實(shí)驗(yàn)室病毒檢測全過程揭秘
發(fā)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(wǎng)記者林潔)“整個實(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,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(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就是在P3實(shí)驗(yàn)室開展,實(shí)驗(yàn)員24小時不間斷地利用分子生物學(xué)技術(shù)檢測病毒。
核酸檢測是確診新冠肺炎的“金標(biāo)準(zhǔn)”,而檢測流程中的每一個環(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。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(huán)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(yán)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室內(nèi)的檢測流程可分為5個步驟: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(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(jìn)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(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,第一個動作就是振蕩,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(yīng)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(zhuǎn)移400多次,每一次都是實(shí)驗(yàn)員與病毒面對面的“開撕”。
“樣本在開蓋轉(zhuǎn)移的過程中,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。”胡亮杉說,開蓋加樣的時候,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,所有動作都變緩慢,手也因?yàn)閯幼鞯木徛齽诶鄱粫r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。“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(fù)進(jìn)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(dá)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(nèi),就要上儀器了。提取的核酸加入到擴(kuò)增試劑中,通過熒光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,每個循環(huán)采集熒光值,45個循環(huán)后繪制熒光曲線,用時約110分鐘,實(shí)驗(yàn)員根據(jù)熒光曲線分析判斷結(jié)果的陰性或陽性。
專家表示,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能導(dǎo)致“假陰性”或“假陽性”。在檢測過程中,針對可疑樣本,實(shí)驗(yàn)員會選用不同的試劑進(jìn)行復(fù)核確定;其次,每進(jìn)行一批實(shí)驗(yàn),均會隨機(jī)插入3個以上空白對照,針對陽性樣本會進(jìn)行病毒基因的測序比對,以防止“假陽性”的出現(xiàn)。檢測后,定期隨機(jī)抽取檢測后的樣本送第三方實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測,對數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,同時也參加相關(guān)部門的室間質(zhì)評,保障檢測的準(zhǔn)確性。
專家介紹,P3檢測團(tuán)隊目前有21人,70%是碩士以上學(xué)歷,均經(jīng)過分子生物學(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)過生物安全問題,當(dāng)然也與平時訓(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。
核酸檢測是確診新冠肺炎的“金標(biāo)準(zhǔn)”,而檢測流程中的每一個環(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。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(huán)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(yán)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室內(nèi)的檢測流程可分為5個步驟: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(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(jìn)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(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,第一個動作就是振蕩,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(yīng)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(zhuǎn)移400多次,每一次都是實(shí)驗(yàn)員與病毒面對面的“開撕”。
“樣本在開蓋轉(zhuǎn)移的過程中,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。”胡亮杉說,開蓋加樣的時候,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,所有動作都變緩慢,手也因?yàn)閯幼鞯木徛齽诶鄱粫r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。“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(fù)進(jìn)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(dá)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(nèi),就要上儀器了。提取的核酸加入到擴(kuò)增試劑中,通過熒光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,每個循環(huán)采集熒光值,45個循環(huán)后繪制熒光曲線,用時約110分鐘,實(shí)驗(yàn)員根據(jù)熒光曲線分析判斷結(jié)果的陰性或陽性。
專家表示,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都可能導(dǎo)致“假陰性”或“假陽性”。在檢測過程中,針對可疑樣本,實(shí)驗(yàn)員會選用不同的試劑進(jìn)行復(fù)核確定;其次,每進(jìn)行一批實(shí)驗(yàn),均會隨機(jī)插入3個以上空白對照,針對陽性樣本會進(jìn)行病毒基因的測序比對,以防止“假陽性”的出現(xiàn)。檢測后,定期隨機(jī)抽取檢測后的樣本送第三方實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測,對數(shù)據(jù)進(jìn)行對比分析,同時也參加相關(guān)部門的室間質(zhì)評,保障檢測的準(zhǔn)確性。
專家介紹,P3檢測團(tuán)隊目前有21人,70%是碩士以上學(xué)歷,均經(jīng)過分子生物學(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)過生物安全問題,當(dāng)然也與平時訓(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。
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