从采样到结果报告,未来的核酸检测要实现「无人化」-数据与编程-热点资讯-野望文存-科技 
    欢迎来到野望文存-科技!
当前位置:野望文存-科技 > 热点资讯 > 数据与编程 >  从采样到结果报告,未来的核酸检测要实现「无人化」

从采样到结果报告,未来的核酸检测要实现「无人化」

发表时间:2020-11-21 22:57:00  来源:野望文存  浏览:次   【】【】【

作者:神经小兮

本文转自:HyperAI超神经 


核酸检测,这个曾经陌生的医学名词,如今已成为今年的年度热词之一。


抗疫战场上,负责核酸检测的医务人员,是距离病毒最近的人之一,是「手握」病毒的勇士,工作中要承受极大的感染风险与心理压力。


疫情爆发时期,采样人员每天最多要采样数百甚至上千例。


坚守一线的医护人员,即使全副武装,依然无法百分百避免感染。据中疾控报告显示,国内超过 3000 名医护人员感染了新冠病毒。而全球更是有数万名医护人员没能逃过被感染的厄运。


针对这一现状,各医疗、科研机构都在积极开发自动化解决方案,从源头上减少医护人员的交叉感染风险。


未来,核酸检测这项艰巨而光荣的任务,就可以交给这些可爱的机器了。


全自助核酸采样机,自己动手 5 分钟完事


11 月 11 日,在深圳开幕的高交会上,一台「核酸检测自助采样机」吸引了众多参观者。


据介绍,这台自助采样机可实现智能化、全天候、无人值守的核酸咽拭子采样。


该设备由南方医科大学深圳医院参与开发
处理仓配有全外排负压系统和紫外消毒系统,避免样本污染


自助采样第一步:身份识别 


首先,进行采样之前,被采样者首先通过人脸识别,进行人身份信息登记。


计算机在读取与认证被采样人员身份信息后,当即获得唯一 ID,此后的采样过程全流程与此 ID 相关联,避免了人工操作可能出错的情况。


自助采样第二步:咽拭子采样 


身份登记完成后,被采样人员可领取专用采样工具和张口器,然后在视频引导下,准确找到咽拭子有效采样部位,并采集到合格样本,之后由机器人对样本进行自动化收集、封装、保存的专用设备。


如果采集不到位,可能会造成样本无效。因此,为了保证采样的真实性、有效性,自主采样机一次采集可获取四个有效部位样本,采样工具在拭子抵达采样区域后将自动触发拭子旋转,以确保采集到上皮细胞。


1、身份识别



2、领取采样工具



3、咽拭子采样



目前核酸检测自助采样机单人采样全程在 5 至 8 分钟左右,并且能够满足单采和混采的要求(单采指 1 个人的样本单独在 1 个采集管中,混采为多人样本集合于 1 个采集管中,混采的目的是提高检测效率)。


研发人员表示,核酸自助采样机能够在无人值守的情况下,全天候自助完成核酸采样,多种型号适应不同使用场景而广泛应用,是快速开展大规模采样的利器,未来可将在海关、医院、疫情突发地区投入使用。


核酸提取、扩增、上机检测,打包交给机器


核酸检测涉及多个步骤,采样只是第一步。


采样之后,核酸的提取与检测,依然是一项大工程。从收样到反馈结果,需要经过灭活、转板、核酸提取、试剂反应、结果判定等多个步骤,期间检测员面临的风险依然很高。


传统方式下,整个流程中需要多次手动操作


因此,自疫情爆发之后,国内外多家科研机构、医疗设备制造商,都相继研发出了核酸自动检测仪,不仅提高检测效率,也让相关的医务人员得到有效保护。


以哈工大科研团队研发的新冠病毒核酸自动检测仪为例,能够实现核酸提取、扩增反应、RT-PCR 体系配置和结果报告的全流程自动化。


自动检测第一步:核酸提取 


核酸提取作为分子诊断实验的第一步,也是最关键的一步。传统的方法主要有酚抽提法、碱裂解法等,其中包含沉淀、离心等操作,其所需的生物样本量较大,且提取的步骤较为繁杂、费时费力,得率也不高。


自动化提取设备则加速了这一过程,将效率提升数十倍。现有的设备基本上每小时同时提取约 70 个样本,个别设备甚至可提取 140 多例。而且每名操作员可同时操作 1-3 台设备,大大降低了人工工作强度。


自动检测第二步:RT-PCR 上机检测 


这一步主要是使用的是荧光定量 PCR 仪。该类设备已属于非常成熟的检测设备,检测时长和检测通量相差不多,基本上可以通过增加设备数量来应对大规模筛查的需要。


常见的荧光定量 PCR 仪,以 2 台为一组,一轮可以检测 192 例样本,用时大约两小时。


1、核酸提取



2、RT-PCR 上机检测



3、输出检测报告



目前,各科研机构仍在不断改进自动化核酸检测方案,争取更加便捷、快速、准确的疫情监控。未来,从样本进设备,到报告结果出设备,将只需数十分钟。


在新冠病毒尚未被消灭的当下,这些自动化设备,都将为突发疫情和常态化防控提供了有力保障。那些坚守一线与疫情战斗的医务人员,也终于可以脱下疲惫的战衣,放松一下了。


顺便说一下,今年 6 月,丹麦的南丹麦大学机器人工程师团队,也研发出了自动咽拭子采样设备,如下图所示,你敢试试吗?



 

推荐阅读



 

CDA课程咨询

责任编辑:蔡学森