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海爾生物醫(yī)療新guan肺炎檢測PCR實驗室建設(shè)場景方案一 成都壹科醫(yī)療器械有限公司
自新型guan狀病毒發(fā)現(xiàn)以來，特別是PCR實驗室新型guan狀病毒核酸檢測工作任務(wù)艱巨。先介紹一下PCR檢測的流程：
1 試劑制備區(qū)
功能：主要是作為貯存試劑的制備、試劑的分裝和主反應(yīng)混合液的制備，試劑和用于標本制作的材料應(yīng)直接運送至該區(qū)，不得經(jīng)過其它區(qū)域。試劑原材料需貯存在本區(qū)內(nèi)，并在本區(qū)內(nèi)制備成所需的貯存試劑。所需要的儀器設(shè)備：
天平（用于精確稱量各類試劑）→超凈工作臺（涉及對細菌的操作均需在超凈工作臺下完成）→移液器（準確量取特定體積溶液20-100ul）→純水（超純水18.2ΩM.CM）→藥品冷藏箱（短期保存 ）→試劑低溫冰箱（可選2-8°、-20℃）→混勻儀（移取樣本前需要混勻）（推薦艾本森品牌：MixMax漩渦混勻儀）→消毒車（空間環(huán)境消毒）→滅菌鍋（實驗室物品、試劑、培養(yǎng)基消毒滅菌）→PH計（配置試劑是精確測量PH值）
2 樣本制備區(qū)
功能：臨床標本的保存、核酸(RNA、DNA)提取、貯存及其加入至擴增反應(yīng)管和測定RNA時DNA的合成。所需要的儀器設(shè)備
生物安全柜（為了防止有害懸浮微粒、氣溶膠的擴散）→樣本低溫冰箱（-20℃，-80℃保存樣本及DNA）→高速臺式冷凍離心機（用于收集微生物菌體、細胞碎片以及其他沉淀物，有些樣品由于在常溫下不太穩(wěn)定，需要低溫環(huán)境）→恒溫金屬浴（用于DNA雜交過程中水浴控溫）（HtPot40恒溫金屬浴）→移液器（準確量取特定體積溶液）→紫外燈或者消毒車（空間環(huán)境消毒）→混勻儀（移取樣本前需要混勻）（推薦艾本森品牌：MixMax漩渦混勻儀）→超凈工作臺（涉及對細菌的操作均需在超凈工作臺下完成）→低溫搖床（用于大腸桿菌和酵母菌的振蕩培養(yǎng)）→磁力攪拌器(加速溶解固體內(nèi)容物 )
3 核酸擴增區(qū)
功能：主要是DNA擴增，已制備的DNA模板和合成的DNA和主反應(yīng)混合液，制備成反應(yīng)混合液等，也可以在本區(qū)域內(nèi)進行。在PCR測定中，通常在擴增后須打開反應(yīng)管。
基因擴增儀 （基因檢測DNA/RNA擴增）→熒光定量PCR儀（核酸定量分析）→核酸提取儀（樣品DNA/RNA提取）→移液器（準確量取特定體積溶液）→紫外燈或者消毒車 （空間環(huán)境消毒）→超凈工作臺（涉及對細菌的操作均需在超凈工作臺下完成 ）→純水裝置（用于PCR，DNA測序需要超純水）
4 產(chǎn)物分析區(qū)
功能：主要進行的操作為擴增片段的測定，如使用全自動封閉分析儀器檢測，需要儀器設(shè)備：
基因擴增儀 （基因檢測DNA/RNA擴增）→熒光定量PCR儀（核酸定量分析）→核酸提取儀（樣品DNA/RNA提?。?rarr;移液器（準確量取特定體積溶液）→紫外燈或者消毒車 （空間環(huán)境消毒）→超凈工作臺（涉及對細菌的操作均需在超凈工作臺下完成 ）→純水裝置（用于PCR，DNA測序需要超純水 電泳儀（水平電泳用于核酸DNA/RNA檢測，垂直電泳用于蛋白檢測，轉(zhuǎn)印電泳用于將蛋白轉(zhuǎn)印到膜上做western檢測）→凝膠成像系統(tǒng)/紫外檢測儀（用于核酸瓊脂電泳和蛋白聚丙酰胺的觀察和拍照，紫外分析儀用于染色后核酸瓊脂電泳膠觀察，不能連接電腦）→電爐（電泳瓊脂凝膠加熱融化）
新型guan狀病毒（2019-nCov）核酸檢測流程
北京協(xié)和醫(yī)院近期發(fā)布了《新型guan狀病毒核酸檢測》標準操作流程。這為我們建設(shè)2019-nCov新型guan狀病毒P3實驗室建設(shè)提供了科學指導。
（PCR核酸檢測實驗室布局建設(shè) SICOLAB）
具體檢測流程如下
一、核酸檢測前的生物安全防護（工作人員個人三級防護的穿戴）
1、穿戴流程：
在基因擴增實驗室的清潔區(qū)（更衣區(qū)）或者普通實驗室的潔凈區(qū)，工作人員按順序依次穿戴好一次性帽子、醫(yī)用N95、一次性防hu服、一次性鞋套、一次性防水靴套、防護目鏡和雙層乳膠手套，進入樣本處理工作區(qū)域或?qū)嶒炇摇?br />2、要點提示：
2.1、具備標準基因擴增布局條件的實驗室，應(yīng)在清潔更衣區(qū)做好個人三級防護，條件有限的實驗室亦可選擇在一潔凈的實驗室中按流程穿戴好個人三級防護。
2.2、需佩戴醫(yī)用N95，若無醫(yī)用N95，可以考慮用普通N95/KN95外加一次性外科的組合方式，但不要佩戴有呼吸閥的N95。
2.3、佩戴N95時需檢查密閉性，通過雙手按壓、深呼吸、左右轉(zhuǎn)頭等動作嚴格檢查是否佩戴正確。
2.4、一次性防hu服已具備新型guan狀病毒核酸檢測的防護需求，有條件時可以考慮加穿一次性反穿隔離衣，穿衣時需由他人協(xié)助。
2.5、穿戴整齊的工作人員，應(yīng)按要求盡快進入樣本處理的實驗區(qū)域開展工作，嚴禁穿戴三級防護后再進入普通實驗區(qū)域或辦公區(qū)域。
二、樣本的滅活處理
1、操作流程：
兩名完成三級防護的工作人員，進入樣本處理區(qū)或樣本處理實驗室，將接收到的樣本二級包裝在安全柜內(nèi)打開，檢查樣本主容器是否為嚴格密閉；對密封袋表面進行消毒后，對送檢樣本進行56℃下30分鐘的滅活，滅活后的樣本管需在生物安全柜內(nèi)打開內(nèi)層的容器，將拭子保存液混勻后進行分裝和用于核酸提取。
2、要點提示：
2.1、涉及高致病性病原微生物的實驗室活動，需由兩名工作人員完成，其中一人負責主要實驗操作，一人提供必要的協(xié)助。主操作者應(yīng)避免反復多次進出安全柜。
2.2、滅活形式：可以采用水浴或空氣加熱形式完成滅活，采用空氣加熱時可適當延長滅活時間。有條件時可以采用小型化設(shè)備在安全柜內(nèi)操作，減少樣本進出安全柜的次數(shù)。滅活前的樣本嚴禁在生物安全柜外打開和操作。
2.3、應(yīng)特別檢查采樣管是否擰緊、有無樣本溢漏等情況。
2.4、樣本管每次進出安全柜均需對外表面進行消毒。
2.5、應(yīng)就近配備適量的消毒處理物品，以防止實驗操作過程中可能發(fā)生的意外溢灑事故，有條件時建議在安全柜內(nèi)配備一次性吸水臺布。
三、樣本的核酸提取
1、手工核酸提取操作流程（以凱杰的52906柱提法核酸提取試劑盒為例）
1.1、裂解液配制：在基因擴增實驗室的試劑配制區(qū)或單獨的普通試劑配制實驗室中，準備核酸提取所需的洗液1（AW1）、洗液2（AW2）和carrier RNA。按照要求，分別向洗液1和洗液2中加入分子生物學級別的130ml和160ml的無水乙醇并及時做好標記；取310μl洗脫液（AVE）溶解310μg/支的Carrier RNA。配置好后，通過傳遞窗進入核酸提取區(qū)或由工作人員送入核酸提取實驗室。
1.2、樣本裂解：取560μl AVL裂解液到1、5ml無菌EP管中，加入5、6μl配制好的Carrier RNA，再加入已經(jīng)滅活的140μl樣本（例如咽拭子、血漿等），混勻振蕩15秒，室溫靜置10分鐘，充分裂解樣本中的核酸。將EP管瞬時離心后加入560μl無水乙醇，充分混勻15秒，再次瞬時離心后備用。吸取630μl裂解產(chǎn)物，小心加入至離心柱中，8000rpm（或6000g）離心1分鐘，轉(zhuǎn)移離心柱至新收集管，將剩余630μl裂解產(chǎn)物加到離心柱中，重復上一離心操作（若樣本體積大于140μl，則在此步驟重復將630μl裂解產(chǎn)物過濾收集在一個離心柱上）。
1.3、核酸的洗滌：取500μl洗液1（AW1）至離心柱中，8000rpm（或6000g）離心1分鐘；換新收集管后，取500μl洗液2（AW2）至離心柱中，8000rpm（或6000g）離心1分鐘；換新收集管后，用14000rpm（或20000g）離心3分鐘，去除洗液2（AW2）；換新收集管后，繼續(xù)用離心機大轉(zhuǎn)速（20000g）離心1分鐘，充分甩離殘留的洗液2（AW2）。
1.4、核酸的洗脫和回收：取一1、5ml無菌EP管，將離心柱放入其中，加入洗脫液（AVE）40~60μl，室溫靜置1分鐘后，用8000rpm離心1分鐘回收核酸，以備PCR檢測使用。
1.5、要點提示：
（1）、新鮮裂解液的配制應(yīng)盡可能在專門的潔凈區(qū)域或單獨的實驗室進行。
（2）、要用分子生物學級別的無水乙醇試劑進行配制。
（3）、向離心柱中加入裂解產(chǎn)物、洗液時操作要非常小心，盡量將洗頭下探到離心柱內(nèi)部后靠管壁加樣，切忌出現(xiàn)溢灑后污染到離心柱的密封圈，這可能會導致乙醇殘留，抑制后續(xù)PCR反應(yīng)。
（4）、從離心機中取出離心柱時應(yīng)小心操作，避免離心柱下緣被收集管中的濾過殘液污染。
（5）、加入洗液2（AW2）后的第二次空管全速離心非常關(guān)鍵，能幫助充分甩離離心柱濾膜中殘留的洗液2殘液，確保洗脫核酸的純度。
（6）、洗脫液加樣時需小心操作，確保洗脫液盡可能覆蓋全部離心柱濾膜，充分洗脫核酸，提高核酸提取的產(chǎn)量。
（7）、手工核酸提取可優(yōu)選使用檢測試劑盒說明書推薦的配套手工提取試劑，也可選用通用手工提取試劑。
（8）、樣本處理過程中，工作人員覺得有必要時，應(yīng)隨時更換新的外層乳膠手套。
2、采用核酸提取儀提取核酸的操作流程
根據(jù)核酸提取儀和試劑的說明書準備好提取試劑，取200μl樣本上機提取核酸，并按照要求回收提取好的核酸備用。
要點提示：
1、不同的提取儀器和試劑的提取效率可能存在差異，請一定嚴格按照提取試劑盒的說明書進行核酸提取操作。
2、有條件時可以考慮配備小型化的核酸提取儀在安全柜內(nèi)使用，以進一步加強生物安全防護；若使用在安全柜外的核酸提取儀，則一定要做好生物安全防護及樣本的防污染保護。
四、PCR體系的配制和模板加樣
1、操作流程：
在基因擴增實驗室的試劑配制區(qū)或單獨的實驗室，配制PCR體系。根據(jù)試劑盒說明書的要求，將試劑盒的不同組分（一般包括反應(yīng)液、酶、引物等）按照各自必須的體積量進行配制混合，充分混勻并離心后，通過傳遞窗傳遞到核酸提取和加樣區(qū)，或由專人從試劑配制實驗室送至核酸提取和加樣實驗室。在加樣生物安全柜內(nèi)，根據(jù)檢測樣本例數(shù)分裝體系到每個反應(yīng)管中，逐一將樣本核酸加入到對應(yīng)的反應(yīng)管中，并加蓋密閉好PCR反應(yīng)管；每批次檢測需要做一個陽性對照和3個陰性對照。
2、要點提示：
（1）、試劑配制必須嚴格在試劑配制區(qū)或單獨、潔凈的實驗室和安全柜內(nèi)進行，以確保試劑不會有被污染的可能。
（2）、試劑配制時要根據(jù)檢測樣本數(shù)量進行合理配制，每批次檢測均需要包括3個陰性對照和1個陽性對照的試劑，同時還需要考慮試劑分配過程中的正常損耗等消耗。
（3）、加樣可以和樣本處理/核酸提取在同一分區(qū)或同一間實驗室進行，但如有條件hao在單獨的加樣區(qū)或至少使用安全柜進行加樣。
（4）、體系分裝建議每次更換新的吸頭，避免反復使用帶來體積誤差和交叉污染。
（5）、應(yīng)配置體系加樣登記表，確保加樣過程準確無誤。
（6）、PCR密閉管蓋應(yīng)特別謹慎，建議更換新的手套，防止手套等接觸管蓋內(nèi)部帶入污染的風險。
五、上機檢測及結(jié)果分析
1、操作流程：
在擴增區(qū)或擴增實驗室，由專人取出配制好的PCR檢測管，混勻、離心后，小心上機檢測，按照試劑盒說明書設(shè)置擴增參數(shù)并分析判讀結(jié)果。進行結(jié)果分析時，應(yīng)認真閱讀試劑盒說明書，在了解該試劑盒的靈敏度、檢測方法和局限性等技術(shù)特點的基礎(chǔ)上，結(jié)合該批次陰性質(zhì)控的結(jié)果，綜合判讀樣本的檢測結(jié)果。檢測結(jié)束后，為防止可能的擴增污染，擴增結(jié)束后的PCR管嚴禁開蓋或帶離擴增實驗室，應(yīng)盡快通過可密封塑料袋等容器盛裝密閉后，放入醫(yī)療垃圾桶中做進一步處理。
2、要點提示：
（1）、因基因擴增區(qū)存在污染的風險，應(yīng)設(shè)專門的擴增區(qū)域或在單獨的實驗室進行擴增，必須和核酸提取、試劑配制區(qū)域有嚴格的物理分割。
（2）、不同操作區(qū)域的工作服不要混穿，特別是基因擴增區(qū)的工作服，建議僅在擴增區(qū)域或擴增實驗室內(nèi)使用。
（3）、熟悉檢測用PCR儀器的基本性能和特點，能客觀分析判斷檢測結(jié)果。
六、檢測后的消毒處理
1、操作流程：
（1）、生物安全柜內(nèi)：在完成樣本核酸提取后，應(yīng)在安全柜內(nèi)用75%消毒酒精對外層手套進行消毒處理，并將外層手套取下后棄至安全柜內(nèi)的垃圾桶中。小心收納并丟棄使用過的一次性吸水臺布，用0、5%~1%的有效氯消毒劑或75%酒精擦拭安全柜臺面、移液器等安全柜內(nèi)全部儀器的表面。將安全柜內(nèi)產(chǎn)生的新型guan狀病毒相關(guān)醫(yī)療垃圾經(jīng)3層包裝后，轉(zhuǎn)移至實驗室的醫(yī)療垃圾桶中。開啟紫外燈照射生物安全柜，時間應(yīng)大于30分鐘。
（2）、樣本核酸提取工作人員實驗室內(nèi)：他人協(xié)助用0、5%~1%的有效氯消毒劑或75%酒精均勻噴灑內(nèi)層手套、袖口、手臂及隔離衣后，將外層反穿隔離衣脫下至新型guan狀病毒醫(yī)療垃圾桶中送高壓處理。
（3）、樣本處理實驗室內(nèi)：用0、5%~1%的有效氯消毒劑或75%酒精消毒實驗室臺面和地面；開紫外燈進行大于30分鐘的空間消毒。
（4）、工作人員摘脫三級防護：在緩沖區(qū)戴新的外層手套，摘護目鏡置于75%酒精浸泡消毒，從頭開始，自上而下、由內(nèi)而外緩慢翻轉(zhuǎn)脫下一次性防hu服，直到將一次性防水靴套全部脫下，將防hu服置于新型guan狀病毒醫(yī)療垃圾桶中送高壓處理。摘kouzhao、帽子、內(nèi)層鞋套和內(nèi)層手套后同樣置于新型guan狀病毒醫(yī)療垃圾桶中送高壓處理。
（5）、新型guan狀病毒相關(guān)醫(yī)療垃圾：所有新型guan狀病毒相關(guān)醫(yī)療垃圾均需經(jīng)濕熱高壓滅菌后再作為普通醫(yī)療垃圾處理，且垃圾袋上應(yīng)標注新型guan狀病毒醫(yī)療垃圾的相關(guān)信息。高壓處理前后的垃圾要嚴格區(qū)分，在高壓滅菌區(qū)域?qū)π滦蚲uan狀病毒醫(yī)療垃圾進行濕熱高壓滅菌處理，高壓參數(shù)為121℃、30分鐘。高壓要做物理、生物指示，以確保高壓滅菌的效果。
2、要點提示：
（1）、生物安全柜內(nèi)是風險gao區(qū)域，操作者的外層手套經(jīng)消毒后必須脫在安全柜內(nèi)。
（2）、靴套或鞋套的主要作用是對操作者的腳和腿部進行防護，要求必須防水，以確保在實驗室內(nèi)發(fā)生意外遺灑時可隔離污染。
（3）、核酸提取儀內(nèi)部、生物安全柜內(nèi)部和實驗室空間均應(yīng)進行紫外線消毒，但紫外線對空氣的消毒效果好，對物體表面的消毒效果隨距離變遠而減弱，故在紫外線消毒前，仍需對各種儀器表面、臺面、地面用消毒劑進行擦拭消毒。
（4）、工作人員在摘脫個人三級防護后，仍應(yīng)參照實驗室原有實驗后操作流程進行嚴格認真的常規(guī)消毒處理，特別是實驗后的手衛(wèi)生環(huán)節(jié)。
以上為SICOLAB整理，實驗室整體設(shè)計建設(shè)工程、生物樣本建設(shè)工程、GMP環(huán)境建設(shè)工程、環(huán)保工程。