在UC Berkeley创建一个机器人Covid-19测试实验室的科学家

自动化液体处理机器人

PostodoToral Follows Jenny Hamilton和Enrique Lin Shiao与自动液体处理机器人(汉密尔顿Starlet),将用于分析患者的拭子诊断Covid-19。汉密尔顿和索奥自愿训练成​​为CLIA认证,以处理患者样品。在分析来自患者的真实样品时,它们将穿着全面的个人防护装备(PPE),包括面具,面罩,礼服和手套。信用:Max&Jules Photography

作为国家的医生争夺诊断案件新冠肺炎,科学家们加州大学,伯克利创新的基因组学研究所(IGI)正在从划痕诊断实验室创造,该实验室具有每天处理超过1,000名患者样品的诊断实验室。

这种弹出实验室,学术和企业合作伙伴独特的志愿者团队的努力,将在湾区提供常规需要的湾区的测试能力,为Covid-19症状,也有助于公共卫生官员评估流行病的普遍普遍。

“UC Berkeley团队通过建立一个将在我们的社区立即影响的测试实验室来解决这一关键的公共卫生形势,同时也会产生有助于理解蔓延的数据SARS-CoV-2病毒,“Jennifer Doudna表示,分子和细胞生物学教授和化学和IGI执行董事。yabovip2021yabo124SARS-COV-2是导致Covid-19的冠状病毒。

SARS COV 2 Coronavirus素描

冠状病毒的草图,被称为SARS-COV-2,导致Covid-19。围绕病毒的更亮的斑点是“穗”蛋白质,其称为他们的名字,其允许病毒进入细胞。较轻的橙色斑点是嵌入病毒包络中的其他蛋白质。信用:UC Berkeley Graphic by Desiree Ho

Thanks to the emergency modification of state and federal regulations and California’s declared state of emergency, the IGI was able to partner with clinicians at University Health Services, UC Berkeley’s student health center, and both local and national companies to bring in the robotic and analytical equipment needed, establish a safe and robust pipeline for clinical sample intake and processing, obtain the required regulatory approvals and train a crew of highly skilled scientists accustomed to conducting fundamental research to analyze patient swabs with a quick-turnaround goal of less than 24 hours.

科学家 - 来自UC Berkeley,UC旧金山和本地数据管理公司的50多名志愿者 - 计划本周初期测试他们的第一个实际病毒样本,并在下周下的临床实验室改善修正案(CLIA)的认证。

虽然测试实验室最初关注来自学生和UC Berkeley社区的其他成员的样本,但该团队已经与东海湾周围的医疗中心协调,最终提供快速转机,也满足其诊断需求。

“我们动员了一支才华横溢的学术科学家,与公司的专家合作并在几天内汇集在一起​​,这是一个像生物技术公司一样运作的小组。这是一个非常出色的故事,“Doudna说,他也是霍华德休斯医学院调查员。

“这只是一个惊人的机会。......事物的实验室一直如此依赖于人工手工工作,这将是一部换句话说的游戏。“-Guy Nicolette,UC Berkeley的大学卫生服务助理副校长

该实验室将根据食品和药物管理局批准的过程运行测试,但吞吐量比许多商业实验室更高,其中一些仍然必须手动运行样品。一些来自校园研究实验室的高通量机器可以一次测试300多个样本,并在收到患者拭子后提供不到四小时的诊断结果。使用机器人和简化的过程,IGI弹出实验室将尽快每天执行1,000个测试,如果有必要,每天升至3,000个测试。

“我们正在以一种利用机器人和快速转变时间来实现现有的测试,以便我们可以将结果迅速提供给东湾的医疗中心,并在这段时间内为我们的社区提供关键服务,”Doudna说。

“这只是一个令人惊叹的机会,”UC Berkeley助理副校长的Uc Berkeley为大学卫生服务副校长。“我惊讶于伯克利能够动员的速度和利用更新的规则,以便更快地创新。事物的实验室方面是如此依赖人工手工工作,这将是一场比赛更加泛滥的方式。“

考虑到加利福尼亚州的测试套件数量的限制以及应测试谁的不断发展的准则,UHS唐中心的医务人员迄今为止只能从学生中派出几十名拭子进行当地商业实验室进行测试。一个人对SARS-COV-2病毒返回阳性,导致Covid-19。但根据尼罗特的说法,海湾地区的周转差异很大,可以超过一周,留下症状患者和临床医生不确定其状态,往往会产生焦虑。

生物安全柜测试诊断管道

汉密尔顿和索奥(詹妮弗Doudna实验室)的帖子专家,在生物安全柜中工作,测试诊断管道分析患者样品。在从实际患者分析样品时,它们将穿着全面的个人防护设备(PPE)。信用:Max&Jules Photography

他乐观地说,校内诊断实验室将允许更广泛的测试,这将提供更好的图像,因为许多人遭受轻度或没有症状,鉴于许多人患有症状,但可能具有传染性。他说,大规模测试是通过识别感染的个体来控制疾病传播的能力的关键。

“还有更广泛的测试的其他方面将是如此临床强大的,”他说。“我们可以根据我们发现的,对健康有关健康的决定,了解我们需要在社会方面需要多长时间,基于我们的发现。”

自动化和机器人的力量

IGI的技术和翻译科学总监Fyodor Urnov在调动资源 - 设备,人员和金钱 - 在三月十三日在研究所内部的59人会议后发挥了重要作用。测试病毒所需的基本技术 - 隔离RNA.从样品中使用聚合酶链反应(PCR)来扩增它 - 在大多数大学的数十个实验室中是常规的。乌尔诺夫说,是迅速弄清楚如何缩放和自动化临床用途的过程。

UC Berkeley实验室拥有高通量PCR机器的原因,而IGI建立了机器人样品处理以及安全数据管理。

“我们将研发(研发)思维方式解理解我们如何扩展并加速它,因为我们了解了15年的分子和细胞生物学教授Urnov表示,”Urnov说yabo124Biotech Industry来到UC Berkeley之前。“我们是谁,因为科学家真正与未满足的需求相连。”

分析Covid 19患者样品

Dirk Hockemeyer,分子和细胞生物学副教授,将用于分析患者样品的管道中的测试步骤。yabo124在测试实际的患者拭子时,他会全PPE。信用:Max&Jules Photography

患者样品的临床测试是高度监管的,不仅需要CLIA认证,不仅是实验室科学家,而且需要实际的实验室空间,设备和质量控制程序。唐氏中心有两个Clia认证的实验室科学家,而该中心没有生物安全2(BSL2)实验室,需要测试SARS-COV-2等病毒。

Thanks to the new regulations, however, the Tang Center’s certification is being extended to the BSL2 lab in the IGI, and the scientists who volunteered to do the testing are now taking an accelerated training program to be able to operate the equipment 24/7, if necessary.

除了快速转变,乌尔诺夫说,主要焦点是准确性,损坏了疾病控制和预防原始测试套件的中心的东西,并在美国疫情开始时延迟了普遍的测试。

“我们控制了我们的控制权,”他说。“当我们告诉临床医生患者是否是积极的或负面的时候,我们很多工作已经确保我们准确无误。”

随着URNOV和他的团队增速诊断,UC Berkeley的其他研究人员已经闯入了大约十几个“快速研究响应小组”,专注于其他与Covid相关的研究项目,包括可能改善的诊断,新药来治疗感染和方法向患者提供药物。

“我们正在谈论一批超过100人积极参与研究项目,包括来自UCSF,斯坦福和格拉德斯通机构的人,”Doudna说。“这些长期项目解决了了解这家病毒,并为未来爆发做好准备。”

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