Het Hubrecht Instituut en Genmab hebben samen een nieuwe robot ontwikkeld, de STRIP-1 – testrobot, die per etmaal tot 20.000 monsters kan verwerken voor het testen op SARS-CoV-2. Daarmee is de STRIP-1 aanzienlijk sneller dan alle tot nu toe bekende apparaten. Op woensdag 27 januari heeft Minister Hugo de Jonge van Volksgezondheid, Welzijn en Sport de robot in werking gezien in het medisch-microbiologisch Laboratorium PAMM in Veldhoven. De robot wordt gefinancierd door de Rijksoverheid en zal ook ingezet kunnen worden bij eventuele volgende pandemieën.
Onderzoekers van het Hubrecht Instituut (KNAW) en biotechnologiebedrijf Genmab hebben samen met vele andere samenwerkingspartners een robot ontwikkeld die per etmaal tot 20.000 monsters kan verwerken voor het testen op SARS-CoV-2. De robot, die STRIP-1 heet, kan daarmee meer testen doen in minder tijd dan alle tot nu toe bekende apparaten. Daarnaast kunnen alle monsters tijdens het hele proces nauwkeurig gevolgd worden, omdat ze een barcode hebben die tijdens het proces meermaals gescand wordt. Dit maakt het ook mogelijk om de uitslag van de test automatisch online terug te koppelen aan de geteste personen. Omdat STRIP-1 met heel kleine volumes kan werken, worden er per test minder van de wereldwijd schaarse materialen en vloeistoffen gebruikt. De kosten voor het uitvoeren van een test zullen daarnaast aanzienlijk lager zijn dan op dit moment.
Tot slot worden de laboranten, die in de eerste golf op hun tandvlees liepen, door de verregaande robotisering enorm ontlast.
Marvin Tanenbaum is groepsleider bij het Hubrecht Institute en Oncode Investigator.
Behoefte om bij te dragen
Voor fundamentele onderzoekers lijkt het misschien niet voor de hand liggend dat ze zich bezighouden met het optimaliseren van de COVID-19 testmethode in Nederland. De onderzoekers voelden echter tijdens de eerste lockdown in april 2020 een sterke behoefte te helpen de toen erg beperkte testcapaciteit te verbeteren. Met hun expertise op het gebied van de moleculaire biologie wilden ze de test optimaliseren. In een oogwenk hadden de initiatiefnemers, Marvin Tanenbaum en Wouter de Laat, tientallen onderzoekers verzameld die graag wilden bijdragen.
Wouter de Laat is groepsleider bij het Hubrecht Institute, hoogleraar Biomedical Genomics bij het UMC Utrecht en Oncode Investigator.
Automatisering
De Laat: “Al pratende realiseerden we ons dat de gouden standaard, de PCR test, super goed werkt, en dat het grootste probleem de logistiek was.” Er werd op dat moment in de teststraten gewerkt met relatief grote volumes testvloeistoffen en veel handelingen moesten door mensenhanden uitgevoerd worden. Daardoor kon maar een beperkt aantal testen in een bepaalde tijd verwerkt worden. “Door robotisering van het geheel hoopten we de alles veel sneller en slimmer te organiseren. Daar hebben we dus al heel snel op ingezet,” aldus De Laat. Door een toevallige ontmoeting met een kennis van een van de onderzoekers, die bij biotechnologiebedrijf Genmab werkt, kwamen de onderzoekers in contact met Martijn Bosch, de automatiseringsspecialist van Genmab. Leuk detail: Genmab is de overbuur van het Hubrecht Instituut, al hebben de onderzoekers daar niet veel profijt van gehad – alle ontmoetingen waren door de pandemie natuurlijk online.
Martijn Bosch is Associate Director Lab Automation bij Genmab.
Een bijzondere samenwerking
Tanenbaum, De Laat en hun collega’s testten voortdurend optimalisatiestappen met een simpelere robot op het Hubrecht Instituut, terwijl Bosch de STRIP-1 robot ontwierp op basis van de optimalisatie-eisen. Bosch: “De uitdaging was niet alleen het ontwikkelen van een robotsysteem, maar ook het aanpassen van de hele keten. Van sample afname en logistiek, tot de test zelf en de rapportage, eigenlijk het hele proces van patiënt naar test en weer terug, dat was de grote uitdaging.” Daarom raakten er steeds meer organisaties betrokken bij dit grote project: diagnostische laboratoria, het ministerie van Volksgezondheid, Welzijn en Sport, academische ziekenhuizen en andere partijen. Het werd een bijzondere samenwerking tussen de academische en commerciële wereld. Tanenbaum: “Iedereen werkte hier volledig belangeloos aan mee. Iedereen deed het naast zijn gewone werk, had het ontzettend druk, en toch vond iedereen dit dusdanig belangrijk om er enorm veel tijd in te steken.” Met financiële steun van Oncode Institute werd de robot besteld bij het Zwitserse bedrijf TECAN en helemaal op maat samengesteld. Vlak voor de kerst werd de robot eindelijk geleverd en geïnstalleerd bij medisch-microbiologisch laboratorium PAMM in Veldhoven. Sindsdien verwerkt de robot stapsgewijs steeds meer tests om te de hele procedure te valideren.
Toekomstige pandemieën
Lees Link magazine digitaal of vraag een exemplaar op bij mireille.vanginkel@linkmagazine.nl
Vandaag heeft minister Hugo de Jonge PAMM bezocht om de STRIP-1 robot in werking te zien. Na het succesvol doorlopen van de validatieprocedure, die tot eind januari duurt, zal de robot worden ingezet voor grootschalig testen. De Nederlandse overheid is van plan in de toekomst nog 5 robots aan te schaffen als de validatie inderdaad de verwachtte resultaten oplevert. Gezamenlijk kunnen de robots dan meer dan 100.000 monsters per etmaal verwerken. De robots zijn niet alleen nuttig voor de huidige COVID-19 pandemie, maar zijn door hun modulaire opbouw ook in te zetten voor toekomstige pandemieën. Hierdoor kan bij een toekomstige pandemie meteen veel getest worden, zonder de reguliere diagnostiek te belasten.
Samenwerkingspartners
In dit project hebben veel partijen met elkaar samengewerkt, waaronder Bodegro, Genmab, Health Holland, Hubrecht Instituut (KNAW), PAMM, Oncode Institute, Sanquin, Ministerie van Volksgezondheid, Welzijn en Sport, Ministerie van Economische Zaken en Klimaat. Bron en foto’s Hubrecht Instituut
