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新冠病毒在P3實驗室究竟是怎樣被“揪出來”的

   2020-03-11 科技日報1438
核心提示:這里是與病毒零距離接觸的地方,整個實驗室完全密封,室內處于負壓狀態,我們喜歡用三流來形容它,即人流、物流、氣流的單向流
   “這里是與病毒‘零距離’接觸的地方,整個實驗室完全密封,室內處于負壓狀態,我們喜歡用‘三流’來形容它,即人流、物流、氣流的單向流動,確保在里面的污染物不會泄漏到外面而造成污染。”廣東省第二人民醫院P3實驗室主任林劍國說,“這里”指的就是P3實驗室。廣東省第二人民醫院每天400多份新冠肺炎核酸檢測就是在這里開展的。

現在,我們一起來揭開廣東省第二人民醫院P3實驗室的神秘面紗,看看病毒究竟在P3實驗室是怎樣被“揪出來”的?

 

 

 

 

 

揭秘一:前世今生

 

 

 

 

 

 

P3實驗室是生物安全防護三級實驗室,P是Protection的縮寫。整個實驗室完全密封,室內處于負壓狀態,從而使實驗室內部的氣體不會泄漏到外面而造成污染,也就是“氣流”的單向流動。實驗室生物安全防護實驗室是指實驗室的結構和設施、安全操作規程、安全設備能夠確保工作人員在處理含有致病微生物及其毒素時,不受實驗對象侵染,周圍環境不受污染。

 

 

 

根據微生物及其毒素的危害程度不同,分為四級,一級最低,四級最高。廣東省第二人民醫院新冠病毒核酸檢測就是在P3實驗室進行的。

 

 

 

 

 

揭秘二:抽絲剝繭

 

 

核酸檢測是確診新冠肺炎的“金標準”,而檢測流程中的每一個環節都是精細活,容不得半點馬虎。在操作中,實驗員面對眼前的樣本,需要“一個一個地揭開蓋子,開蓋加樣和核酸提取”,這無疑是與“病毒”正面交鋒,現在來看省二醫的實驗員是如何一一過招。

實驗室內的檢測流程可分為5個步驟:樣本進入“傳遞窗”——滅活處理——開蓋加樣和核心提取——擴增反應判斷結果——高壓滅菌。

第一步,樣本進入實驗室也有講究——“傳遞窗”隔離空氣。

采集的檢測樣本如咽拭子或肛拭子,在進入P3實驗室前就得先進入一個特殊的窗口——“傳遞窗”,這個窗口也叫Air Lock,空氣鎖。顧名思義,與空氣有關,這個傳遞窗有不能同時打開的雙重門,保證傳遞樣本時帶進去的空氣被隔離在雙重門中,保證實驗室外的環境不受污染。這也是“三流”中“物流”,樣本的命運起點,在這里開啟它在實驗室中短暫的一生。

第二步,檢測前的滅活處理——不一定但相對的安全。

標本處理間,在這里進行開蓋加樣和核酸提取。

樣本在水浴箱經半個小時56℃高溫滅活,這樣會使病毒蛋白不再有生理活性,失去感染、致病和繁殖能力,在對樣本進行檢測時相對安全,但是病毒蛋白的基因序列并沒有受到影響。

第三步,檢測的核心環節——進行開蓋加樣和核酸提取。

通過核酸擴增儀進行擴增反應。

第四步,擴增反應——45個循環繪制熒光曲線判斷結果。

提取的核酸送到核酸檢測室內,就要上儀器了。提取的核酸加入擴增試劑中,通過熒光PCR儀進行RT-PCR反應,先將提取的核酸逆轉錄成DNA,再以DNA為模版,對特定位點進行擴增,利用不同的溫度進行變性、退火和延伸,每個循環采集熒光值,45個循環后繪制熒光曲線,用時約110分鐘,實驗員根據熒光曲線分析判斷結果的陰性和陽性。

第五步,污染物的高壓滅菌處理。

實驗過程產生的污物通過高壓滅菌后,按相關普通醫療垃圾處理。“物流”的終點在這里就結束了。

產生的污物通過高壓滅菌后,按相關醫療垃圾處理

 

 

 

 

 

揭秘三:傾柯衛足

 

 

“三流”中的“人流”又是什么?來看看工作人員是如何工作的。

首先在清潔區內穿戴中級防護服——通過緩沖間進入到實驗室內負壓工作間,在這里進行標本處理,核酸提取及檢測——完畢后進行空間、表面消毒,按順序脫下防護服——通過淋浴間更衣后,回到清潔區。這些步驟一個都不能少!

 

核酸檢測的主要宗旨是高效、有序和安全。其中安全是重中之重,尤其是工作人員的安全。到目前為止,P3實驗室未出現過生物安全問題,當然也與平時訓練有關。

 

 

 

 

 

揭秘四:棄偽存真

 

 

任何一個環節都不能忽視,任何一個環節出現問題都可能導致“假陰性”或“假陽性”。因此,為保障檢測的質量,檢測結果將經歷重重的比對與復核。

據介紹,檢測質量的保障措施在檢測前就已經開始了,樣本采集的醫務人員必須經過嚴格的培訓和考核才能上崗,樣本的質量與采集的技術密切相關,每一幀動作流程都必須按規定進行,樣本采集完后的護送工作都需按照嚴密的程序,由專人專道配送到實驗室。

在檢測過程中,實驗員保持始終如一的謹慎態度進行每一次測試,不錯過任何一個可疑樣本,針對可疑樣本,選用不同的試劑進行復核確定,以防止“假陰性”的出現;其次,每進行一批實驗,均會隨機插入三個以上空白對照,針對陽性樣本會進行病毒基因的測序比對,以防止“假陽性”的出現。

檢測后,定期隨機抽取檢測后的樣本送第三方實驗室進行檢測,對數據進行對比分析,同時也參加衛生主管部門和廣東省臨床中心的室間質評,保障檢測的準確性。

 

 

 

 

 

揭秘五:所向披靡

 

 

P3檢測團隊目前有21人,實行一天三班制。在疫情非常時期,為了滿足檢測需求,縮短檢測時間,在原有團隊基礎上,從風濕免疫科、血液科等科室實驗室調配增加人員。“偵察兵”的檢測團隊70%以上是碩士以上學歷,均經過分子生物學的培訓和擁有PCR上崗證。

譽為“偵察兵”的檢測團隊。

P3實驗室主任林劍國,2002年獲得華中科技大學傳染病學專業醫學博士,分別在美國疾控中心、Emory大學、Saint Louis 大學從事病毒發病機制及疫苗研制等方面工作達14年,在高致病性病毒的處理及生物安全方面積累了豐富的經驗。

實驗室嚴格遵照“新型冠狀病毒肺炎診療方案”及生物安全要求,檢測人員需在P3實驗室負壓密閉的空間里穿著三級防護裝備,5個小時不吃不喝,甚至穿戴成人紙尿褲以解決上廁所的需要,隨時需要面對和克服因負壓差及嚴密裝備導致出現的頭暈、嘔吐等癥狀。

他們與戰斗在病房里的醫護人員不同,他們藏在實驗室里,每天與病毒近距離接觸,是別人看不見的‘最前線’。”廣東省第二人民醫院P3主任林劍國說。

 
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