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探访武汉“火眼”实验室:高通量自动化检测病毒,最快3小时出结果


文章作者:www.clickbmx.com 发布时间:2020-03-05 点击:1787



2月21日,武汉市首次清理了核酸检测库存。

22日,据武汉市卫生委员会相关负责人透露,武汉目前的核酸检测能力为每天2万人。在过去的3天里,总共进行了次核酸检测,所有的库存都已取样,并于21日提交检查。从2月22日开始,新的一天将会放晴。

到目前为止,武汉已有40家相关机构对新的冠状病毒进行了核酸检测。其中,26家医院可以自行测试。来自尚不具备自检能力的医疗机构和隔离点的样本,由疾控中心协调,通过辖区疾控中心移交附近具备检测能力的相关机构进行检测。

实地参观火眼实验室

2月22日,红星新闻记者实地参观了武汉东湖高新区的“火眼”实验室。自2月5日试运行以来,该实验室已收到49,000多份测试样品。作为一个自动化实验室,10个MGISP自动化样品制备系统执行核酸提取,每天可检测多达10,000个样品。

数据:近5万份样本的累积检测需要3个小时才能产生结果

在武汉“火眼”实验室大厅,大屏幕上的新型冠状病毒应急检测数据每5分钟刷新一次。根据数据,截至2月22日下午4: 00,实验室收集的样本总数为个,测试总数为个。其中,实验室于2月21日共收到4906份样本,合格样本数为4795份,检测样本数为4734份。

-在“火眼”实验室的大厅里,数据每5分钟刷新一次。

"实验室每天接收大约3000个样本。最大数量是5000。”华大基因的一名工作人员卢明江告诉红星新闻,“火眼”实验室和普通实验室的最大区别在于实验室是高度自动化的,每天可以复制份。明路河口的“通量”是指实验室在一天内测试样品的最高值。

据了解,“火眼”实验室由武汉市政府、东湖高新区、中国交通第二航空局、上海诺列加实验室和华大基因共同建设。其中,东湖高新区提供场地,华大基因主导设计和运营,CCCC二航局主导建设,上海诺列加实验室提供大量实验设备。实验室占地约2000平方米。

作为一个专门为应对新的冠状肺炎而建的实验室,该实验室于1月31日正式成立,2月5日开始试运行,2月9日上线自动检测。测试数量全面增加。在这种多党合作机制下诞生的实验室在武汉以前是罕见的。

负责“火眼”实验室整体协调的吴昊告诉红星新闻,新皇冠肺炎是一种乙类传染病。整个实验室为二级生物安全防护实验室,需要满足多种生物安全条件。

“火眼”实验室

“从交付到运行,实验室需要一系列的验收工作,如环境评估、安全、资质、法规、预实验等。尽管在这个关键时刻,我们仍然特别注意遵守相关法律法规的要求。这也是我们仅在2月5日进行试运行的原因。”吴昊说道。作为BGI疾病控制中心的主任,他在疾病爆发前主要负责公司的肿瘤和病原体业务。

一个完整的核酸检测过程,从病人取样开始到检测报告完成,有六七个环节。据官方消息,自武汉被允许开展自己的病毒核酸检测工作以来,已采取各种措施确保检测过程的顺利和高效,要求具有自检能力的医院从临床采样到发布检测结果不超过10小时。

"我们的单一样本最早可以在3小时内产生结果。然而,就像我们排队接受安全检查一样,一个人可能会在一秒钟内通过,但有10,000人排队接受安全检查,这肯定比一个人要花更多的时间。”

目前,武汉“霍焰”实验室的日常检测样品

2月22日下午,红星记者在实验室工作人员的带领下,穿上防护服,进入“火眼”实验室的核心区域。

整个“火眼”实验室分为东西两部分,呈字母C形结构。根据最早的计划,计划在西区进行手动测试,在东区进行自动机器测试。后来,随着送往实验室的样品数量的迅速增加,为了加快检测速度和提高检测通量,东、西部地区的功能得到了整合。

“火眼”实验室配有华大智MGISP核酸提取自动化样品制备系统

红星新闻记者首先跟随工作人员进入东西区域走廊通道上的样品接收区。每天,所有地区的样品将首先到达这里,负责接收样品的两名工作人员将以电子方式登记样品并记录样品移交信息。

-在二级生物安全柜中进行实验操作

发送样品的电子注册后,工作人员在样品运输箱的外表面喷洒酒精进行消毒,通过传输窗口将其交给“灭活室”以拆除用于计数和灭活样品的包装。一批样品的灭活时间约为半小时。

工作人员向红星新闻记者介绍,“送来的样品中有潜在的传染性微生物。在这个房间里,我们将取出样本的外包装,然后在高温下将其灭活,用高温杀死病毒,以消除潜在的感染。灭活的样品不影响实验,但它的生物活性已经消失,这相当于一种无害的处理。”

停用的样品堆放在样品架上,用保鲜膜包裹,再用酒精消毒,由工作人员送至“信息检查室”。每个样品都配有唯一的条形码和二维码标签。信息检查室安排样本号并将信息导入系统。

除了编码和输入样本信息到系统中的工作外,信息审核室还需要检查样本是否有样本管破裂、样本管中的样本或样本异常等。“有可能发送100个样本。当我们检查时,我们发现其中一两个不匹配。我们需要给前端打电话来确认具体信息。”

在“火眼”实验室内

完成上述三个步骤后,带有灭活和确认信息编号的样本从实验室的东部到西部。这是整个实验室的核心区域新皇冠病毒病原体检测实验室。在这里,将有一台自动提取样品核酸的机器,工作人员将只负责试剂配置和辅助工作。已经完成核酸提取的样品通过用于聚合酶链反应扩增的内部传输窗口传输到病原体扩增室中,并且通过检测在聚合酶链反应过程中产生的荧光信号来确定样品是否包含病毒,即阴性和阳性样品。

"这里,这里,整个实验过程结束了。这里检测到的结果将上传到我们的华大系统,然后在线生成一份报告,并发送给疾控中心、医院和患者。”员工介绍。

困难与疑惑:如何提前“准确快速”确保安全。

根据国家卫生委员会发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案》,根据新型冠状病毒的传播途径,在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶中,气溶胶传播是可能的。每天接触成千上万个样本的实验室需要严格的质量控制和生物安全保护,以避免导致实验问题的任何可能性。

在吴浩看来,定量聚合酶链反应检测新的冠状病毒在技术上并不复杂,但有两个困难:一是在短时间内检测数千甚至数万个病毒样本。虽然以前有处理大量样本的经验,但新的冠状肺炎样本需要更高的及时性,当天的样本结果将在当天发布。此外,需要在最短的时间内发送紧急样本,这对整个实验室和工作人员来说是一个严峻的挑战。

第二个困难是样本

2月19日,国家卫生委员会发布了《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)》。核酸检测仍然被认为是确定新诊断冠状病毒感染的确诊病例的关键方法。同时,在临床表现上,实验室检查强调“为了提高核酸检测的阳性率,建议尽可能多取痰,收集气管插管患者下呼吸道分泌物,收集后尽快送检”

武汉大学中南医院影像科副主任张效春在接受媒体采访时指出,核酸取样的局限性与口咽或鼻咽分泌物的病毒载量、取样操作方法的适当性以及核酸试剂盒研发产品的稳定性有关。

对此,吴昊也表示同意,“目前我们在样本中有咽部试验、鼻部试验、痰液和肺泡灌洗液。就核酸检测而言,只要是在标准化的过程中使用顺从的检测试剂,就没有问题。“假阴”的出现有多种实际条件,如取样操作方法、样品运输和储存、试剂灵敏度等。甚至包括在疾病过程中何时取样以及在哪里取样。国家卫生和安全委员会在其新的冠状肺炎诊断和治疗计划中还指出,新的冠状肺炎的核酸检测结果是诊断新的冠状肺炎的“金标准”。

红星记者景岚任江波潘文君王振华

编辑陈燕妮

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