Hondakin-probak egiteko robotek hondakin-urak azkarrago prozesatzen dituzte COVID-19 agerraldiak lehenago aurreikusteko

Ideia handia
Nola egiten dugun lan hau
Hurrengoa

Smruthi Karthikeyan, Kaliforniako San Diegoko Unibertsitatea eta Rob Knight, Kaliforniako San Diegoko Unibertsitatea

Research Brief lan akademiko interesgarriei buruzko laburpena da.

Ideia handia

Hondakin-uretan kudeatzeko robot bat erabiliz, gure laborategia automatizatu gabeko sistema handietako sistemak baino 30 aldiz azkarrago detektatu ahal izan du koronavirusak hondakin-uretan. mSystems mikrobiologia aldizkarian argitaratutako aurrerapen honek are epe gehiago eskaintzen die hondakin-uren jarraipena egiten duten komunitateei COVID-19ren tokiko kasuei buruz abisatzeko.

SARS-CoV-2 proban positiboa duten pertsonek birusa aulkietan botatzen zutela erakusten duten ikerketa klinikoak agertu zirenean, estolda hura bilatzeko leku agerikoa zela zirudien. Hondakin-uren zaintza komunitate mailan erabil daiteke diagnostiko klinikoaren aurretik agerraldi potentzialak ikusteko, batez ere COVID-19aren prebalentzia-tasak proba-tasak askoz gainditzen dituen eremuetan.

Arazoa da birusa asko diluituta dagoela hondakinen korrontean zenbat jenderen bainugelak isurtzen dituelako, garbitzen dituzten beste zabor guztiak ahaztu gabe. Zaintza maila baxu horiek detektatzeko hondakin-uretako partikula birikoak kontzentratzearen araberakoa da. Kontzentrazio biralaren urrats hau hondakin-uren analisietan estutasun nagusia da normalean, neketsua eta denbora eskatzen duelako. Gure robot sistemak ikuspegi ezberdin eta azkarragoa hartzen du.

Point Lomako Hondakin Uren Araztegiaren aireko ikuspegia

Eskularrudun ikertzaileek laginketa automatiko bat irekitzen dute likido botila bat kentzeko

Ikertzaileek egunean zehar bildutako litro ur zikin bat biltzen dute UC San Diegoko eraikin batera konektatuta dagoen estolderiatik. C.H. Sheikhzadeh, CC BY-ND

Nola egiten dugun lan hau

San Diegoko hondakin-uren araztegi nagusian autolagingailuetako ur zikinak biltzen ditugu, baita San Diegoko Kaliforniako Unibertsitateko campuseko 100 zulotan baino gehiagotan zabaldu ditugunak ere, egunean zehar 30 minuturo biltzen dituzten estolda-laginak.

Gero, laborategian, iragazki-urrats anitzetan oinarritu beharrean, ale magnetiko txikiak erabiltzen ditugu partikula birikoak aberasteko. Arnas birus ezberdinetara lotzeko diseinatutako ale nanomagnetiko hauek erosten ditugu. Hondakinak kudeatzeko robotak ale magnetikoak lotzen dituen buru magnetiko espezializatu batekin hornituta dago, birusak erantsita. Partikula birikoak arrantzatzen ditu lehentasunez, hondakin-hondakinak atzean utziz.

Hondakinen kontzentrazio-prozesua automatizatzeko robot bat erabiltzeak 40 minututan 24 lagin kontzentratzeko aukera ematen digu robot bakoitzeko. Orduan, robot berak RNA birikoa atera dezake, eta 36 minututan 96 lagin prozesatzen ditu. Azkenik, polimerasaren kate-erreakzio bat erabiltzen dugu SARS-CoV-2-ren sinadura geneak bilatzeko, laborategi batek pazientearen sudur-upuan egingo lukeen diagnostiko kliniko baten antzera.

Orokorrean, gure sistemak 96 lagin prozesatu ditzake 4,5 ordutan, eta lagin batetik emaitzarako denbora izugarri murriztuz.

Hurrengoa

Orain arte, gurea da ezagutzen dugun koronavirusaren hondakin-uren azterketa prozesu automatizatu bat erabiltzen duena.

Teknika hau campusean gure eskala handiko hondakin-uren zaintzaren parte gisa erabiltzen ari gara eta egunero 100 toki baino gehiago lagintzen ari gara. San Diegoko eskola barrutiak ere alerta goiztiarreko sistema gisa erabiltzen ari dira.

Orain gure sistemaren genomaren sekuentziazio birikoaren zatia erabiltzen ari gara SARS-CoV-2 aldaera berrien sorrera jarraitzeko.

[100.000 irakurle baino gehiago The Conversation-en buletinean oinarritzen dira mundua ulertzeko. Eman izena gaur.]

Smruthi Karthikeyan, Pediatriako Doktorego Ondoko ikerketa-kidea, Kaliforniako San Diegoko Unibertsitatea eta Rob Knight, Pediatria eta Informatika eta Ingeniaritzako irakaslea, Kaliforniako San Diegoko Unibertsitatea