Chorus Food per la diagnostica alimentare

Chorus Food per la diagnostica alimentare

Tecna propone una nuova piattaforma automatica innovativa che semplifica la routine dei laboratori analitici e supera i limiti dei sistemi ELISA attualmente disponibili sul mercato

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18

Luglio
2019

L’ELISA è una tecnologia piuttosto semplice e robusta, il cui utilizzo in diagnostica agroalimentare è ormai consolidato presso numerose realtà che includono laboratori pubblici e privati ma anche aziende alimentari e mangimistiche di diverse dimensioni. Con un po’ di preparazione anche il tecnico meno esperto può arrivare a padroneggiare bene un saggio ELISA in pochi mesi e a gestire le analisi di routine. D’altronde, negli ultimi vent’anni, l’ELISA stesso si è evoluto, semplificandosi da un lato e offrendo soluzioni sempre più economiche e versatili dall’altro.

Qual è il vantaggio di automatizzare?

Le ragioni sono molteplici. La prima parola che viene in mente è riproducibilità. Una macchina, opportunamente programmata, lavora sempre allo stesso modo. Non commette errori accidentali, almeno in teoria, non si distrae, non riceve una telefonata di lavoro, non confonde i tempi di incubazione di un certo saggio con un altro. Se ha un sistema di controllo della temperatura e un coperchio, aiuta anche a ridurre le variazioni di performance del saggio dovute alle condizioni ambientali. In alcuni contesti in cui la routine prevede di analizzare gli stessi campioni per più parametri, l’errore operativo legato alla gestione di tanti test in contemporanea è particolarmente frequente: un robot che possa alloggiare più ELISA in parallelo può essere davvero una risoluzione. E, almeno in teoria, mentre il robot lavora l’operatore può essere libero di fare altre cose.

I robot ELISA e i loro limiti

Esistono diversi modelli di robot per l’esecuzione dei saggi ELISA a disposizione di laboratori e industrie che ne volessero provare le prestazioni, dai più piccoli e compatti, che possono esclusivamente trasferire i reagenti dai flaconi alla micropiastra, ai più grandi e complessi, che promettono la gestione integrata di più sedute analitiche sino all’ottenimento di un report finale.

Le promesse sono assolutamente allettanti, ma chi ha già esperienza di robot saprà che questi strumenti non sempre sono in grado di eseguire tutti i passaggi di un test analitico, aspirare i reagenti dal loro contenitore quando questo non è completamente pieno, mantenere correttamente le tempistiche di incubazione prescritte, lavare efficacemente i pozzetti, o garantire una performance omogenea quando sono presenti molti campioni. L’adattamento di un kit ELISA a un robot è un processo che può essere incredibilmente oneroso in termini di tempo e di kit sprecati e può portare a risultati poco soddisfacenti, perché occorre limitare il numero di campioni analizzabili per seduta analitica o perché quello che nasceva come saggio rapido diventa un’analisi molto più lunga. In casi limite ci si accorge semplicemente che un certo kit ELISA non riesce a essere adattato al robot stesso, o viceversa, e quindi ci si ritrova con situazioni ibride, in cui parte del lavoro del laboratorio è automatizzato e parte deve essere comunque eseguito a mano.

Anche quando l’esito della programmazione e validazione del metodo andasse a buon fine, è importante ricordare che in routine sarà sempre richiesto, all’analista, di intervenire manualmente, caricando per ogni sessione campioni, reagenti e micropiastra dentro la macchina secondo un ordine preciso: in questa fase non è impossibile fare un errore, e basta invertire di posizione due soluzioni per inficiare l’intera analisi.

Insomma, il risultato finale può essere piuttosto diverso dalle aspettative.

Che cos’è Chorus Food

Chorus Food è una piattaforma automatica innovativa che trasforma il concetto di robot ELISA e ne risolve tutti i limiti, evitando l’impegno iniziale di condurre la programmazione dello strumento e proponendosi di semplificare realisticamente la routine dei laboratori analitici di tutte le dimensioni.

Il sistema è stato sviluppato anzitutto su saggi quantitativi calibrati con curva master virtuale, nei quali sono stati completamente rimossi i calibratori, ovvero quelle soluzioni a titolo noto di contaminante che sono comunemente usate per ottenere il dosaggio di un campione. La curva di calibrazione rappresenta un sistema di controllo di seduta, quando questa è allestita manualmente, ma è sostanzialmente uno spreco di reagenti e micropiastra se l’analisi è robotizzata, specie se il saggio ELISA di per sé è stabile e robusto. Chorus Food richiede soltanto l’analisi di uno standard 0, ossia una soluzione non contaminata, da effettuare con cadenza periodica, nella maggior parte dei casi ogni 15 giorni.

Una volta acquisito lo standard 0, pertanto, l’operatore avrà la possibilità di usufruire di tutte le posizioni disponibili per l’analisi, esclusivamente per i campioni. Con questo sistema sarà quindi davvero possibile sfruttare al massimo il contenuto del kit per l’analisi dei propri campioni, senza dover sprecare materiale in controlli di seduta non necessari.

Come funziona Chorus Food

Il sistema utilizza un formato di immunosaggio in micropiastra completamente nuovo, con il pozzetto di reazione e tutti i reagenti necessari all’analisi disposti in fila su un unico dispositivo o cartuccia. Ciascuna cartuccia è munita di un codice a barre che la identifica univocamente con un numero progressivo e reca inoltre le informazioni sul tipo di test da eseguire (con relative tempistiche di incubazione e volumi da trasferire). Ciascun campione pertanto risulterà perfettamente tracciato e sarà associato in maniera automatica al test da eseguire, grazie a un sistema di identificazione preso in prestito dall’ambito ospedaliero, dove è necessario garantire una completa rintracciabilità del campione di ciascun paziente.

Una volta inserita la cartuccia nel robot, il sistema è quindi subito in grado di procedere autonomamente all’esecuzione dell’analisi, senza che l’operatore debba aprire confezioni, svitare bottigliette, spezzare parti di micropiastra. Sarà sufficiente caricare il campione nell’apposito alloggiamento vuoto sulla cartuccia e inserirla  nello strumento. Non ci sono più reagenti da diluire, mescolare o rimpinguare per garantire alla macchina di trovarne a sufficienza: ogni cartuccia è presigillata, proteggendo peraltro l’operatore dall’esposizione a qualsiasi tipo di reagente, e contiene tutto il necessario a condurre una determinazione.

Per ogni seduta analitica è possibile gestire un massimo di trenta analisi contemporaneamente, anche per parametri diversi, caricati in qualsiasi ordine. Grazie al suo innovativo carosello circolare, la macchina ha risolto i ben noti problemi di deriva dei comuni robot per ELISA, garantendo il medesimo risultato indipendentemente dalla posizione di caricamento della cartuccia. Man mano che i risultati sono disponibili si genera automaticamente un report stampato, che riporta per ogni determinazione la concentrazione rilevata tenendo già conto di eventuali fattori di diluizione del campione introdotti con la procedura estrattiva. All’analista dunque non è richiesto alcun impegno nelle rielaborazione dei risultati, eliminando così un’ulteriore fase del lavoro correlato all’esecuzione di un test ELISA.

La piattaforma Chorus Food si presenta come un sistema unico che non richiede ulteriori componenti aggiuntive. Infatti nessun computer deve essere dedicato alla gestione della macchina, che è un sistema integrato di hardware e software estremamente intuitivo. Le poche operazioni che devono essere eseguite dall’analista possono essere facilmente gestite attraverso il display touch screen. Dopotutto, per un robot così, non occorrono interfacce particolari: è sufficiente avere un comando d’avvio della seduta e qualche sistema di controllo per le procedure di pulizia e manutenzione ordinarie.

La prima applicazione: Chorus Tox

Un robot come Chorus Food potrà essere applicato a un elevato numero di applicazioni analitiche di grande interesse per il mercato della diagnostica agroalimentare, inclusi allergeni, biotossine e residui di antibiotici negli alimenti. Tecna ha deciso di lanciare questa innovativa proposta strumentale in abbinamento ai primi kit ELISA su cartuccia per l’analisi delle principali e più diffuse micotossine, ovvero l’aflatossina B1, il deossinivalenolo, le fumonisine e lo zearalenone. Questi potranno essere variamente abbinati fra loro con la massima versatilità, a seconda delle necessità del laboratorio. I test sono stati sviluppati per l’analisi di alcuni cereali e mangimi, ma il lavoro proseguirà sia per ampliare l’offerta di kit sia per offrire un numero maggiore di applicazioni: questo permette agli utilizzatori di disporre di una soluzione davvero pronta all’uso.

Il formato dei kit Chorus Tox si presenta estremamente semplice. In ciascuna scatola si trovano 36 cartucce pronte all’uso, una bottiglietta contenente lo standard 0 (l’unico reagente liquido fornito con il kit) e il certificato di conformità del kit sul quale è stampato il barcode con i riferimenti della curva di calibrazione virtuale.

Dei quattro kit che fanno parte dell’offerta attuale di Tecna, quelli per aflatossina B1, fumonisina e zearalenone condividono la procedura di preparazione del campione, offrendo all’analista la possibilità di eseguire più analisi in parallelo con un unico estratto. In questo caso la piattaforma Chorus Food è in grado di supportare al meglio l’operatore eliminando la necessità di prestare attenzione all’allestimento di più saggi contemporaneamente: sarà sufficiente caricare l’estratto nelle cartucce specifiche per l’analita che si vuole quantificare e inserirle nel carosello.

Il kit per l’analisi del deossinivalenolo in mais e frumento prevedono una procedura di preparazione del campione molto simile a quella degli altri due, ma non comporta l’uso di solventi organici.

I tempi di esecuzione dei test sono <40 minuti per i kit per aflatossina B1, fumonisina e zearalenone mentre per il kit per deossinivalenolo il tempo di esecuzione è di 60 minuti. Nonostante le tempistiche di esecuzione siano diverse, il sistema è in grado di gestire comunque tutti e quattro i kit in una stessa seduta analitica senza alcun problema di deriva. Semplicemente i risultati per le analisi di aflatossina B1, fumonisina e zearalenone saranno resi disponibili prima rispetto a quelli delle analisi per deossinivalenolo.

Il sistema di tracciabilità delle cartucce permette inoltre al robot di segnalare all’analista quando si sta usando un lotto scaduto, evitando di perdere inutilmente tempo per eseguire una seduta che porterà a dei risultati non affidabili e che dovrà quindi essere ripetuta con ulteriore dispendio di tempo.

Per ulteriori informazioni Support.ET.Trieste@eurofins.com


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