许多国JIa没有公开进行的COVID-19检测的数量,但那些确实显示了过去一年对诊断实验室的需求是多么大。以美Guo为例:截至2021年3月23日,已经进行了超过3.63亿次冠Zhuang病Du检测。1美Guo进行的冠Zhuang病Du-19检测比当地居民多,考虑到美Guo在14个月前还没有进行冠ZHuang病Du检测,这是令人难以置信的。在流感大流行初期,检测被确定为各国成功抗击流感的关键组成部分,各国Zheng府试图以前所未有的速度提高检测能力。美Guo实验室从2020年2月基本上不进行测试,到2020年4月达到每天约15万次测试,到2021年1月达到7天平均每天近200万次测试的峰值。2
在测试需求激_增之际,人员配置被评为实验室的头_号挑战,几乎别无选择:实验室必须自动化3
费时费力的手工样品制备程序无法满足当今诊断实验室的通量需求和人员限制。
当下需要、应用性强、解决方案
医学诊断实验室,通常重复执行相同的测试,并具有标准化的工作流程,因此,自动化有很大的好处。诊断实验室工作流的自动化带来了许多好处,例如提高重现性、提高实验室工作人员的效率、提高通量、缩短周转时间和提高实验室技术人员的安全性。过去一年来,这些好处更加重要,因为实验室面临着巨大压力,要求清除测试积压、改善周转情况,并在人员配备等于或低于流行病前水平的情况下增加通量,以维持社会隔离保护。
尽管对全自动化机器人诊断实验室的长期预测尚未取得成果,但现代临床实验室自动化的进展正在创造更可靠、可重复、高通量和更短的周_转实验室。虽然在某些时候还需要人为干_预,但Zui新的自动化进展是以高通量自动化样品制备和测试以及“采样到结果”分子诊断(MDx)系统的形式出现。这两种自动化解决方案的广泛好处可以大致分为三大类:重现性、效率和安全性。
医疗实验室自动化通过减少人为因素引入的数据误差和减少样品处理引起的污染可能性,在提高重现性方面起着关键作用。由于流程操作中的误差而引起的数据变化在实验过程中可能会被忽略,但在数据集中甚至在已发表的结果中也会被观察到。特别是在重复执行相同任务的诊断环境中,人类容易受到渐进性精神疲劳、身体疲劳和分心的影响。自动化通过减少工作流程对操作人员的依赖,减少了这种误差。
实验室自动化对员工生产力的影响,提高了实验室的效率。Holland和Davides(2020)4指出,自动化过程的关键好处是节省了大量时间,因此可用于其他实验。随着自动化,每个实验室技术人员都可以运行更多的实验。
自动化通过允许自动化机器来处理这项任务,从而减少研究人员对样品的接触,从而帮助提高实验室安全性。由于人类处理的样品较少,意外接触危险试剂或潜在传染诊断样本的风险较小。
自动化不是一个独立个体
尽管液体处理系统曾经是任何诊断实验室自动化系统的核心,但MDx仪器的出现为诊断实验室提供了选择自动化方式的机会。这些MDx仪器没有标准化;所有这些都是独特的,有自己的优点和缺点,但它们都有一套共同的特点,我们可以对比他们更传统的实验室自动化系统的液体处理。
诊断实验室自动化技术比较 | ||
“传统”液体处理 | “采样到结果”MDx | |
需要的人力 | 非常低。样品制备通常是自动化的,但根据所进行的试验,可能需要亲自进行分析。 | 几乎没有。 |
所需技能/培训 | 该测试的标准实验室培训 | 所需专业培训较少 |
监管 | 通常不需要监管机构的批准就可以将自动化纳入工作流程。 | 每项测试都需要监管机构的授权。 |
系统灵活性 | 非常灵活。可以为许多不同的测试工作流程配置。 | 只能执行系统设计的特定测试。 |
仪器费用 | 根据需要而变化 | 非常高 |
每个样品的成本 | 与运行非自动化测试大致相同 | 通常高于其他测试方式 |
样品的使用 | 通常使用一小部分样品 | 通常消耗整个样品 |
参考文献
[1] Hasell, J., Mathieu, E., Beltekian, D. et al. A cross-country database of COVID-19 testing. Sci Data 7, 345 (2020)
[2] The COVID Tracking Project. US Daily Tests. https://covidtracking.com/data/charts/us-daily-tests. Accessed March 29, 2021.
[3] National Health System Crisis Readiness Report 2020 Edition. Accumen. August 27, 2020. https://accumen.com/crisis-report-2020. Accessed March 29, 2021.
[4] Holland, I., & Davies, J. A. (2020). Automation in the Life Science Research Laboratory. Frontiers in bioengineering and biotechnology, 8, 571777.
[5] The American Society for Clinical Laboratory Science. Addressing the Clinical Laboratory Workforce Shortage. Aug 2, 2018. http://www.ascls.org/images/publications/Clinical_Laboratory_Workforce_FINAL_20180824.pdf. Accessed March 29, 2021.