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Jun 16, 2023

L'automazione del laboratorio di microbiologia fornisce ai medici i risultati delle infezioni più rapidamente

Il team di microbiologia del laboratorio clinico ospedaliero dell’UCHealth University of Colorado presso l’Anschutz Medical Campus è sempre stato un gruppo che lavora sodo, e dovevano esserlo. Ogni giorno, circa

Il team di microbiologia del laboratorio clinico ospedaliero dell’UCHealth University of Colorado presso l’Anschutz Medical Campus è sempre stato un gruppo che lavora sodo, e dovevano esserlo.

Ogni giorno, circa 650 campioni di sangue, urina e altri fluidi corporei dei pazienti arrivano tramite tubi pneumatici e montacarichi da tutti gli angoli dell'ospedale dell'Università del Colorado, nonché da ospedali e cliniche satellite. Segue un processo in più fasi ad alto rischio per aiutare i medici a identificare la causa della malattia e a suggerire dosi di antibiotici, antifungini e altri trattamenti che aiutano i pazienti a sconfiggere quelle che altrimenti potrebbero essere infezioni pericolose per la vita.

Per decenni è stato un processo manuale. Adesso c'è Kiestra.

Kiestra è un elegante sistema di automazione del laboratorio di microbiologia realizzato da BD con sede nel New Jersey. Il suo arrivo nel luglio 2022 è stato tempestivo. La domanda di competenze nel laboratorio di microbiologia è cresciuta di circa il 10% all'anno per più di un decennio, senza fine in vista, afferma Veronica Broslawik, direttrice del laboratorio.

La nuova torre per degenti, inaugurata di recente, aggiungerà 215 posti letto ai 678 delle due torri per degenti esistenti dell'Università del Colorado, quando sarà completamente dotata di personale, l'anno prossimo. Inoltre c'è una continua carenza nazionale di talenti nei laboratori di microbiologia.

L'investimento di circa 3 milioni di dollari da parte di UCHealth in Kiestra sta già dando i suoi dividendi, afferma Broslawik.

"La microbiologia è nella sua era rinascimentale, o nella sua rivoluzione industriale", dice. "Siamo in grado di sfruttare queste tecnologie che non sono mai state applicate sul campo."

Il flusso di lavoro pre-rinascimentale del laboratorio di microbiologia era più o meno il seguente. I campioni sono arrivati ​​in provette. Il personale di microbiologia ha dato a ciascun campione una rapida occhiata al microscopio per vedere se c'erano infezioni evidenti. In tal caso, possono far sapere al medico se assomiglia a Serratia marcescens o Pseudomonas aeruginosa o Escherichia coli o uno dei tanti altri invasori fisici indesiderati. Ma quello era solo un triage.

Alcune provette sono state incubate in quelli che sembravano sei grandi frigoriferi ma in realtà sono mantenute a 98,6 gradi – temperatura corporea. Altri sono stati pipettati manualmente su piastre di agar seminate con terreni di crescita. Supponendo che fossero batteri o lieviti (i funghi, meno comuni, prendevano un percorso diverso), le piastre di agar venivano trasportate a mano in un incubatore diverso, dove avrebbero trascorso le successive 18-24 ore lasciando che gli insetti si moltiplicassero.

Le piastre di agar sono poi atterrate in alte pile sulle scrivanie degli esperti del laboratorio di microbiologia, che le hanno ispezionate al microscopio e hanno chiesto informazioni su cosa stava succedendo – se stava succedendo qualcosa – sulle piastre e cosa un medico dovrebbe prendere in considerazione di prescrivere per contrastarlo. .

Alcuni campioni sono stati inviati a uno spettrometro di massa Bruker MALDI-TOF in grado di identificare i microbi determinando il modo in cui la luce rimbalza sulle loro numerose proteine. Questi risultati verrebbero condivisi anche con i medici in sala.

Con Kiestra, i processi sono per lo più gli stessi. Sono solo più automatizzati. Kiestra esegue il pipettaggio nelle piastre di agar per la maggior parte dei campioni. Tramite trasportatori blu, invia le piastre a un sistema intelligente di incubazione e imaging 0Kiestra ReadA Compact. Si tratta di un sistema a circuito chiuso che prima incuba, poi scatta fino a 22 fotografie da 25 megapixel ciascuna, creando immagini composite altamente dettagliate che i microbiologi poi ispezionano su uno schermo, effettuando panoramiche e zoom a loro piacimento.

Questo circuito chiuso è importante, afferma Broslawik. L’inevitabile e costante apertura e chiusura delle porte dell’incubatrice abbassa la temperatura e rallenta la crescita microbica. Kiestra riduce il tempo di incubazione da sei a otto ore.

"Abbiamo ridotto molto il tempo di attesa dei risultati da parte dei nostri pazienti", afferma Broslawik.

Il MALDI-TOF sta ancora identificando i suoi microbi, ma è stato affiancato da un modulo Kiestra in grado di testare diversi antibiotici e dosi di antibiotici in campioni per vedere cosa uccide i microbi – noto nel settore come “suscettibilità”. Questa combinazione di velocità e migliori informazioni nelle mani del medico “può assolutamente essere un salvavita”, afferma Broslawik.