc cũng như phần mềm điều khiển robot bao gồm việc đặt và di chuyển vật liệu tiêu hao cũng như khả năng xử lý chất lỏng. Hơn nữa, nó cho phép điều khiển tự động, được lập trình trước bằng cách tích hợp việc nạp và giải nạp độc lập và cần thiết về thời gian mà robot có thể tự động giám sát, thực thi và tài liệu hóa hiệu suất.

Việc theo dõi tất cả các hoạt động này, như được tài liệu hóa theo thời gian thực (đồng thời trong ALCOA), tạo ra một sự tương phản với hiệu suất của một nhà phân tích mà không thể dễ dàng theo dõi. Những hoạt động này có thể được coi là “siêu dữ liệu”, có ý nghĩa đối với hiệu suất kiểm tra sau đó. Hơn nữa, việc tự động hoàn toàn cho phép tái kiểm tra và/hoặc hoạt động điều tra từ đầu đến cuối, điều này cho phép tăng tốc quá trình. Điều này tiết kiệm các nguồn lực quý báu như thời gian (thời gian thực hiện) và chi phí. Khía cạnh tổ chức của việc kiểm tra bằng robot được thể hiện trong Hình 4 khi áp dụng vào việc kiểm tra endotoxin bằng FLUENT®.