實驗室病毒檢測全過程揭秘
發布時間:2022-03-01
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中國青年報客戶端廣州3月10日電(中青報·中青網記者林潔)“整個實驗室完全密封,與病毒‘零距離’接觸,室內處于負壓狀態,人流、物流、氣流單向流動,確保在里面的污染物不會泄漏到外面而造成污染。”今天,廣東省醫院P3實驗室主任專家透露,該院每天400多份新冠肺炎核酸檢測就是在P3實驗室開展,實驗員24小時不間斷地利用分子生物學技術檢測病毒。
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兒。
P3實驗室是生物安全防護三級實驗室,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。
其中,一級適用于對健康成年人無致病作用的微生物;二級適用于對人和環境有中等潛在危害的微生物;三級適用于主要通過呼吸途徑使人傳染上嚴重的甚至是致死疾病的致病微生物或其毒素;四級適用于對人體具有高度的危險性,通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明、尚無有效疫苗或治療方法的致病微生物或其毒素。
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”。這是與“病毒”的正面交鋒。
專家介紹,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。
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,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,不污染實驗室外環境。
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。
廣東省醫院檢驗醫學部副主任技師胡亮杉介紹,在標本處理間,實驗員拿到滅活后的樣本時,第一個動作就是振蕩,盡量讓拭子上的病毒洗脫在培養基溶液中,再靜置5分鐘進行沉淀。
接下來就是開蓋加樣,必須人手操作,而且需要兩個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,放到另一個提取管里,一個樣本對應一個提取管,再擰上管蓋。
就這樣,400多份樣本要打開瓶蓋吸取轉移400多次,每一次都是實驗員與病毒面對面的“開撕”。
“樣本在開蓋轉移的過程中,病毒就非常容易暴露在實驗室的空氣中,與我們幾乎就是零距離接觸。”胡亮杉說,開蓋加樣的時候,拿著微量移液器的手往往因為戴著雙重手套,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,所有動作都變緩慢,手也因為動作的緩慢勞累而不時顫抖,經常是左手扶著右手完成加樣。
人工核酸提取的步驟更是復雜,考驗的是實驗員的耐心與謹慎。“核酸提取可以使用儀器輔助,但由于比對的需要,往往要人工操作,這需要反復進行離心、加試劑、洗滌等10多個步驟,其中需要打開管蓋的操作就達7次以上,完成一例人工核酸提取要50分鐘左右。”胡亮杉說。
提取的核酸送到核酸檢測室內,就要上儀器了。提取的核酸加入到擴增試劑中,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或陽性。
專家表示,任何一個環節出現問題都可能導致“假陰性”或“假陽性”。在檢測過程中,針對可疑樣本,實驗員會選用不同的試劑進行復核確定;其次,每進行一批實驗,均會隨機插入3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,同時也參加相關部門的室間質評,保障檢測的準確性。
專家介紹,P3檢測團隊目前有21人,70%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。截至目前,P3實驗室未出現過生物安全問題,當然也與平時訓練有關。
“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’。”專家說。
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兒。
P3實驗室是生物安全防護三級實驗室,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。
其中,一級適用于對健康成年人無致病作用的微生物;二級適用于對人和環境有中等潛在危害的微生物;三級適用于主要通過呼吸途徑使人傳染上嚴重的甚至是致死疾病的致病微生物或其毒素;四級適用于對人體具有高度的危險性,通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明、尚無有效疫苗或治療方法的致病微生物或其毒素。
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”。這是與“病毒”的正面交鋒。
專家介紹,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。
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,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,不污染實驗室外環境。
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。
廣東省醫院檢驗醫學部副主任技師胡亮杉介紹,在標本處理間,實驗員拿到滅活后的樣本時,第一個動作就是振蕩,盡量讓拭子上的病毒洗脫在培養基溶液中,再靜置5分鐘進行沉淀。
接下來就是開蓋加樣,必須人手操作,而且需要兩個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,放到另一個提取管里,一個樣本對應一個提取管,再擰上管蓋。
就這樣,400多份樣本要打開瓶蓋吸取轉移400多次,每一次都是實驗員與病毒面對面的“開撕”。
“樣本在開蓋轉移的過程中,病毒就非常容易暴露在實驗室的空氣中,與我們幾乎就是零距離接觸。”胡亮杉說,開蓋加樣的時候,拿著微量移液器的手往往因為戴著雙重手套,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,所有動作都變緩慢,手也因為動作的緩慢勞累而不時顫抖,經常是左手扶著右手完成加樣。
人工核酸提取的步驟更是復雜,考驗的是實驗員的耐心與謹慎。“核酸提取可以使用儀器輔助,但由于比對的需要,往往要人工操作,這需要反復進行離心、加試劑、洗滌等10多個步驟,其中需要打開管蓋的操作就達7次以上,完成一例人工核酸提取要50分鐘左右。”胡亮杉說。
提取的核酸送到核酸檢測室內,就要上儀器了。提取的核酸加入到擴增試劑中,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或陽性。
專家表示,任何一個環節出現問題都可能導致“假陰性”或“假陽性”。在檢測過程中,針對可疑樣本,實驗員會選用不同的試劑進行復核確定;其次,每進行一批實驗,均會隨機插入3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,同時也參加相關部門的室間質評,保障檢測的準確性。
專家介紹,P3檢測團隊目前有21人,70%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。截至目前,P3實驗室未出現過生物安全問題,當然也與平時訓練有關。
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