目前就新冠病毒核酸检测来说,RT-PCR是目前使用最广泛和较准确的筛选和确认方法,大规模核酸检测,必然会引起相关机构单位着力建设规范的临床PCR实验室即系列核酸采样(快速检测)亭,但是建立一个PCR实验室或者是核酸采样(快速检测)亭其实就是在建设一个平台,考验的不仅仅是一个医疗机构的实验能力,也考验着整个医疗机构的整体能力。
一、核酸采样(快速检测)亭【PCR实验室】设计核心问题:核酸采样(快速检测)亭的平面布局、空调通风系统设计、气流控制等都是围绕同一个核心问题进行即如何“避免污染”,均需要提前考量各个因素,以保证标本的全环节质量及实验室的生物安全。
1、建设要求:PCR实验室即核酸采样(快速检测)亭建设需设置标准的“四区”:试剂准备区、标本制备区、PCR扩增检测区和扩增产物检测区。每个独立实验区设置有缓冲区,各区通过气压调节,使整个PCR实验过程中试剂和标本免受气溶胶的污染,并降低扩增产物对人员和环境的污染。
2、人员要求:进入核酸采样(快速检测)亭【PCR实验室】,需经过从基础理论、实验原理、规范操作、质量保证到注意事项等规范的培训,并获取PCR上岗证。
3、检测风险:检测过程中,样本的开盖,核酸提取的震荡、离心都有可能产生气溶胶,有感染的风险。
4、防护要求:必须按照生物安全三级实验室的个人防护要求进行。
二、PCR实验污染来源
1、样本间交叉污染:收集样本的容器被污染或样本密封不严导致外溢;不同样本移液时忘记更换枪尖或未使用带滤芯枪尖;移液器等实验器具及耗材未及时消毒灭菌;不同样本同时开盖或样本剧烈震荡、反复吹吸导致气溶胶形成扩散,相互交叉污染。
2、实验试剂污染:主要是在PCR组分试剂加样过程中,由于移液器、容器、阴性对照及其它试剂被核酸模板或阳性对照污染;加样过程中因PCR试剂对温度十分敏感,需通过冰浴使得PCR试剂和PCR板/管处于02,这个过程也充满污染风险。
3、扩增产物污染:大量拷贝的产物泄漏或扩增后的PCR反应管意外开盖,这是PCR反应中最主要、最常见的污染问题。因为PCR产物拷贝量大,远远高于PCR检测数个拷贝的极限,所以极微量的PCR产物污染,就可形成假阳性。
4、克隆质粒污染:作为阳性质控品的克隆质粒外溢。
三、上海企科核酸采样(快速检测)亭技术参数:
1.外部尺寸≥(L×D×H)3500mm×2000mm×2700mm;(尺寸可定制)
2.内部尺寸≥(L×D×H)【1m+2.3m】×1350mm×2100mm(前端为风淋消毒室)
3.过滤器对于0.3μm颗粒过滤效率可达99.995%
4.噪音等级≤75dB(A)
5.额定功率≤3000W
6.平均照度≥350lx
7.照明灯功率:20W*2
8.紫外消毒设备:飞利浦(设计规范详见)
9.洁净传递窗内径:400mm×400mm×400mm
10.对讲机:主机+副机
11.空调: 一匹冷暖空调
12.风机:离心风机
13.重量:毛重500KG(不含内部人员)
14.可供使用人数:1-3人
15.配置的长橡胶手套。
16.整机保修三年(不含手套)
四、核酸采样(快速检测)亭PCR实验污染预防措施:对于低流行地区,PCR检测人员经过严格培训上岗后,核酸污染的风险相对较小,但在疫区超负荷工作时,就可能会遇到核酸污染的问题,可通过以下措施降低污染机会:
1、正确佩戴手套:手套未紧密贴合拇指、食指和中指,在进行开盖操作时容易发生交叉污染。
2、正确使用生物安全柜:简单、整洁、避免通风口堵塞;操作前后紫外线照射,消毒剂随手可及;废液缸里有1/3体积的含氯消毒液,并且及时清理废液缸,保证废物不超过废液缸体积的2/3。
3、核酸提取仪去污染:每天多批次检测时,在每一批次检测完以后必须用75%的乙醇和核酸去除剂对仪器进行去污染。
4、重视通风:不定期对房间进行通风,每次至少持续30min;进入PCR实验室前必须经风淋室消毒。
5、PCR扩增区去污染:PCR反应管必须盖紧,避免扩增后的核酸对环境的污染。
6、实验室随手可及的消毒剂。
五、核酸采样(快速检测)亭PCR实验室空气流向管理与环境消毒:PCR实验室可分为试剂准备区、标本制备区、扩增区和产物检测区四个区域,这四个区域在物理空间上必须完全相互独立,各区域无论是在空间上还是在使用中,应当始终处于完全的分隔状态,不能有空气的直接相通;所以基因扩增检验实验室的空气流向应按:试剂准备区--标本制备区--扩增区--产物检测区,应时刻防止扩增产物顺空气气流进入扩增前区域;可按照上述顺序区域空气压力递减的方式进行,也可通过安装排风扇、负压排风装置或其他可行方式实现。
1、临床基因扩增检验实验室的环境清洁:《临床基因扩增实验室工作规范》中有对物表清洁、消毒的要求,不同实验区域应有其各自清洁用具以防止交叉污染。
1)基本原则:由清洁区向污染区进行,洁具不可交叉。
2)清洁消毒方向:准备区--标本制备区--扩增区一产物检测区
3)清洁消毒范围:工作区域物体表面(含桌、椅),可使用含氯消毒剂擦拭消毒,空气和工作台面可使用紫外线照射消毒也可使用空间消毒器进行全环节消毒。
4)不可使用紫外线消毒器及化学消毒进行有人状态下的消毒。
5)核酸采样(快速检测)亭即PCR室内的消毒应防止扬尘(减少人员走动)、杀灭DNA或RNA的基因片段;可选择悬挂紫外线灯管进行空气消毒,试验前照射30-60分钟,实验结束照射30-60分钟,必要时延长照射时间(可照射一夜)。
6)终末消毒:当出现实验室污染时,应按要求立即撤出相关人员,在无人情况下可使用化学消毒剂进行终末消毒,如熏蒸法:过氧乙酸lg/np加热熏蒸(湿度70-90%),密闭24小时;气溶胶喷雾:3%过氧化氢:20m1/m3气溶胶喷雾;5%过氧乙酸2.8ml/m2气溶胶喷雾(湿度20-40%)。
2、空调通风系统必须使核酸采样(快速检测)亭维持一定正压,核酸采样(快速检测)亭机械仪器设备和一般生物洁净室都是采用正压维持,核酸采样(快速检测)亭维持一定的正压是保证核酸采样(快速检测)亭不受或少受污染、是维持设计洁净度等级必不可少地条件之一;核酸采样(快速检测)亭正压值是指门窗全部关闭状态下,室内静压大于室外静压的数值;它是通过净化系统送风量大于回风量和排风量的方法来达到,不同等级的核酸采样(快速检测)亭以及核酸采样(快速检测)亭内洁净区与非洁净区之间的静压差,应不小于5Pa,洁净区与室外静压差应不小于10Pa;此外核酸采样(快速检测)亭对于风量,风速等各项指标的技术要求也都非常严格,因此空调系统必须能够满足对其参数进行精确的控制。
3、紫外线灯杀菌装置的设计方案
1)设计理念:紫外线灯杀菌装置主要原理是通过灯管发出的紫外线的照射,穿透微生物的细胞膜,破坏各种病菌,细菌,寄生虫以及其他致病体的DNA结构,毁坏其核酸分子键,使细菌当即死亡或不能繁殖后代,破坏及改变微生物的D NA(脱氧核糖核酸)结构,从而达到杀菌消毒的目的;紫外光穿透能力很差,不能穿过玻璃、衣物、纸张或大多数其它物体,但能够穿透空气,因而可以用作物体表面或室内空气的杀菌处理,所以,可以用于核酸采样(快速检测)亭表面的杀菌消毒处理。
2)设计要求:
(1)杀菌消毒:利用紫光灯发射的紫外线能够破坏细胞结构,使细菌当即死亡或不能繁殖后代,从而达到杀菌消毒的目的。紫外线正常亮灯5min后,在距离紫外灯光源1m处测量出的紫外线强度≥70μW/cm²;
(2)安全使用:过量的紫外线照射皮肤、眼睛、免疫系统等造成伤害,因此使用过程中要对紫外线灯发出的紫外线进行封闭,防止人员的皮肤、眼睛长期接触到紫外线灯发出的灯光。
3)紫外线灯杀菌装置的设计步骤:
(1)紫外线强度和照射剂量的计算公式:
A.紫外线的照射强度可以以紫外线强度来计量,为单位面积上辐射的紫外线功率大小,单位为uW/cm²,如果用I表示照射强度,W表示紫外线的功率,S表示紫外线的照射的面积,那么照射强度I=W/S。
B.紫外线的照射剂量:照射剂量是所用紫外线灯在照射物品表面处的照射强度和照射时间的乘积,单位为uW·S/cm²,如果用I表示照射强度,T表示紫外线的照射时间(单位为秒s),D表示照射剂量,那么照射剂量D=I*T。 (2)杀菌照射剂量的选择: A.照射剂量和时间:不同种类的微生物对紫外线的敏感性不同,用紫外线消杀菌消毒时使用照射剂量必须达到杀灭目标微生物所需的照射剂量。 B.杀灭一般细菌繁殖体时,应使照射剂量达到 10000 uW·S/cm²;杀灭细菌芽胞时应达到100000 uW·S/cm²;病毒对紫外线的抵抗力介于细菌繁殖体和芽胞之间;真菌抱子的抵抗力比细菌芽胞更强,有时需要照射到以对600000 uW·S/cm²;在消毒的目标微生物不详时,照射剂量不应低于100000 uW·S/cm²。在杀灭纸张的细菌时,选择照射剂量为不低于100000 uW·S/cm²。 (3)紫外线灯功率选择和紫外线灯照射面积的设计:
A.图中H表示照射面积的宽度,沿纸张的前进方向,L表示照射面积的长度,和出纸板上纸张的行进方向垂直。
*假定纸张从进入紫外线灯照射面积到离开纸外线灯照射面积的时间为T,紫外线灯的功率为W,那么照射剂量为:照射剂量D=W/(H*L)*T,
*如果纸张的前进速度V=H/T,则照射剂量D=W/(H*L)*T=(W/L)*(1/V)
*举例说明:为30双排午餐巾在出纸板位置配置紫外线灯消毒装置;纸张折叠后在出纸板上的宽度为L=30cm(紫外线灯全覆盖整个纸张宽度),假设配置的紫外线灯照射宽度为H=15cm(沿纸张前进方向),测出纸张经过15cm宽度所需的时间T为40s,照射剂量为:D=W/(H*L)*T≥100000uW·s/cm² ;则紫光灯功率为W=D*(H*L)/T≥100000*(15*30)/40=1125000uw=1.125w ;所以紫外灯的功率选择1.125w以上的就行。
(4)紫外线灯杀菌装置的使用要求:
A.紫外线消毒灯使用条件在电压为220V、相对湿度为60%、温度为20℃时,使用中的照射强度应不低于70μW/cm2。照射强度是在距离紫外线灯光源处1M的位置测量得出;
B.应每月监测消毒紫外线的辐照强度,当辐照强度低于70μW/cm2应及时更换;
C.应保持紫外线灯表面清洁,发现灯管表面有灰尘等时,应随时擦拭。擦拭时要先将紫外线灯电源关闭;
D.不应使紫外线光源直接照射到人。
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