24小時響應(yīng)!走近疫情下的武漢“火眼”實驗室
來源:科技日報 時間:2020-02-19 10:01:14 編輯:陳姝悅
聚焦科技抗疫一線
2月14日0時34分,武漢“火眼”實驗室樣本接收組的胡高高接到新洲疾控中心的電話,說很快將有446例樣本送過來檢測。放下電話,胡高高馬上向統(tǒng)籌組的王靜反饋,王靜立刻安排樣本中心、提取組做好相應(yīng)實驗準(zhǔn)備……
24小時響應(yīng)已經(jīng)成為“火眼”實驗室的工作常態(tài)。“火眼”實驗室由武漢華大醫(yī)學(xué)檢驗所團隊運營,自建成以來,“火眼”實驗室為武漢及周邊城市提供了充足的檢測能力,為發(fā)熱病人的確診、高危人群的排查、疑似病例的甄別、隔離陽性感染者、保護陰性健康人群提供精準(zhǔn)的判斷,成為“雷神山”“火神山”“方艙”等眾多抗疫堡壘名副其實的前哨。
截至2月15日6時,武漢華大醫(yī)學(xué)檢驗所團隊及其運營的“火眼”實驗室已累計接收包括武漢在內(nèi)的湖北地區(qū)超2.4萬人份的檢測樣本。其中,“火眼”實驗室目前已火力全開,從2月5日試運行以來檢測近2萬例。
高強度工作,只為檢測結(jié)果能更快交到醫(yī)生手中
“我們已做好充分準(zhǔn)備,根據(jù)武漢及湖北其他地區(qū)疫情防控需求高效運轉(zhuǎn),確保萬人份/天的檢測能力,甚至更高。”華大基因武漢實驗室負責(zé)人、“火眼”實驗室主任田志堅介紹,核酸檢測排查,是確保防疫工作者健康、防疫部署順利開展的重要前提。“火眼”實驗室還能夠進一步承擔(dān)規(guī)模更大的復(fù)產(chǎn)復(fù)工人員的科學(xué)排查工作。
“樣本通常集中在晚上送到,不少會到凌晨才送來,有時凌晨三四點鐘還有送樣。”華大華中地區(qū)負責(zé)人朱師達說,每當(dāng)夜深人靜別人都在休息的時候,卻是“火眼”實驗室里最忙碌的時刻。從樣本接收,錄入系統(tǒng),到交付結(jié)果,平均需要六七個小時。“我們基本能做到,早晨八點之前交付前一天所有樣本的檢測結(jié)果。”
“核酸檢測過程中,分裝和核酸提取環(huán)節(jié)危險性最大,樣本中除了咽拭子、鼻拭子,還有相當(dāng)一部分是痰液,這是傳染風(fēng)險最高的一種樣本。痰液黏稠,如果帶有病毒,也會比其他樣本含量更高。”朱師達說,因為要直面樣本,因此檢測工作屬于高危操作,檢測人員需要和進入紅區(qū)的醫(yī)護人員一樣,進行高等級的個人防護。
為保證“火眼”24小時響應(yīng),實驗檢測班組實行三班倒,保證隨時有人。為了保護檢測人員,高危環(huán)節(jié)放進了P2負壓實驗室進行,整個提取操作也是在生物安全柜內(nèi)完成。“操作空間比較小,穿著厚厚的防護服再對小試管進行操作,真的是個‘技術(shù)活’。”檢驗員郝鶯歌說。
流程不斷優(yōu)化,科技的力量縮短交付周期
“早晨出結(jié)果也是考慮到臨床的需要,讓醫(yī)生和患者盡早得到消息。為了提高效率,我們最大限度優(yōu)化、壓縮自己內(nèi)部的流程和時間,但是前提是保證質(zhì)量。”朱師達說。
“從流程上講,有3個技術(shù)環(huán)節(jié)比較限速。”朱師達介紹,一是在樣本的核對和信息錄入階段,各地醫(yī)院和社區(qū)取樣時,很多信息不全或不清楚,核對信息會花費我們很多時間。因此,我們的工作人員想到為前端取樣提供條碼,加強對樣本的信息化管理。雖然這樣會增加工作人員的工作量,但是可以大大加快信息核對時間,縮短檢測流程一個小時甚至更長。
二是在提取階段。核酸提取是檢測的關(guān)鍵步驟,把里面的RNA提取出來,這一步小型實驗室主要靠手工方法進行提取,步驟繁瑣,還會受人為影響。“‘火眼’實驗室用到了華大智造MGISP自動化樣本制備系統(tǒng)進行核酸提取,能大大加快提取階段的通量速度,一次能處理幾百上千個樣本,上機后完全無人工干預(yù),自動化提取環(huán)節(jié)僅耗時一小時,可大大加快規(guī)模化樣本檢測速度。”朱師達介紹。
三是在最后結(jié)果的審核和報告生成階段,強大的IT團隊在后臺做支持,一方面基于已經(jīng)很完善的信息系統(tǒng),同時也針對這次應(yīng)急檢測的需求,增設(shè)服務(wù)器,優(yōu)化整個IT系統(tǒng)和流程。
“這3部分通過應(yīng)用科技手段,極大縮短了整個檢測交付周期流程,讓我們‘快工也能出細活’。”田志堅欣慰地說。
“會有一些檢測結(jié)果的Ct值(PCR結(jié)果指標(biāo))在38—40之間,我們稱之為‘灰區(qū)’,不能直接判定是陰性還是陽性,‘灰區(qū)’結(jié)果樣本就要重測,第二次再看它的結(jié)果,如果兩次測試沒有確定結(jié)果,說明這個樣本可能存在一定問題,需要重采樣。”朱師達解釋說,PCR的反應(yīng)原理就是通過多次循環(huán)擴增,讓特殊核酸序列呈幾何倍數(shù)的增加,40個循環(huán)是檢測的標(biāo)準(zhǔn),確定的時間是一個半小時。很多低病毒載量樣本,一般要30個循環(huán)才能被檢測到,達到最基本的檢測線,循環(huán)數(shù)和時間是要有基本保障的。“火眼”實驗室盡管面對巨大量的檢測樣本,仍然嚴(yán)格對每一個樣本負責(zé)。
實驗室團隊奮戰(zhàn),舍小家為大家保一方平安
“火眼”實驗室建筑總面積近2000平方米,其中,核心實驗區(qū)總面積達1000平方米,嚴(yán)格按照P2(生物安全二級)實驗室設(shè)計。這么大面積、高規(guī)格的實驗室僅用了5天時間就建成了。由于時間緊迫,建設(shè)工期短,實驗室的設(shè)施也分出了“三六九等”,即優(yōu)先保證實驗室里與檢測相關(guān)設(shè)施的完善,很多非檢測必須設(shè)施還都沒有到位。
“比如目前檢測實驗室里還沒有安裝暖風(fēng)空調(diào),但還必須按要求進行通風(fēng)換氣,因此實驗室里冷風(fēng)嗖嗖地吹。很多檢測人員為了御寒,就把羽絨服穿在防護服里面。這樣一來,非常臃腫,也在一定程度上增加了檢測的操作難度。”田志堅說,“不過大家都很樂觀,還互相調(diào)侃,我們看起來都像卡通人‘大白’了。”
與實驗室核心區(qū)域的“高大上”形成鮮明對比的是,實驗室的休息區(qū)和辦公室都非常簡陋。“為了保證檢測人員能有充沛的精力進行檢測工作,我們每天都會保證他們有充分的休息時間。但是其他的工作人員就沒有這個待遇了。因為我們還有很多員工分散在外地,因此人手非常緊張。”朱師達說,大家基本上都吃住在實驗室的辦公室里,座位不夠,就蹲著或站著吃盒飯,困了,就找個椅子閉眼休息一會。
“‘火眼’實驗室,起名之初就是希望實驗室能用它的‘火眼金睛’,‘保陰’(保障陰性人群正常生活)、‘隔陽’(隔離陽性患者,讓疑似人群盡早確診),與‘火神山’‘雷神山’一起,組成堅強的抗疫堡壘,保一方百姓平安。”田志堅的語氣中透著堅定。(陳曦)