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tecnico en laboratorio de analisis y control de calidad

25/06/2020

workflow in a molecular biology laboratory

Proporcionamos aquí una discusión de los requisitos de diseño y los resultados de la implementación de un conjunto de herramientas de gestión de laboratorio que incorporan los muchos elementos necesarios para el uso del diagnóstico molecular en la medicina personalizada, particularmente en el cáncer. Estas aplicaciones proporcionan la funcionalidad necesaria para el acceso y seguimiento de muestras, la generación de materiales y las pruebas que son particulares para las necesidades cambiantes de los diagnósticos moleculares individualizados. En la implementación, las aplicaciones descritas aquí resultaron en mejoras en el tiempo de respuesta para reportar conjuntos de pruebas moleculares más complejas y cambios significativos en el flujo de trabajo. Por lo tanto, el mapeo cuidadoso del flujo de trabajo puede permitir el diseño cferecibos.mx de aplicaciones de software que simplifiquen incluso las complejas demandas de las pruebas moleculares especializadas. Al incorporar características de diseño para la revisión de pedidos, las herramientas de software pueden permitir un enfoque más personalizado para el manejo de muestras y la selección de pruebas sin comprometer la eficiencia. Las pruebas de diagnóstico genético molecular se han vuelto cada vez más sofisticadas durante los últimos años, principalmente debido al avance de las tecnologías de secuenciación del genoma y del exoma. Estos desempeñan un papel cada vez más importante en el cáncer y las enfermedades altamente penetrantes, lo que permite un diagnóstico más rápido y preciso, pruebas de portador de trastornos hereditarios, planificación familiar y elección y seguimiento de terapias personalizadas.

Por lo tanto, las pruebas de genética molecular y la genómica clínica representan uno de los instrumentos más poderosos en la era de la medicina personalizada. Presentamos aquí un modelo para pruebas moleculares en el laboratorio clínico que incluye mapeo granular de todos los pasos en los procesos, elementos de programación para reducir la complejidad de las pruebas y diseño de un conjunto de herramientas para manejar muestras desde la recepción hasta la notificación. Las funciones ilustradas aquí se centran principalmente en el flujo de trabajo y la gestión de muestras, que son los requisitos mínimos esenciales para las pruebas. Sin embargo, ahora se están agregando aplicaciones que facilitan la selección de pruebas reflejas basadas en reglas, la transformación de datos de la máquina en valores reportables y el mapeo complejo de resultados de diferentes plataformas.

Modelado de flujo de trabajo complejo en diagnóstico molecular

Sharon Mexal, directora sénior de operaciones clínicas de Ambry Genetics, compartirá la experiencia de su laboratorio de pruebas genéticas de diagnóstico clínico de alto rendimiento con la integración y ampliación de un flujo de trabajo rentable de seguimiento de muestras y garantía de calidad de datos NGS para pruebas hereditarias de línea germinal. En la etapa preanalítica, puede garantizar pruebas directas de muestras sin errores (sin pretratamientos) con una rápida entrega de los resultados. La entrada de recolección de muestras con código de barras tiene las ventajas posteriores de ahorros significativos en el procesamiento de resultados, asignación de recursos y duración de la estadía. El flujo de trabajo preanalítico puede estar compuesto por varios procesos específicos de la sección del laboratorio, por ejemplo, microscopía digital automatizada para evaluar el porcentaje de núcleos tumorales o herramientas de microbiología automatizadas para la tinción y el procesamiento de muestras; transporte de placas; incubación; e imágenes. La configuración abierta de los protocolos de prueba y los analizadores de punto de atención con capacidades de comunicación a múltiples plataformas de software simplifican el flujo de trabajo a niveles manejables. En la fase de prueba, los productos que reducen los pasos de control de calidad pueden agregar valor, y los métodos de referencia pueden permitir comparaciones intra e interlaboratorios fáciles y la clasificación automática de los resultados.

  • Están en camino sistemas avanzados de apoyo a la toma de decisiones clínicas que integran los datos clínicos y de laboratorio para la selección de la terapia personalizada más adecuada.
  • Las supercomputadoras de próxima generación tendrán un rendimiento dramáticamente más alto que los sistemas actuales, generando más datos que deben analizarse (es decir, en términos de número y longitud de trayectorias de dinámica molecular).
  • La coordinación de la generación y el análisis de datos no puede depender de enfoques manuales y centralizados como lo hace ahora.
  • Las simulaciones de dinámica molecular que estudian la evolución clásica en el tiempo de un sistema molecular a resolución atómica son ampliamente reconocidas en los campos de la química, las ciencias de los materiales, la biología molecular y el diseño de fármacos; estas simulaciones son una de las más comunes en supercomputadoras.
  • Este proyecto interdisciplinario integra la investigación de diversas áreas en programas como la informática, las biociencias moleculares estructurales y la informática de alto rendimiento para transformar la naturaleza centralizada del análisis de dinámica molecular en un enfoque distribuido que se realiza predominantemente in situ.

Estos flujos de trabajo suelen producir cientos o miles de archivos intermedios y requieren cambios incrementales a medida que los conocimientos experimentales exigen modificaciones de herramientas y parámetros. Muchos pasos intermedios son fundamentales para el análisis biológico, pero otros, como la conversión entre formatos de archivo, son tareas de cálculo rutinarias necesarias para pasar datos de una herramienta a la siguiente. Algunos de estos pasos pueden fallar silenciosamente, produciendo archivos intermedios incompletos que invalidan imperceptiblemente los resultados posteriores y las inferencias biológicas. Administrar y ejecutar correctamente todos estos pasos es vital, pero puede llevar mucho tiempo y ser propenso a errores, incluso cuando se automatiza con lenguajes de scripting como bash. La estación de trabajo integrada explorer ™ G3 para las pruebas de SARS-CoV-2 automatiza y estandariza los distintos pasos en el flujo de trabajo de las pruebas de SARS-CoV-2 para maximizar el rendimiento de las pruebas y minimizar el tiempo práctico, los equipos y los requisitos laborales.

Rediseño del proceso de inicio de sesión de muestra: implementación de herramientas de detección para ayudar en la adhesión

La estandarización de la fase posanalítica, incluido el informe de los resultados, también mejora el flujo de trabajo eficiente. La calidad de sus datos de entrada tiene un gran impacto en la calidad de los resultados de salida, sin importar si su flujo de trabajo analiza seis muestras o seiscientas. La evaluación de los datos en cada paso del análisis puede revelar problemas y errores de manera temprana, antes de que desperdicien tiempo y recursos valiosos. El uso de herramientas de control de calidad que brindan métricas y visualizaciones puede ayudarlo a evaluar sus conjuntos de datos, particularmente a medida que aumenta el tamaño de sus datos de entrada. Sin embargo, los datos de diferentes especies o tipos de secuenciación pueden producir resultados de control de calidad anómalos. En última instancia, usted es la herramienta de control de calidad más eficaz que tiene, por lo que es importante evaluar críticamente cada métrica para determinar las que son relevantes para sus datos particulares.

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Los investigadores traslacionales y clínicos suelen fijar tejido con formalina e incrustado en parafina para estabilizar muestras como resecciones quirúrgicas, aspirados con aguja fina y frotis de citología. Estos métodos de estabilización y diversas condiciones ambientales pueden introducir artefactos y afectar la calidad y cantidad general de ácido nucleico disponible para el análisis genético. Todos estos factores destacan la clara necesidad de garantizar la identidad e integridad de la muestra antes de embarcarse en las pruebas de base molecular.

Con la capacidad de procesar hasta 10,000 muestras / día en un solo sistema, la estación de trabajo automatizada escalable y modular explorer ™ G3 para pruebas de SARS-CoV-2 mejora la eficiencia de los laboratorios las 24 horas del día, los 7 días de la semana al tiempo que elimina errores y reduce las demandas del personal de laboratorio . La automatización del laboratorio también es relevante por su impacto en la calidad global de los resultados, ya que reduce drásticamente los errores. En nuestro estudio, investigamos el uso de procedimientos automatizados tanto para técnicas estándar de biología molecular como para NGS. Se puede observar una tendencia similar para los procedimientos estándar de biología molecular y para la preparación de bibliotecas NGS, aunque el número de laboratorios que respondieron es demasiado bajo para sacar conclusiones definitivas. Estos datos respaldan nuevamente la necesidad de centralizar estos procedimientos para optimizar la economía de escala y el tiempo relacionado con el operador.

Uno de los obstáculos para lograr la medicina personalizada ha sido la implementación de los procesos de laboratorio para realizar y reportar pruebas moleculares complejas. Las listas de pruebas que cambian rápidamente y las plataformas de análisis complejas en el diagnóstico molecular han significado que muchos laboratorios clínicos todavía utilizan el procesamiento y las pruebas manuales que requieren mucha mano de obra sin el nivel de automatización visto en las pruebas de química y hematología de alto volumen.

Herramientas de programación y arquitectura de red

La disponibilidad de pruebas genéticas en el sistema de atención de la salud está aumentando rápidamente, junto con la difusión de la secuenciación de próxima generación en el diagnóstico. Se evaluaron las estimaciones de tiempo del procedimiento de laboratorio húmedo en los laboratorios moleculares italianos que ofrecen diagnóstico genético para proporcionar datos adecuados para ajustar la eficiencia y optimizar las políticas y los costos de salud. Para la mayoría de las técnicas moleculares, los pasos que consumen más tiempo son aquellos que requieren una intervención manual intensiva o en los que el sesgo humano puede afectar el rendimiento del tiempo del proceso global. Para NGS, para el cual el estudio también analizó el tiempo de interpretación, este último representó el paso que requirió tiempos más largos. Presentamos la primera encuesta que describe los tiempos prácticos solicitados para diferentes procedimientos de diagnóstico molecular, incluido NGS. El análisis de esta encuesta sugiere la necesidad de algunas mejoras para optimizar algunos procesos analíticos, como la implementación de sistemas de gestión de información de laboratorio para minimizar los procedimientos manuales en los pasos preanalíticos que pueden afectar la precisión que representa el mayor desafío a enfrentar en el futuro.

workflow in a molecular biology laboratory

Estas aplicaciones modulares basadas en kits de herramientas son preferibles a los modelos LIS más estructurados para implementar la informática médica personalizada, ya que pueden cubrir rápidamente cualquier brecha en el flujo de trabajo del laboratorio que surja cuando se introducen nuevas pruebas, plataformas o algoritmos clínicos. Las aplicaciones web estructuradas también evitan las limitaciones de las hojas de cálculo personalizadas, incluida la tendencia a improvisar y cambiar los procesos sin una validación vigorosa, ambientadorescaseros.com la propagación de errores de entrada de datos y los problemas de mantener una base de datos estructurada y coherente. ApolloLIMS es un sistema de gestión de información de laboratorio empresarial diseñado para laboratorios de sectores como el clínico, la salud pública y la toxicología. La biología intensiva en datos generalmente requiere que los investigadores ejecuten flujos de trabajo computacionales utilizando múltiples herramientas analíticas y las apliquen a muchas muestras experimentales de manera sistemática.