實(shí)驗(yàn)室病毒檢測(cè)全過(guò)程揭秘
發(fā)布時(shí)間:2022-03-01
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中國(guó)青年報(bào)客戶端廣州3月10日電(中青報(bào)·中青網(wǎng)記者林潔)“整個(gè)實(shí)驗(yàn)室完全密封,與病毒‘零距離’接觸,室內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài),人流、物流、氣流單向流動(dòng),確保在里面的污染物不會(huì)泄漏到外面而造成污染?!苯裉欤瑥V東省醫(yī)院P3實(shí)驗(yàn)室主任專家透露,該院每天400多份新冠肺炎核酸檢測(cè)就是在P3實(shí)驗(yàn)室開展,實(shí)驗(yàn)員24小時(shí)不間斷地利用分子生物學(xué)技術(shù)檢測(cè)病毒。
核酸檢測(cè)是確診新冠肺炎的“金標(biāo)準(zhǔn)”,而檢測(cè)流程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都是精細(xì)活兒。
P3實(shí)驗(yàn)室是生物安全防護(hù)三級(jí)實(shí)驗(yàn)室,根據(jù)微生物及其毒素的危害程度不同,分為四級(jí)。一級(jí)最低,四級(jí)最高。
其中,一級(jí)適用于對(duì)健康成年人無(wú)致病作用的微生物;二級(jí)適用于對(duì)人和環(huán)境有中等潛在危害的微生物;三級(jí)適用于主要通過(guò)呼吸途徑使人傳染上嚴(yán)重的甚至是致死疾病的致病微生物或其毒素;四級(jí)適用于對(duì)人體具有高度的危險(xiǎn)性,通過(guò)氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明、尚無(wú)有效疫苗或治療方法的致病微生物或其毒素。
在操作中,實(shí)驗(yàn)員面對(duì)眼前的樣本,需要“一個(gè)一個(gè)地揭開蓋子,開蓋加樣和核酸提取”。這是與“病毒”的正面交鋒。
專家介紹,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的檢測(cè)流程可分為5個(gè)步驟:樣本進(jìn)入“傳遞窗”——滅活處理——開蓋加樣和核心提取——擴(kuò)增反應(yīng)判斷結(jié)果——高壓滅菌。
采集的檢測(cè)樣本如咽拭子或肛拭子,在進(jìn)入P3實(shí)驗(yàn)室前就得先進(jìn)入一個(gè)特殊的窗口,這個(gè)傳遞窗有不能同時(shí)打開的雙重門,保證傳遞樣本時(shí)帶進(jìn)去的空氣被隔離在雙重門中,不污染實(shí)驗(yàn)室外環(huán)境。
樣本在水浴箱經(jīng)半個(gè)小時(shí)56℃高溫滅活,這樣會(huì)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(duì)樣本進(jìn)行檢測(cè)時(shí)相對(duì)安全,但是病毒蛋白的基因序列并沒(méi)有受到影響。
廣東省醫(yī)院檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)部副主任技師胡亮杉介紹,在標(biāo)本處理間,實(shí)驗(yàn)員拿到滅活后的樣本時(shí),第一個(gè)動(dòng)作就是振蕩,盡量讓拭子上的病毒洗脫在培養(yǎng)基溶液中,再靜置5分鐘進(jìn)行沉淀。
接下來(lái)就是開蓋加樣,必須人手操作,而且需要兩個(gè)人高度配合才能完成,一人擰開樣本罐蓋子,另一人拿著微量移液器在樣本罐中吸取微量溶液,放到另一個(gè)提取管里,一個(gè)樣本對(duì)應(yīng)一個(gè)提取管,再擰上管蓋。
就這樣,400多份樣本要打開瓶蓋吸取轉(zhuǎn)移400多次,每一次都是實(shí)驗(yàn)員與病毒面對(duì)面的“開撕”。
“樣本在開蓋轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,病毒就非常容易暴露在實(shí)驗(yàn)室的空氣中,與我們幾乎就是零距離接觸?!焙辽颊f(shuō),開蓋加樣的時(shí)候,拿著微量移液器的手往往因?yàn)榇髦p重手套,而顯得有些笨拙,可又不得不小心翼翼,再加上眼罩、面屏和生物安全柜玻璃窗的三重阻隔,所有動(dòng)作都變緩慢,手也因?yàn)閯?dòng)作的緩慢勞累而不時(shí)顫抖,經(jīng)常是左手扶著右手完成加樣。
人工核酸提取的步驟更是復(fù)雜,考驗(yàn)的是實(shí)驗(yàn)員的耐心與謹(jǐn)慎?!昂怂崽崛】梢允褂脙x器輔助,但由于比對(duì)的需要,往往要人工操作,這需要反復(fù)進(jìn)行離心、加試劑、洗滌等10多個(gè)步驟,其中需要打開管蓋的操作就達(dá)7次以上,完成一例人工核酸提取要50分鐘左右?!焙辽颊f(shuō)。
提取的核酸送到核酸檢測(cè)室內(nèi),就要上儀器了。提取的核酸加入到擴(kuò)增試劑中,通過(guò)熒光PCR儀進(jìn)行RT-PCR反應(yīng),先將提取的核酸逆轉(zhuǎn)錄成DNA,再以DNA為模版,對(duì)特定位點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)增,利用不同的溫度進(jìn)行變性、退火和延伸,每個(gè)循環(huán)采集熒光值,45個(gè)循環(huán)后繪制熒光曲線,用時(shí)約110分鐘,實(shí)驗(yàn)員根據(jù)熒光曲線分析判斷結(jié)果的陰性或陽(yáng)性。
專家表示,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都可能導(dǎo)致“假陰性”或“假陽(yáng)性”。在檢測(cè)過(guò)程中,針對(duì)可疑樣本,實(shí)驗(yàn)員會(huì)選用不同的試劑進(jìn)行復(fù)核確定;其次,每進(jìn)行一批實(shí)驗(yàn),均會(huì)隨機(jī)插入3個(gè)以上空白對(duì)照,針對(duì)陽(yáng)性樣本會(huì)進(jìn)行病毒基因的測(cè)序比對(duì),以防止“假陽(yáng)性”的出現(xiàn)。檢測(cè)后,定期隨機(jī)抽取檢測(cè)后的樣本送第三方實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,同時(shí)也參加相關(guān)部門的室間質(zhì)評(píng),保障檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
專家介紹,P3檢測(cè)團(tuán)隊(duì)目前有21人,70%是碩士以上學(xué)歷,均經(jīng)過(guò)分子生物學(xué)的培訓(xùn)和擁有PCR上崗證。截至目前,P3實(shí)驗(yàn)室未出現(xiàn)過(guò)生物安全問(wèn)題,當(dāng)然也與平時(shí)訓(xùn)練有關(guān)。
“他們與戰(zhàn)斗在病房里的醫(yī)護(hù)人員不同,他們藏在實(shí)驗(yàn)室里,每天與病毒近距離接觸,是別人看不見的‘最前線’。”專家說(shuō)。
核酸檢測(cè)是確診新冠肺炎的“金標(biāo)準(zhǔn)”,而檢測(cè)流程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)都是精細(xì)活兒。
P3實(shí)驗(yàn)室是生物安全防護(hù)三級(jí)實(shí)驗(yàn)室,根據(jù)微生物及其毒素的危害程度不同,分為四級(jí)。一級(jí)最低,四級(jí)最高。
其中,一級(jí)適用于對(duì)健康成年人無(wú)致病作用的微生物;二級(jí)適用于對(duì)人和環(huán)境有中等潛在危害的微生物;三級(jí)適用于主要通過(guò)呼吸途徑使人傳染上嚴(yán)重的甚至是致死疾病的致病微生物或其毒素;四級(jí)適用于對(duì)人體具有高度的危險(xiǎn)性,通過(guò)氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明、尚無(wú)有效疫苗或治療方法的致病微生物或其毒素。
在操作中,實(shí)驗(yàn)員面對(duì)眼前的樣本,需要“一個(gè)一個(gè)地揭開蓋子,開蓋加樣和核酸提取”。這是與“病毒”的正面交鋒。
專家介紹,實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的檢測(cè)流程可分為5個(gè)步驟:樣本進(jìn)入“傳遞窗”——滅活處理——開蓋加樣和核心提取——擴(kuò)增反應(yīng)判斷結(jié)果——高壓滅菌。
采集的檢測(cè)樣本如咽拭子或肛拭子,在進(jìn)入P3實(shí)驗(yàn)室前就得先進(jìn)入一個(gè)特殊的窗口,這個(gè)傳遞窗有不能同時(shí)打開的雙重門,保證傳遞樣本時(shí)帶進(jìn)去的空氣被隔離在雙重門中,不污染實(shí)驗(yàn)室外環(huán)境。
樣本在水浴箱經(jīng)半個(gè)小時(shí)56℃高溫滅活,這樣會(huì)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(duì)樣本進(jìn)行檢測(cè)時(shí)相對(duì)安全,但是病毒蛋白的基因序列并沒(méi)有受到影響。
廣東省醫(yī)院檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)部副主任技師胡亮杉介紹,在標(biāo)本處理間,實(shí)驗(yàn)員拿到滅活后的樣本時(shí),第一個(gè)動(dòng)作就是振蕩,盡量讓拭子上的病毒洗脫在培養(yǎng)基溶液中,再靜置5分鐘進(jìn)行沉淀。
接下來(lái)就是開蓋加樣,必須人手操作,而且需要兩個(gè)人高度配合才能完成,一人擰開樣本罐蓋子,另一人拿著微量移液器在樣本罐中吸取微量溶液,放到另一個(gè)提取管里,一個(gè)樣本對(duì)應(yīng)一個(gè)提取管,再擰上管蓋。
就這樣,400多份樣本要打開瓶蓋吸取轉(zhuǎn)移400多次,每一次都是實(shí)驗(yàn)員與病毒面對(duì)面的“開撕”。
“樣本在開蓋轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,病毒就非常容易暴露在實(shí)驗(yàn)室的空氣中,與我們幾乎就是零距離接觸?!焙辽颊f(shuō),開蓋加樣的時(shí)候,拿著微量移液器的手往往因?yàn)榇髦p重手套,而顯得有些笨拙,可又不得不小心翼翼,再加上眼罩、面屏和生物安全柜玻璃窗的三重阻隔,所有動(dòng)作都變緩慢,手也因?yàn)閯?dòng)作的緩慢勞累而不時(shí)顫抖,經(jīng)常是左手扶著右手完成加樣。
人工核酸提取的步驟更是復(fù)雜,考驗(yàn)的是實(shí)驗(yàn)員的耐心與謹(jǐn)慎?!昂怂崽崛】梢允褂脙x器輔助,但由于比對(duì)的需要,往往要人工操作,這需要反復(fù)進(jìn)行離心、加試劑、洗滌等10多個(gè)步驟,其中需要打開管蓋的操作就達(dá)7次以上,完成一例人工核酸提取要50分鐘左右?!焙辽颊f(shuō)。
提取的核酸送到核酸檢測(cè)室內(nèi),就要上儀器了。提取的核酸加入到擴(kuò)增試劑中,通過(guò)熒光PCR儀進(jìn)行RT-PCR反應(yīng),先將提取的核酸逆轉(zhuǎn)錄成DNA,再以DNA為模版,對(duì)特定位點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)增,利用不同的溫度進(jìn)行變性、退火和延伸,每個(gè)循環(huán)采集熒光值,45個(gè)循環(huán)后繪制熒光曲線,用時(shí)約110分鐘,實(shí)驗(yàn)員根據(jù)熒光曲線分析判斷結(jié)果的陰性或陽(yáng)性。
專家表示,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都可能導(dǎo)致“假陰性”或“假陽(yáng)性”。在檢測(cè)過(guò)程中,針對(duì)可疑樣本,實(shí)驗(yàn)員會(huì)選用不同的試劑進(jìn)行復(fù)核確定;其次,每進(jìn)行一批實(shí)驗(yàn),均會(huì)隨機(jī)插入3個(gè)以上空白對(duì)照,針對(duì)陽(yáng)性樣本會(huì)進(jìn)行病毒基因的測(cè)序比對(duì),以防止“假陽(yáng)性”的出現(xiàn)。檢測(cè)后,定期隨機(jī)抽取檢測(cè)后的樣本送第三方實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析,同時(shí)也參加相關(guān)部門的室間質(zhì)評(píng),保障檢測(cè)的準(zhǔn)確性。
專家介紹,P3檢測(cè)團(tuán)隊(duì)目前有21人,70%是碩士以上學(xué)歷,均經(jīng)過(guò)分子生物學(xué)的培訓(xùn)和擁有PCR上崗證。截至目前,P3實(shí)驗(yàn)室未出現(xiàn)過(guò)生物安全問(wèn)題,當(dāng)然也與平時(shí)訓(xùn)練有關(guān)。
“他們與戰(zhàn)斗在病房里的醫(yī)護(hù)人員不同,他們藏在實(shí)驗(yàn)室里,每天與病毒近距離接觸,是別人看不見的‘最前線’。”專家說(shuō)。
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