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揭秘P3实验室
2020-03-22 07:32:23 来源: 经济日报
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实验员通过核酸扩增仪开展扩增反应。(资料图片)

  P3实验室是广东省第二人民医院“手撕病毒”的秘密武器之一,每天,有400多份新冠肺炎核酸检测均在这里开展。病毒究竟在P3实验室是怎样被“揪出来”的?下面就让经济日报记者带您一同揭开该院P3实验室的神秘面纱。

  “这里是与病毒‘零距离’接触的地方,整个实验室完全密封,室内处于负压状态,我们喜欢用‘三流’来形容它,即人流、物流、气流的单向流动,确保在里面的污染物不会泄漏到外面而造成污染。”广东省第二人民医院P3实验室主任林剑国说。

  “这里”,指的就是P3实验室。每天,广东省第二人民医院400多份新冠肺炎核酸检测在这里开展。作为全国首家省级应急医院,广东省第二人民医院拥有WHO国际应急医疗队,有着与病毒战斗的丰富经验。而P3实验室,就是该院“手撕病毒”的秘密武器之一。

  前世今生

  P3实验室是生物安全防护三级实验室的简称,P是Protection的缩写。整个实验室完全密封,室内处于负压状态,从而使其内部气体不会泄漏到外面而造成污染,也就是“气流”的单向流动。

  根据微生物及其毒素的危害程度不同,生物安全防护实验室分为4级:一级最低,四级最高。一级实验室适用于对健康成年人无致病作用的微生物;二级适用于对人和环境有中等潜在危害的微生物;三级适用于主要通过呼吸途径使人传染上严重甚至是致死疾病的致病微生物或其毒素;四级适用于对人体具有高度危险性,通过气溶胶途径传播或传播途径不明、尚无有效疫苗或治疗方法的致病微生物或其毒素。

  广东省第二人民医院新冠病毒核酸检测就是在P3实验室开展的。这一P3实验室的口号是3P,平战结合(Peacetime war),警钟长鸣(Precaution),与时俱进(Progression)。平战结合:平时以科研为主,定期进行应急演练,一旦有疫情发生,立即进入应急工作状态。警钟长鸣:时刻保持清醒头脑,密切注意全球及国内感染性疾病研究动向,做到防患于未然。与时俱进:及时跟进国际新知识、新技术、新设备,以国际视野打造实验室。

  抽丝剥茧

  核酸检测是确诊新冠肺炎的“金标准”,而检测流程中的每一个环节都是精细活,容不得半点马虎。在操作中,实验员面对眼前的样本,需要“一个一个揭开盖子加样和核酸提取”,这无疑是与病毒的正面交锋。

  那么,P3实验室的实验员是如何与病毒“过招”的?据介绍,实验室内的检测流程可分为5个步骤:样本进入“传递窗”——灭活处理——开盖加样和核心提取——扩增反应判断结果——高压灭菌。

  第一步是样本进入实验室。采集的检测样本在进入P3实验室前,得先进入一个特殊的窗口——“传递窗”,也叫作空气锁。它有不能同时打开的双重门,保证传递样本时带进去的空气被隔离在双重门中,使实验室外的环境不受污染。样本将在这里开启它在实验室中短暂的一生。

  第二步是检测前的灭活处理。样本将在水浴箱经半小时56℃高温灭活,使病毒蛋白不再有生理活性,失去感染、致病和繁殖能力。这会让检测时相对安全,但病毒蛋白的基因序列并没有受到影响。

  第三步是检测的核心环节——开盖加样和核酸提取。

  该院检验医学部副主任技师胡亮杉是进入P3负压实验室完成设备调试、程序设定、试剂试用等前期准备工作的第一人。“在标本处理间,实验员拿到灭活后的样本时,第一个动作就是振荡,尽量让拭子上的病毒洗脱在培养基溶液中,再静置5分钟沉淀。接下来是开盖加样,必须人工操作,且需要两个人高度配合才能完成。一人拧开样本罐盖子,另一人拿着微量移液器在样本罐中吸取微量溶液,放到另一个提取管里,再拧上管盖。”她介绍,就这样,400多份样本要打开瓶盖吸取转移400多次,每一次都是实验员与病毒面对面的“开撕”。

  “在开盖转移过程中,病毒非常容易暴露在实验室空气中。”胡亮杉说,“开盖加样时,拿着微量移液器的手往往因为戴着双重手套,显得有些笨拙,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,所有动作都显得缓慢,手也因为动作的缓慢不时颤抖,经常是左手扶着右手完成加样的。”

  人工核酸提取的步骤更为复杂,考验着实验员的耐心与谨慎。“核酸提取可以使用仪器辅助,但由于比对需要,往往要加以人工操作,需要反复进行离心、加试剂、洗涤等10多个步骤。其中,需要打开管盖的操作就达7次以上,完成一例人工核酸提取要50分钟左右。”胡亮杉说。

  第四步是判断结果。提取的核酸送到核酸检测室内,就要上仪器了。实验员将提取的核酸加入到扩增试剂中,通过荧光PCR仪进行RT-PCR反应,用时约110分钟,就可分析判断结果为阴性或阳性了。

  最后是污染物的高压灭菌处理。实验过程产生的污染物通过高压灭菌后,按普通医疗垃圾处理。

  安全保障

  再来看看工作人员是如何工作的。

  首先,在清洁区内穿戴中级防护服——通过缓冲间进入实验室内负压工作间,在这里处理标本,核酸提取及检测——完毕后进行空间、表面消毒,按顺序脱下防护服,通过淋浴间更衣后,回到清洁区。这些步骤一个都不能少。

  核酸检测的宗旨是高效、有序和安全。其中,工作人员的安全是重中之重。为确保安全,该院采取了多种措施。第一,人员筛选,在下达抗疫动员令后,许多人踊跃报名,经过重重筛选,留下来的都是身体健康、训练有素的年轻“老手”;第二,岗前安全培训,严格按要求穿戴防护服,熟悉操作流程;第三,严格执行消毒灭菌制度,该院P3实验室管理员闫修魁全程负责每天的消毒工作;第四,建立感控督导员制度,及时发现负压区工作人员的不适或操作不当之处,确保人员身心安全。

  到目前为止,该院P3实验室未出现过生物安全问题。

  去伪存真

  在P3实验室,任何一个环节出现问题均可能导致“假阴性”或“假阳性”。为保障检测质量,检测结果将经历重重比对与复核。

  据介绍,检测质量的保障措施在检测前就已经开始了。样本采集的医务人员必须经过严格培训和考核才能上岗,样本质量与采集技术密切相关,每一帧动作流程都必须按规定进行。样本采集完后的护送工作均需按照严密程序,由专人专道配送到实验室。

  在检测过程中,实验员谨慎对待每一次测试,不错过任何一个可疑样本。针对可疑样本,将选用不同试剂复核确定,防止“假阴性”出现;同时,每进行一批实验,均会随机插入3个以上空白对照,针对阳性样本会开展病毒基因的测序比对,以防止“假阳性”出现。

  检测后,实验室将定期随机抽取检测后的样本送第三方实验室检测,对数据对比分析,保障检测的准确性。

  所向披靡

  被称为“侦察兵”的该院P3检测团队目前有21人,70%以上是硕士以上学历,均经过分子生物学培训,拥有PCR上岗证。

  “与战斗在病房里的医护人员不同,他们藏在实验室里,每天与病毒近距离接触,是别人看不见的‘最前线’。”林剑国说。

  据悉,该实验室严格遵照“新型冠状病毒肺炎诊疗方案”及生物安全要求,检测人员需在P3实验室负压密闭空间内穿着中级防护装备,5个小时不吃不喝,并要克服因负压差及严密装备导致的头晕、呕吐等症状。

  不仅如此,检测人员还要克服心理上的恐惧。咽拭子样本是从疑似患者鼻咽部采集的,可能含有较多新冠病毒。检测人员从采样罐里拿出样本时,病毒在密闭环境中很容易借助空气传播,但他们依然无怨无悔地战斗在前线,把好第一道关。(记者 郑 杨)

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【纠错】 责任编辑: 詹婧
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