新冠疫情下的分子生物學實驗室建設與管理

作者 | 張治旺

單位 | 德州市陵城區疾病預防控制中心

為了有效防控新型冠肺炎疫情，全國各地快速建設了一批符合二級生物安全的分子生物學實驗室，新實驗室的投入使用為各地最終戰勝新冠疫情提供了強有力實驗室技術保障。

怎樣才能又快有好的把實驗室建設好，管理好呢？我從以下幾個方面介紹一下實驗室建設中應注意的問題。

1 找一家靠譜的分子生物學實驗室設計、施工單位

現在市場上分子生物學實驗室設計、施工單位良莠不齊，很多設計施工單位並不專業，存在這樣那樣的問題。

為了在實驗室建設中少走彎路，我們作為實驗室的使用方，應該了解一下分子生物學實驗室建設標準：

GB50346-2011《生物安全實驗室建築技術規範》、WS233-2017《病原微生物實驗室生物安全通用準則》、《醫療機構臨床基因擴增檢驗實驗室工作導則》、GB19489-2008《實驗室生物安全通用要求》、《臨床基因擴增實驗室管理暫行辦法》、衛生部《醫療機構臨床基因擴增檢驗實驗室管理辦法》衛辦醫政發【2010】194號、新型冠狀病毒實驗室生物安全指南（第二版）等實驗室建設方面的技術資料。

2 分子生物學實驗室設計理念、裝修要求、淨化空調系統、通風、自控、工藝設備等幾個關鍵點

01

分子生物學實驗室實驗室為二級生物安全實驗室至少應分為：試劑準備區、標本製備區、標本擴增分析區。每個獨立的實驗區都有一個緩衝區。

同時，每個區域均採用氣壓調節（最好選擇自動調壓裝置），使試劑和標本在整個新冠核酸檢測過程中免受氣溶膠汙染，同時保護操作人員和環境安全。

增加機械連鎖門（連鎖門旁邊應設置一鍵解除按鍵）、傳遞窗確保試劑和標本在轉移過程中不受汙染。

為避免交叉汙染，PCR實驗室空氣流向必須嚴格遵循單一方向進行，即只能從試劑儲存和準備區：房間壓力（Pa）+5→標本製備區：房間壓力（Pa）-20（標本製備區潛在生物危害最高）←擴增分析區：房間壓力（Pa）-10。

對於新冠核酸檢測實驗室，當PCR實驗標本需要保護時建議設置淨化，各功能用房內空氣不能摻混。PCR實驗室應採用新風直流空調系統，當採用新風系統有困難時，各區域的空氣只能在自己的房間內循環。

按照新型冠狀病毒實驗室生物安全指南（第二版）的規定，2019-nCoV病原體暫按照第二類病原微生物進行管理，標本製備區宜為負壓或加強型P2實驗室，加樣、核酸模板加入操作應在生物安全櫃內進行。

02

氣流組織宜採用上送下排，送風口和排風口布置應使室內氣流停滯的空間降低到最小程度。

03

在生物安全櫃操作面或其他有氣溶膠操作地點的上方附件不得設送風口，標本製備區生物安全櫃：BSC-Ⅱ-B2型。

04

高效過濾器排風口應設在室內被汙染風險最高的區域，單向布置，不得有障礙。

05

不能以回（排）風夾牆代替排風直管，排風高效過濾裝置與排風總管的連接必須全部是實體風管。

06

標本製備區設置洗眼裝置，應急噴淋裝置；非接觸式(感應式水龍頭、感應式自動門、互鎖傳遞窗等)；一個完善的實驗室在分析檢測中起著重要的作用，對保證實驗室工作人員的健康也起著重要的作用。

07

考慮到次氯酸鈉對金屬的腐蝕性，裝修材料儘量不選裸面不鏽鋼材質，以免造成金屬材料鏽蝕。

08

塑料排水管接口應考慮到熱漲冷縮因素，以免因為溫差導致接口脫膠汙水外漏。

09

各室內門應有開關指示，有應急逃生指示箭頭，有足夠的滅火器材（宜放置二氧化碳氣體滅火器）及應急破拆工具等急救器材。

3 為了保障實驗室正常運行應做到以下幾點

01

專業並且經過培訓的實驗人員

人員應經過專業的生物安全培訓、應有分子生物學相關培訓持證上崗。

進入PCR實驗室，實驗人員應接受基礎理論、實驗原理、標準操作、質量保證、注意事項等方面的標準培訓，並接受市級以上衛生部門技術培訓方可上崗。

標本操作過程中由於標本蓋的打開、核酸提取的振動和離心作用，可能產生氣溶膠，存在感染的風險。

標本製備室工作人員個人防護必須按照生物安全三級實驗室的個人防護要求進行標本製備。

成立生物安全委員會，制定實驗室生物危害評估方案，制定切實可行的生物標本洩露處置應急預案，定期開展實驗室生物危害評估，將潛在的生物安全危害因素上報生物安全委員會並及時改進。

02

合理的實驗室檢測流程

01

標本籤收

採樣人員將標本採集信息編輯成電子表格發送至實驗室專用郵箱，標本運送人員和實驗室標本接收人員（一級防護）應當對標本進行雙籤收。

標本管理員接收檢查混採登記表是否填寫完整，被檢者信息是否可追溯，轉運箱、二層容器有無破損。

標本管理員根據實驗室標本編號程序，將標本根據類型編號登記，並及時列印標本檢驗結果報告單由實驗人員帶入實驗室。

02

實驗室檢測

➤穿防護服

按順序穿三級防護服：帽子，N95口罩，防護服，內層手套，內層鞋套，外層一次性隔離衣，外層手套，外層鞋套，面屏。

➤準備

兩名實驗人員將標本轉運箱帶入二區，進入緩衝間，套垃圾袋。

進入核心區，箱體噴75%酒精，打開水浴箱56℃，打開生物安全櫃燈光和風機，在安全櫃檯面鋪一層吸水襯墊或食品袋，將廢液缸套入食品袋，向食品袋倒入75%酒精，打開標本轉運桶噴75%酒精（注意標本標記號為油性筆書寫，禁用75%乙醇），取出標本管，用酒精噴標本管和桶。

➤標本信息核對

在生物安全櫃內打開轉運桶，根據標本隨樣清單逐一核對標本信息。

取出採樣管，檢查管壁是否有破損、管口滲漏等，確認無破損、滲漏後用75%乙醇噴灑或擦拭消毒（注意標本標記號為油性筆書寫禁用75%乙醇）。

如有破損、滲漏，應當立即停止操作，用吸水紙覆蓋後使用0.55%含氯消毒劑進行消毒處理，做好不合格登記後銷毀（慎重）。

➤實驗過程

標本核對無誤將標本管放入架子，用酒精噴灑，標本管從生物安全櫃取出放入水浴箱，56℃30min滅活。

滅活期間每隔10min震蕩混勻一次以保障滅活徹底，每份標本準備EP管各1個，標註標本編號，如不需要長期保存標本此步驟可忽略。

標本滅活完畢，從水浴鍋取出，用酒精噴灑後放入安全櫃。

打開標本管，用移液器抽吸後吸取適當量加入標本槽。如需長期留樣，可吸取1.5mL加入凍存管保存。標本管用酒精噴灑後放入塑膠袋。

用核酸提取儀對標本進行核酸提取純化，工作完成後做好實驗室消殺工作，並填寫《基因擴增螢光定量檢測記錄》。

另一名實驗人員在一區配置體系，根據試劑盒要求精準配置核酸反應體系，實驗完成後做好室內消殺工作，並填寫《基因擴增螢光定量檢測記錄》。

➤工作完畢汙物及實驗操作臺面處理

將所有廢物放入廢液缸中食品袋，紮緊，用酒精噴灑後取出放入垃圾袋。用酒精噴灑安全櫃檯面，用紙巾擦拭，更換手套，噴灑雙手，手臂及身體，關閉安全櫃，開紫外線。

➤脫防護服及汙物處理

在門口脫下面屏，外層鞋套，連同外層手套一起脫下外層一次性隔離衣，放入垃圾袋，戴外層手套，紮緊垃圾袋，出核心區。

在緩衝間脫去外層手套，按照以下順序脫防護服：

解開內層鞋套系帶，將防護服拉鏈打開，抓住領口外側向下拉扯脫去袖子，此時不要摘手套，將防護服向下逐漸捲入，直到連同鞋套一起脫去。

摘掉一隻手套並摘下眼鏡，用戴手套的手摘掉口罩，戴上眼鏡，脫去手套，手消後及時佩戴外科口罩，用手插入帽子內側並摘下帽子。

所有廢物放入垃圾袋，繫緊垃圾袋，放入高壓鍋高壓。將轉運箱帶出實驗室，在轉運箱存放室打開紫外燈進行紫外外照射30分鐘。

03

檢測結果判讀及傳輸

核酸在三區擴增後實驗人員根據標本擴增情況進行初步分析，同時實驗人員應將檢測數據及時上報室主任對檢測結果進行覆核，覆核無誤後方可將實驗數據外傳至標本接收室。

標本管理員應及時將標本結果報告單上報分管領導。室主任對混採檢測結果為陽性、灰區或單個靶標陽性，通知分管領導，分管領導上報相關部門對該混採管的10個受試者暫時單獨隔離，並重新採集單管拭子進行覆核。

覆核單管核酸檢測如均為陰性，則按照陰性結果匯報。暫時隔離人員即解除隔離；如檢測結果陽性，實驗人員應按程序上報分管領導。

實驗人員嚴禁將原始數據未經室主任同意擅自外傳，標本管理員要做好信息保密工作。

04

檢測質控

每批檢測至少有1份弱陽性質控品（第三方質控品或自配，通常為檢出限的3倍左右或接近陽性判定值）、2份陰性質控品（試劑盒自帶陰性質控品）和1份空白對照品（生理鹽水或焦碳酸二乙酯處理水）。

空白對照品應當開蓋放置在提取儀或操作檯面上過夜，用於環境汙染評估。質控品隨機放在臨床標本中，參與從提取到擴增的全過程。

註：設置標本提取空白、人源內標參與標本核酸提取純化。

05

標本保存

不能及時檢測的標本放入專用冰箱保存。24小時內檢測的標本可置於4℃保存。24小時內無法檢測的標本應當置於-70℃或以下溫度保存。

如無-70℃保存條件，則於-20℃暫存。避免標本反覆凍融。設立專庫或專櫃保存標本，雙人雙鎖管理。

06

廢棄物處理

陽性標本，核酸擴增產物需要用1mol/L鹽酸浸泡30min後處理；一區、三區產生醫療垃圾需要一次高壓滅菌，二區產生的醫療垃圾需要二次高壓滅菌。

高壓消毒時要放置化學指示卡驗證消毒效果，醫療垃圾高壓消毒後進行稱重，粘貼醫療垃圾類型專用貼紙後放置醫療垃圾暫存處移交第三方公司處理。

醫療汙水每周投放含氯消毒劑，檢測達標後排放並做好記錄。

07

記錄登記及結果保存

實驗人員及時將各種儀器使用記錄，實驗室紫外燈記錄，汙水消毒登記記錄等記錄及時登記並存檔；管理員將標本結果根據標本類型進行分類匯總並及時將相關數據匯報給分管領導，將所有紙質資料及時歸檔保存。

符合標準的的二級實驗室、專業的人才隊伍、合理的標本檢測流程必將為我們最終戰勝新冠疫情提供強有力的技術保障。

END

說明：本文為原創投稿，不代表檢驗醫學新媒體觀點。轉載時請註明來源及原創作者姓名和單位。

編輯：徐少卿 審校：陳雪禮