Мы в своих статьях так часто пишем об автоматизации, но в основном мы затрагивали процесс сортировки и преаналитики (оценки качества присылаемого биоматериала), а также иммунохимические, биохимические и общеклинические отделы лаборатории, но забываем рассказать про не менее важные и крупные отделы. Да, на самом деле с точки зрения денег и количества проб иммунохимия, биохимия и общая клиника – это самые крупные отделы, чей объем в деньгах в общем портфеле лаборатории достигает от 30 до 50%, а в пробах и до 55%. Но в лаборатории есть масса крупных и технологичных отделов, один из которых – бактериология.
Мы несколько раз косвенно затрагивали его, когда рассказывали вам о том, что такое масс-спектрометрия (https://t.me/gorlab_official/101) и как НПФ Литех «попытался» создать свой масс-спектрометр (https://t.me/gorlab_official/246). Но автоматизация в микробиологии на этих устройствах не останавливается. Давайте вспомним из каких этапов в среднем состоит выполнение бактериологическое исследование традиционным методом:
1. Первичная сортировка и оценка качества материала и соответствия требованиям лаборатории
2. Высевание в среде: это этап, когда на чашку Петри со спецсредой наносят присланный биоматериал для того, чтобы понять, есть ли вообще какие-либо микроорганизмы в присланном материале? Другими словами это могут называть «инкубированием»
3. Рост микроорганизма занимает в среднем 2-3 дня, и после становится понятно, есть ли что-то или нет. Если рост микроорганизма есть, то после врач переносит эти самые выросшие организмы в другие питательные среды, которые «заточены» под определенные «семейства» микроорганизмов. Иными словами, с помощью таких сред врач и лаборатория определяют, что конкретно выросло, так как выросший микроорганизм далее рассеивают на несколько плашек с разной средой, где обычно вырастает конкретная культура (то есть происходит что-то вроде селекции)
4. Если дальнейший рост в одной или нескольких сред произошел, то далее врач определяет семейства организмов и далее проверяет, насколько этот организм чувствителен к тому или иному антибиотику. Происходит это таким образом, что опять берется выросший микроорганизм и поверх него наносятся различные антибиотики и в зависимости от реакции определяется: есть ли чувствительность и можно ли тем или иным антибиотиком лечить, или реакции никакой нет.
Получается, что грубо в бактериологическом исследовании есть 4 этапа: преаналитика, инкубирование, идентификация и чувствительность – и по большому счету во всех этих этапах уже пришел машинный век вместо человека. Все эти процессы научились объединять в одну единую трэковую систему как в биохимии и иммунохимии, но только с одним важным ограничением – это всегда сборная солянка из приборов разных производителей, которые подключаются в единый конвейер.
В России на текущий момент представлены решения от двух производителей COPAN и его решение WASPlab (инсталлировано, например, в Инвитро) и Becton Dickinson с его решением Kiestra (стоит в Гемотесте – конкуренция очевидна). Концептуально это достаточно одинаковые решения, которые состоят из:
Мы несколько раз косвенно затрагивали его, когда рассказывали вам о том, что такое масс-спектрометрия (https://t.me/gorlab_official/101) и как НПФ Литех «попытался» создать свой масс-спектрометр (https://t.me/gorlab_official/246). Но автоматизация в микробиологии на этих устройствах не останавливается. Давайте вспомним из каких этапов в среднем состоит выполнение бактериологическое исследование традиционным методом:
1. Первичная сортировка и оценка качества материала и соответствия требованиям лаборатории
2. Высевание в среде: это этап, когда на чашку Петри со спецсредой наносят присланный биоматериал для того, чтобы понять, есть ли вообще какие-либо микроорганизмы в присланном материале? Другими словами это могут называть «инкубированием»
3. Рост микроорганизма занимает в среднем 2-3 дня, и после становится понятно, есть ли что-то или нет. Если рост микроорганизма есть, то после врач переносит эти самые выросшие организмы в другие питательные среды, которые «заточены» под определенные «семейства» микроорганизмов. Иными словами, с помощью таких сред врач и лаборатория определяют, что конкретно выросло, так как выросший микроорганизм далее рассеивают на несколько плашек с разной средой, где обычно вырастает конкретная культура (то есть происходит что-то вроде селекции)
4. Если дальнейший рост в одной или нескольких сред произошел, то далее врач определяет семейства организмов и далее проверяет, насколько этот организм чувствителен к тому или иному антибиотику. Происходит это таким образом, что опять берется выросший микроорганизм и поверх него наносятся различные антибиотики и в зависимости от реакции определяется: есть ли чувствительность и можно ли тем или иным антибиотиком лечить, или реакции никакой нет.
Получается, что грубо в бактериологическом исследовании есть 4 этапа: преаналитика, инкубирование, идентификация и чувствительность – и по большому счету во всех этих этапах уже пришел машинный век вместо человека. Все эти процессы научились объединять в одну единую трэковую систему как в биохимии и иммунохимии, но только с одним важным ограничением – это всегда сборная солянка из приборов разных производителей, которые подключаются в единый конвейер.
В России на текущий момент представлены решения от двух производителей COPAN и его решение WASPlab (инсталлировано, например, в Инвитро) и Becton Dickinson с его решением Kiestra (стоит в Гемотесте – конкуренция очевидна). Концептуально это достаточно одинаковые решения, которые состоят из:
Преаналитика
Представлена модулями, которые сканируют маркировку сред для понимания, что заказано для того или иного контейнера, а также в зависимости от исследования могут сразу дать оценку качества материала. Например, для посевов из мочи существуют анализаторы, которые сразу производят первичную инкубацию и в зависимости от скорости роста бактерий определяют, есть ли там что-то, или проба чиста, или это так называемая «контаминация», когда произошел рост культуры попавшей извне, тогда пробу после просто бракуют. Для маркировки и сортировки здесь COPAN и BD используют собственные системы, а для оценки «качества мочи» интегрируют в линейку сторонние анализаторы, например, компании Alifax
Инкубация
Прибор может автоматически нанести материал из контейнера сразу на чашку Петри со средой: робот в буквальном смысле имитирует ручную работу лаборанта, когда он наносит биоматериал на чашки с помощью «кисточки-петли». После эта же станция отправляет чашки с нанесенным биоматериалом в инкубатор, где спустя несколько дней система с помощью компьютерного зрения оценит есть ли рост флоры или нет. Тут все решения фирменные: COPAN или BD
Идентификация
Ну здесь все уже было рассказано :) Материал с полученной средой наносится на специальные мишени, которые инсталлируются в масс-спектрометр, где лазер, оценив размер, массу и другие характеристики частиц в среде определяет вид микроорганизма. Соответственно для WASP COPAN выбирает bioMereux, а для Kiestra BD предпочитает конкурирующий Bruker (хотя тут все проще, европейцы выбирают европейский масс-спектрометр, а американцы – американский).
Определение чувствительности
Тут тоже не без сторонних приборов, которые есть и у bioMereux и даже у Beckman Coulter, который отлично интегрируется с WASP. Что это за приборы? Они автоматически определяют чувствительность к антибиотикам с использованием собственных карт, куда все необходимые антибиотики уже нанесены. Преимуществом кроме скорости и автоматизации является возможность определения чувствительности к более широкому спектру антибиотиков, поскольку ручные методики ограничиваются чаще всего 6-7 антибиотиками. Но расширенный спектр, на самом деле это больше маркетинг, так как стандартные 6-7 антибиотиков (в зависимости от высеваемых организмов до 12), например, от BioRad являются не просто самыми востребованными и наиболее эффективными, а по сути представляют собой целые «семейства антибиотиков», но если пациенту надо и он платит – то почему бы и не прописать?
Все эти решения можно как интегрировать в одну конвейерную линию, таки использовать раздельно и/или частично. Вопрос скорее в другом: поскольку эти системы достаточно редкие и многие из этих модулей не потребляют большого количества «оригинальных» реагентов и расходных материалов, то лаборатории не получают эти приборы по контрактам бесплатно (как это происходит с иммунохимическими и биохимическими приборами, а также решениями по автоматизации), а покупают – можно ли окупить этот огромный конвейер, стоимость которого может спокойно перевалить за 100 миллионов рублей – вопрос все еще открытый. Но это уже совсем другая история :)
На этом у нас пока все, но это не точно…)
Будьте здоровы!
Все эти решения можно как интегрировать в одну конвейерную линию, таки использовать раздельно и/или частично. Вопрос скорее в другом: поскольку эти системы достаточно редкие и многие из этих модулей не потребляют большого количества «оригинальных» реагентов и расходных материалов, то лаборатории не получают эти приборы по контрактам бесплатно (как это происходит с иммунохимическими и биохимическими приборами, а также решениями по автоматизации), а покупают – можно ли окупить этот огромный конвейер, стоимость которого может спокойно перевалить за 100 миллионов рублей – вопрос все еще открытый. Но это уже совсем другая история :)
На этом у нас пока все, но это не точно…)
Будьте здоровы!