Den ydmyge pipettespids er lille, billig og helt afgørende for videnskaben. Det driver forskning i ny medicin, Covid-19-diagnostik og hver eneste blodprøve, der nogensinde er blevet udført.
Det er også, normalt, rigeligt - en typisk bænkforsker kan have fat i snesevis hver dag.
Men nu har en række dårligt timede pauser langs pipettespidsens forsyningskæde - ansporet af strømafbrydelser, brande og pandemi-relateret efterspørgsel - skabt en global mangel, der truer næsten alle hjørner af den videnskabelige verden.
Manglen på pipettespidser bringer allerede programmer over hele landet, der screener nyfødte babyer for potentielt dødelige tilstande, som manglende evne til at fordøje sukker i modermælk. Det truer universiteternes eksperimenter med stamcellegenetik. Og det tvinger biotekvirksomheder, der arbejder på at udvikle nye lægemidler, til at overveje at prioritere visse eksperimenter frem for andre.
Lige nu er der intet tegn på, at manglen snart vil ende - og hvis det bliver værre, kan forskere blive nødt til at begynde at udsætte eksperimenter eller endda opgive dele af deres arbejde.
Af alle de videnskabsmænd, der er nervøse over manglen, har forskere, der er ansvarlige for screening af spædbørn, været de mest organiserede og åbenhjertige.
Offentlige sundhedslaboratorier screener spædbørn inden for få timer efter deres fødsel for snesevis af genetiske tilstande. Nogle, som phenylketonuri og MCAD-mangel, kræver, at læger straks ændrer, hvordan de tager sig af barnet. Selv blot forsinkelser i screeningsprocessen har resulteret i nogle spædbørnsdødsfald, ifølge en undersøgelse fra 2013.
Hvert barns screening kræver omkring 30 til 40 pipettespidser for at fuldføre snesevis af diagnostiske tests, og tusindvis af børn fødes hver dag i USA.
Så tidligt som i februar gjorde disse laboratorier det klart, at de ikke havde de forsyninger, de havde brug for. Labs i 14 stater har mindre end en måneds pipettespids tilbage, ifølge Association of Public Health Laboratories. Gruppen var så bekymret, at den i månedsvis har presset den føderale regering - inklusive Det Hvide Hus - til at prioritere pipettespidsbehovet for screeningsprogrammer for nyfødte. Indtil videre, siger organisationen, har intet ændret sig; Det Hvide Hus fortalte STAT, at regeringen arbejder på flere måder at øge tilgængeligheden af tips.
I nogle jurisdiktioner har plastikmanglen "næsten fået dele af screeningsprogrammerne for nyfødte til at lukke ned," sagde Susan Tanksley, en filialchef i Texas Health Departments laboratorieservicesektion, under et møde i februar i en føderal rådgivende komité for nyfødtscreening. . (Tankskey og statens sundhedsafdeling reagerede ikke på en anmodning om kommentar.)
Nogle stater modtager partier af tips med kun en dag tilbage, hvilket efterlader dem intet andet valg end at tigge andre laboratorier om backup, ifølge Scott Shone, direktøren for North Carolinas statslige folkesundhedslaboratorium. Shone sagde, at han havde hørt om nogle offentlige sundhedsembedsmænd, der ringede rundt og sagde: 'Jeg løber tør i morgen, kan du overnatte mig noget?' Fordi sælgeren siger, det kommer, men jeg ved det ikke.'”
"At stole på, når den sælger siger: 'Tre dage før du løber tør, vil vi skaffe dig endnu en måneds forsyning' - det er angst," sagde han.
Mange laboratorier har vendt sig til jury-rigtige alternativer. Nogle er vaskespidser og derefter genbruge dem, hvilket øger den potentielle risiko for krydskontaminering. Andre kører nyfødtscreeninger i batches, hvilket kan øge den tid, det tager at levere resultater.
Indtil videre har disse løsninger været nok. "Vi er ikke i en situation, hvor der er umiddelbar fare for nyfødte," tilføjede Shone.
Ud over laboratorier, der screener nyfødte babyer, mærker biotekvirksomheder, der arbejder på nye terapier og universitetslaboratorier, der laver grundforskning, også presset.
Forskere ved PRA Health Sciences, en kontraktforskningsorganisation, der arbejder på kliniske forsøg for hepatitis B og flere Bristol Myers Squibb-lægemiddelkandidater, siger, at forsyninger, der løber tør, er en konstant trussel - selvom de endnu ikke formelt har måttet udsætte nogen udlæsninger.
"Nogle gange kommer det ned til et stativ med tips, der sidder på den bagerste hylde, og vi er ligesom 'Oh my goodness'," sagde Jason Neat, den administrerende direktør for bioanalytiske tjenester på PRA Healths laboratorium i Kansas.
Manglen er blevet alarmerende nok hos Arrakis Therapeutics, et firma fra Waltham, Massachusetts, der arbejder på potentielle behandlinger for kræft, neurologiske tilstande og sjældne sygdomme, til at dets chef for RNA-biologi, Kathleen McGinness, har oprettet en dedikeret Slack-kanal for at hjælpe hendes kolleger med at dele løsninger til konservering af pipettespidser.
"Vi havde en erkendelse af, at dette ikke var akut," sagde hun om kanalen #tipsfortips. "Mange af teamet har været meget proaktive omkring løsninger, men vi havde ikke et centraliseret sted at dele det."
De fleste af de biotekvirksomheder, der blev interviewet af STAT, sagde, at de tog skridt til at bevare begrænsede pipetter og indtil videre ikke har været nødt til at stoppe arbejdet.
Octants videnskabsmænd er for eksempel meget selektive med at bruge filtrerede pipettespidser. Disse tips - som er særligt vanskelige at skaffe på det seneste - giver prøverne et ekstra lag af beskyttelse mod ydre forurenende stoffer, men kan ikke desinficeres og genbruges. Så de dedikerer dem til aktiviteter, der kan være særligt følsomme.
"Hvis du ikke er opmærksom på, hvad der løber tør, kan du meget nemt løbe tør for ting," sagde Danielle de Jong, en laboratoriechef ved University of Floridas Whitney Laboratory; laboratoriet, hun arbejder i, studerer, hvordan stamceller virker i små havdyr relateret til vandmænd, der kan regenerere dele af sig selv.
Forskere ved Whitney Laboratory har til tider reddet deres naboer, når forsyningsordrer ikke ankom i tide; de Jong har endda fanget sig selv i at se på andre laboratoriers hylder efter ubrugte pipettespidser, bare hvis hendes laboratorium skulle låne nogle.
"Jeg har arbejdet i et laboratorium i 21 år," sagde hun. "Jeg har aldrig stødt på forsyningskædeproblemer som dette. Nogensinde."
Der er ingen entydig forklaring på manglen.
Den pludselige eksplosion af Covid-19-test sidste år - som hver især er afhængig af pipettespidser - spillede bestemt en rolle. Men virkningerne af naturkatastrofer og andre freak-ulykker længere oppe i forsyningskæden er også væltet ned til laboratoriebænke.
De ødelæggende statsdækkende strømafbrydelser i Texas, som dræbte mere end 100 mennesker, brød også et kritisk led i den komplekse pipetteforsyningskæde. Disse strømafbrydelser tvang ExxonMobil og andre virksomheder til midlertidigt at lukke fabrikker i staten - hvoraf nogle fremstillede polypropylenharpiks, råmaterialet til pipettespidser.
Ifølge en præsentation i marts var ExxonMobils fabrik i Houston-området virksomhedens næststørste producent af polypropylen i 2020; kun dens Singapore-fabrik lavede mere. To af ExxonMobils tre største polyethylenfabrikker lå også i Texas. (I april 2020 øgede ExxonMobil endda polypropylenproduktionen på to amerikanske fabrikker.)
"Efter vinterstormen i februar i år anslås det, at over 85 % af polypropylenproduktionskapaciteten i USA blev negativt påvirket på grund af en række forskellige problemer såsom ødelagte rør på produktionsanlæggene samt tab af elektricitet og vitale råmaterialer, der er nødvendige for at genstarte produktionen,” sagde en talsmand for Total, et andet Houston-baseret olie- og gasselskab, der producerer polypropylen.
Men forsyningskæderne har været stressede siden sidste sommer - længe før februars dybfrysning. Mindre end sædvanlige mængder af råmaterialer er ikke den eneste faktor, der begrænser forsyningskæderne - og pipettespidser er ikke det eneste plastikbaserede stykke laboratorieudstyr, der har været en mangelvare.
En fabriksbrand slog også 80 % af landets forsyning af beholderne til brugte pipettespidser og andre skarpe genstande ud, ifølge et dokument, der er lagt ud på University of Pittsburghs hjemmeside.
Og i juli begyndte amerikanske told- og grænsebeskyttelse at blokere produkter fra en stor handskeproducent, der var mistænkt for tvangsarbejde. (CBP udsendte resultaterne af sin undersøgelse i sidste måned.)
"Det, vi ser, er virkelig alt i den plastrelaterede side af forretningen - polypropylen, specifikt - er enten i restordre eller i høj efterspørgsel," sagde PRA Health Sciences' Neat.
Efterspørgslen er så høj, at prisen på nogle knappe forsyninger er steget, ifølge Tiffany Harmon, en indkøbsadministrator ved PRA Health Sciences' bioanalytiske laboratorium i Kansas.
Virksomheden betaler nu 300 % mere for handsker gennem sin sædvanlige leverandør. Og PRA's pipettespidsordrer har nu et ekstra gebyr. En producent af pipettespidser, som annoncerede et nyt tillæg på 4,75 % i sidste måned, fortalte sine kunder, at flytningen var nødvendig, fordi prisen på råplastmaterialerne var næsten fordoblet.
For at øge usikkerheden for laboratorieforskere er distributørernes proces til at bestemme, hvilke ordrer der vil blive udfyldt først - hvis arbejde kun få forskere sagde, at de fuldt ud forstod.
"Laboratoriesamfundet har fra begyndelsen bedt om at hjælpe os med at forstå, hvordan disse beslutninger træffes," sagde Shone, der henviste til leverandørernes formler til at bestemme tildelinger som "sort boks-magi."
STAT kontaktede mere end et dusin virksomheder, der fremstiller eller sælger pipettespidser, herunder Corning, Eppendorf, Fisher Scientific, VWR og Rainin. Kun to svarede.
Corning afviste at kommentere med henvisning til proprietære aftaler med sine kunder. MilliporeSigma sagde i mellemtiden, at det tildeler pipetter efter først-til-mølle-princippet.
"Siden udbruddet af pandemien har hele life science-industrien oplevet en hidtil uset efterspørgsel efter Covid-19-relaterede produkter, inklusive MilliporeSigma," fortalte en talsmand for det store distributionsselskab for videnskabelige forsyninger til STAT i en e-mail-meddelelse. "Vi arbejder 24/7 for at imødekomme denne øgede efterspørgsel efter disse produkter og dem, der bruges i videnskabelige opdagelser."
På trods af forsøg på at styrke forsyningskæden, er det ikke klart, hvor meget længere manglen vil vare.
Corning modtog 15 millioner dollars fra forsvarsministeriet for at lave 684 millioner flere pipettespidser om året på sit anlæg i Durham, NC. Tecan bygger også nye produktionsfaciliteter med 32 millioner dollars fra CARES Act.
Men det løser ikke problemet, hvis plastproduktionen forbliver lavere end forventet. Og ingen af disse projekter vil faktisk være i stand til at producere pipettespidser før efteråret 2021 alligevel.
Indtil da forbereder laboratorieledere og videnskabsmænd sig for mere mangel på pipetter og næsten alt andet.
"Vi startede denne pandemi med mangel på vatpinde og medier. Og så havde vi mangel på reagenser. Og så havde vi mangel på plastik. Og så havde vi mangel på reagenser igen,” sagde North Carolinas Shone. "Det er ligesom Groundhog Day."
Indlægstid: 12-feb-2022