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一图读懂 | 一份核酸报告的诞生

2022年03月31日 16:01 商讯 

  对于市民来说,核酸检测看似只有两步:登记采样,等待结果。事实上,在这看似轻松的两步背后,还凝聚了基因扩增实验室(PCR实验室)检验人员的大量工作。一份核酸报告的诞生要经历采样、标本转运、标本签收、核酸提取、核酸转移、核酸扩增、结果审核……

  进入PCR实验室必须“全副武装”

  一位位身着厚重防护服的检验人员,正在实验台前一丝不苟地进行核酸样本的检测,汗水不住地从额渗出,嘴里呼出的热气模糊了护目镜。

  标本拥有了“身份证”

  很多人以为,核酸采样后,直接用机器检测很快就能出结果了。其实,从采样护士在咽部“轻捻慢拢”后,后续还包括了样本签收、核酸提取、核酸转移、核酸扩增、结果审核等步骤。

  核酸检测样本采集后,采集人员会清点数目,并用密封袋包装好,用消毒剂喷洒消毒,然后放进样本转运箱,由专人送到核酸检测实验室。检测人员收到样本后会先对转运箱消毒,并在开启后对转运箱内壁和标本采集密封袋二次消毒,之后才是拆开密封袋取出样本。

  核酸的采集管上都有条码信息,签收人员要理清样本来自哪一个社区或人群,是单采还是混采。另外,还要留意样本上的时间,便于日后需要时回溯。

  之后,核酸样本就将经历“奇幻漂流”的第二步——要有“身份证”啦!检验人员则将这一步称为“样本前处理”。PCR反应是在96孔板上实现的,每一个孔位都有自己独一无二的身份。

检验人员为刚刚送到的样本进行编号和信息录入工作检验人员为刚刚送到的样本进行编号和信息录入工作

  看似只是“前处理”,但防备之心可是一点儿也不能松。检验人员要识别空管或溢洒情况的发生。尤其在大人群10:1混采时,小小的试管被拭子挤满,一旦阳性样本出现了溢洒,一方面可能造成其他样本结果的污染(假阳性),另一方面对实验室的生物安全产生威胁——这也是PCR实验室的检验人员同样要穿成“大白”模样的原因——医用帽子、N95口罩、面屏、护目镜、医用防护服、隔离衣、一次性鞋套、两层手套,这些“束缚”却能给检验人员创造最安全的环境。

  此外,PCR实验室要求严格分区,最好是负压实验室。空气流动只会从外向内,那么实验室里的污染就不会扩散到外界,可以保证实验室外面的安全。

  与病毒“擦肩而过”或只有2毫米

  拿到“身份证”的核酸样本并不能直接测试,而是要先提取核酸,对其进行扩增。因此,核酸样本“奇幻漂流”的下一站,是PCR加样区——简单来说,检验人员要把病毒的遗传物质(核糖核酸)给“揪出来”。

  此时,检验人员戴着双层手套,在生物安全柜内一管一管地拧开螺旋盖,手工吸取样本,加入核酸提取板孔中,再拧上螺旋盖将标本放回原处。检验人员与新冠病毒“擦肩而过”的距离可能只隔着两层乳胶手套——也就是2毫米,但核酸检测工作不允许他们害怕。

检验人员正在进行核酸提取环节中的加样步骤检验人员正在进行核酸提取环节中的加样步骤

  获得核酸后,检验人员用移液枪将核酸转移至事先准备好反应液的反应管里,制成反应体系,让它进入“奇幻漂流”的下一站:扩增分析区

  不能出错,不能有遗漏,不能发生生物安全事故。可以说检验人员全身时刻处于高度紧张的状态。就单说‘加样’,检验人员要用极小的枪头将每个提取好的核酸,大概是一滴水的四分之一加入到试剂中,每一步操作都必须十二分谨慎。开盖、加样虽然有仪器,但现有的仪器在速度上并不能令人满意,遇上大样本筛查只能靠手工操作。

  让它变多才能检测出来

  经历了复杂费时的前期制备过程,样本终于来到了“奇幻漂流”的关键一站。样本的采样质量如何、核酸提取的质量如何、结果如何都将在此处见分晓。

  这里不得不提一下曾斩获诺贝尔奖的聚合酶链反应(PCR),这是20世纪80年代中期发展起来的一项体外核酸扩增技术,它可以将目标基因片段于数小时内扩增百万倍至数亿倍,成为当今生命科学研究最为重要且广泛使用的技术手段之一。

  怎么理解扩增?

  如果把样本提取出来的核酸看作是一块土地,新冠病毒是种子,如何知道土地里有没有种子?简单的方法是,加点水和肥料(试剂),让种子一个变两个、两个变四个、四个变八个……病毒是看不到的,而且微量样本也不容易检测到,所以要让它变多,才方便检测出来。

  经过复杂的前期制备工作,才能在PCR仪上进行扩增检测。上机后,就是历时约1.5小时扩增检测,而且中间不能有停顿、不能有断电、不能有仪器故障,核酸检测才能完成。

  当反应管在机器上开始检验后,也就意味着“开弓没有回头箭”——从采样到核酸制备任何一个环节出现问题都可能导致返工重测,从而使报告时间加倍。

  3月15日,国家卫健委发布《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第九版)》。其中,《方案》将解除隔离管理和出院标准修改为“连续两次新型冠状病毒核酸检测N基因和ORF基因Ct值均≥35(荧光定量PCR方法,界限值为40,采样时间至少间隔24小时)”,这也让很多“小白”知道,这儿的“Ct”并非到医院拍个CT,而是指扩增的阈值。简单来说, Ct值越低,说明阳性越强;Ct值越高,说明阳性越弱。

  作为初筛实验室,只能向疾控中心报告“疑似阳性”,随后根据疾控的要求转运原管标本以供复核。而PCR实验室也会通过紫外线消毒,通常阴性样本会储存一两天以备查验。

  向你飞奔而来的报告背后是汗水

  检测人员还需要对扩增结果进行分析:包括同批随样本检测的阴阳性质控结果是否在控、基线设置、逐孔分析内标及样本结果是否正常等。当阴阳性质控全部符合检测要求,排除假阴性、假阳性可能,对异常结果样本及时进行复核,确保无误后才能最终报告结果,并上传。

这几天,PCR实验室里的检验人员都在超负荷工作这几天,PCR实验室里的检验人员都在超负荷工作

  随着核酸样本量不断增大,检验人员一直是在超负荷运转。防护服是不透气的,全身罩在里面,刚穿上就会很热。加之机器一刻不停,热量积聚一天后整个实验室会非常闷热,即使开着空调室内温度也会达到28-30℃。此外,实验室里静电也很强烈,因此也特别干燥。为及时完成工作任务,很多人都是“5+2”、“白+黑”的节奏在工作。

  来源:临沂疾控

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