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研究文章
基于总线的移动病毒诊断实验室,用于在偏远地区收集和检测新冠病毒-19样本

y sreenivas rao.1*拉杰什瓦尔·拉奥2.

1.PGAD,印度泰兰加纳伊玛拉特研究中心
2. 印度政府国防部国防研究与发展组织,泰兰加纳,印度

*通讯作者:Y Sreenivas Rao,印度泰兰加纳海得拉巴伊玛拉特研究中心PGAD杰出科学家,电邮:ysr@rcilab.in.


摘要

世界卫生组织(WHO)于2020年1月30日宣布公共卫生紧急事件引起国际关注,并将SARS-CoV-2病毒引起的疫情命名为COVID-19。这种疾病正在全球蔓延,采取必要措施控制它非常重要。迅速传播、高度传染性和致病性的严重急性呼吸综合征冠状病毒-2(SARS-CoV-2)在人与人之间传播,已持续传播到200多个国家。必须立即建立、扩大、培训和部署卫生工作者,以发现、测试、隔离和治疗每一个病例,并追踪每一个接触者。

建设新的固定式生物安全设施需要较长的时间、大量的人员和大量的资源,从而推迟了大流行的预防和控制。因此,迫切需要一个具有生物安全性和灵活性的移动实验室来管理大流行和紧急公共卫生事件。

为了满足这一要求,作者设计了一个基于总线的移动病毒诊断实验室。这个实验室可以建立在现有的公共汽车底盘上;它将具有样品采集、样品处理、样品储存和废物处理所需的所有功能和设备。由于它是在一个移动平台上,它可以到达大流行的任何震中,公共卫生当局可以以更快的速度启动筛查过程。

根据WHO和DBT/ICMR指南,BSL-2实验德赢vwin首页网址室应配备负压、气闸和基于HEPA过滤器的供气和排气系统。本文中,BSL-2实验室的设计建立在长12米、宽2.6米的公共汽车底盘平台上,符合上述指南,可作为CO的独立测试中心讨论了VID-19。

关键词

新冠病毒-19;流动实验室;生物安全;遏制


介绍

在目前的新冠病毒-19情况下,为了控制疾病的传播,检测是一个非常重要的方面。然而,建立用于测试的固定生物安全实验室需要大量的努力和时间。

为了满足这一要求,作者设计了一个基于总线的移动病毒诊断实验室。该实验室可以建立在现有的总线底盘上;它将具备样本采集、样本处理、样本存储、测试和废物处理所需的所有功能和设备。由于它位于移动平台上,因此可以达到任何要求大流行中心和公共卫生当局可以更快地启动筛查过程。

过去,已经部署了许多移动病毒学实验室模型,以应对各种疫情,用于诊断、监测、临床管理、研究和军事目的。这些移动实验室要么基于集装箱平台,提供有限的机动性,要么基于卡车平台,提供进入te的机动性根据文献调查,可以找到以下针对不同国家不同要求部署的移动实验室的详细信息。

埃博拉爆发期间,中国在塞拉利昂部署了一个基于卡车的移动BSL-3实验室,以支持埃博拉病毒的诊断。为此,使用三辆装有标准装运集装箱的卡车,包括主要实验室集装箱、辅助集装箱和指挥集装箱。实验室设备包括qPCR和生物安全柜。实验室由两台200千瓦的柴油发电机交替供电[1]。

俄罗斯还在其Rospotrebandzor(联邦消费者权利和人权监督服务局)的专门防疫单位(SAEU)下,在几内亚部署了一个基于卡车的移动实验室。Mc Namara等人[2];俄罗斯财政部,2014年;联合国日内瓦办事处,2016年,2017年)。

为了回应2005年的Marburg疫情,世卫组织部署了移动实验室单位,以支持爆发,Uige,安哥拉的摘录中的患者管理和流行病学监测[3]。这种移动实验室单元(MLU)经营超过88天,并从388个个体测试620个口服拭子/ EDTA血液标本。MLU操作允许在少于4小时的样品接收中诊断反应,作为爆发调查的重要组成部分。

法国“国家宪兵队”法医科学研究所开发的一个移动DNA实验室,用于在犯罪现场、恐怖主义袭击和灾难背景下进行基因分析,用于在新冠肺炎流行高峰期支持巴黎的医院工作队。Touron P等人成功地改造了这一自主移动DNA实验室,以协助进行新冠病毒-19诊断[4]。

为了回应印度的Covid-19大流行,RAO YS开发了一种移动病毒学研究和诊断实验室(MVRDL),该实验室(MVRDL)是一种自主,可运输的BSL-2和3实验室,基于两个运输容器。MVRDL具有RTPCR,ELISA读卡器,核酸提取系统,BSC,用于Covid-19诊断[5]。

Parsons A等人[6]详细讨论了用于生物防御和全球健康安全相关目的的移动和现场可移动实验室的效用和准备情况。

在目前的工作中,作者设计了一个基于总线平台的BSL-2实验室,进一步增加了实验室的移动性。该实验室设有气闸室和更衣室。主要BSL-2区域配备有20pa负压、基于HEPA过滤器的供气-排气系统、基于发电机的电源以及全功能独立实验室所需的所有设备,用于采集样本、检测新冠病毒-19。人员和样品进出的详细设计原理和协议解释如下。

移动BSL-2实验室的设计理念

生物安全实验室设计根据以下参考指南进行,并实现以下所需功能:德赢vwin首页网址

•按照实验室生物安全控制政策顺利运行

•样本采集、灭活和储存

•样本测试

•存储实验室用品和PPE套件

•液体和固体废物处理

•消除实验室污染

设计

建议在12米长的移动机箱上建立BSL-2实验室。完全构建的总线长度为12米长,2.58米宽,高度3.8米。该实验室配有基于柴油发电机的电源。

实验室示意图(图1-3)

图1:实验室的原理图。

图2:LAB的子区域的布局详细信息。

图3:BSL-2区域内部布局详图。

BSL-2实验室区域:根据WHO和DBT/ICMR指南[7,8],BS德赢vwin首页网址L-2实验室必须配备一个生物安全柜、用于储存样品的冷冻柜、洗眼器/水槽,用于处理实验室内产生的其他废物。可选择用于处理生物废物的高压灭菌器和浸泡罐。

在该实验室中,BSL-2区域遵循相关指南。德赢vwin首页网址该实验室配备了Bio Safety Cabinet的A2类A2,手套箱,带有动态通道盒,用于样品收集,比可以在-20°C和4°C,扣篮,SS水槽上存储样品的冰箱,用于洗眼液和双门用于废物处理的高压灭菌器。

生物安全柜(BSC)应尽可能远离入口门,以免对BSC内的层流气流造成干扰。如有必要,可将其他实验室设备放置在如上所示的实验室设备区域。

进入实验室应具有适当批准的PPE,应通过访问控制来控制。应在主要实验室区域施加5个人的限制。

实验室应配备照明系统和闭路电视监控系统。

实验室应具有无接缝乙烯基地板和铝覆层。实验室的天花板也应无接缝。内部建筑饰面应为整体式、不透水、无颗粒碎裂、耐化学品,尤其是耐次氯酸盐清洗,并适合在去污/熏蒸期间承受化学品使用。

实验室的所有门都应自锁定和访问。

实验室的供水通过位于车身上方的3个水箱进行。

应提供防火安全报警器,并应放置正确的消防设备,应放在实验室内。

HVAC系统:在BSL-2区域,HVAC系统应设计为70%通过HEPA过滤器再循环,30%通过HEPA过滤器排气。空调的维护方式应确保实验室内的温度为24±4°C。温度和相对湿度指示器应在实验室外入口附近指示。进气和排气系统的设计应确保每小时换气次数超过12次。

发电机房、大型设备区域和控制面板:实验室的这一区域配有进气和排气处理装置、HVAC系统、电源面板和控制实验室的实验室控制面板。双门高压灭菌器打开进入该房间,从而能够通过该房间清洁和处理废物。该区域通过铰链式双门对外开放,便于进入。该区域不保持负压。该实验室还配备了能够运行所有设备的发电机。

PPE更衣室:在该区域,街道上的衣服由工作人员取下并存放,工作人员应穿戴经批准的PPE。在离开时,应穿戴相同的衣服。房间的门互锁,使房间的两扇门不能一次打开。此外,必须有一个指示灯,指示有人占用该房间。

PPE落叶室:在离开时,PPE将在该房间内脱掉。此外,还将在该区域储存额外的PPE供应。该房间还起到气闸的作用。该房间的门互锁,使得该房间的两扇门不能一次打开。此外,必须有一个指示灯,指示有人占用该房间。

压差维持:各房间之间的压差应保持在这样一种方式,即空气总是从污染较少的区域流向污染较多的区域。穿衣室内压力应为-5 Pa,落纱室内压力应为-10 Pa,BSL-2区域内压力应为-20 Pa(图4)。

图4:压差方案。

实验室的部署

最初,无论在何处部署该实验室,都必须制定某些规定。如果可能,应选择合适的区域,与50mtr X 50mtr大小的居住区隔离。焚烧坑应按照废物处理指南进行设置。准备样品的供应通道。为准备好的人员提供合适的住宿这些规定的示意图如图5所示。德赢vwin首页网址

图5:部署实验室的示意图。

样本采集方法

在公交车体上的样品收集位置,将有一个门,可以在需要时从外部打开,如图所示。疑似患者将通过样品接收通道进入,并将站在公交车的此样品收集区域附近的凸起平台上。患者的鼻咽/口咽拭子由坐在公共汽车内穿过手套箱通过观察窗口看到的医疗保健提供者收集。样品将通过动态通箱进入实验室的BSL-2区域(图6)。

图6:样品收集方法。

进入/退出协议(图7)

图7:进入/退出协议。

人员进入:人员通过主巴士入口进入。通过门禁系统进入实验室。人员应通过楼梯和入口进入PPE穿戴室,在那里他们将穿戴PPE。从该室直接进入主实验室区域。

人员出口:入口和出口有单独的门。

1) 出口门或主实验室通向落纱室,工作人员在落纱室脱掉PPE,然后通过PPE更衣室离开。

2)最后,他们穿着街头衣服在捐款室并退出实验室

材料录入:所有样品通过手套箱收集,并通过动态传递箱传送到BSL-2区域。

废物处理:按照批准的程序对废物进行灭活;废物必须在焚烧坑中处理。

测试设备

公共汽车应配备样品采集、识别标记、储存、测试和废物处理所需的所有测试设备。应安装以下类型的设备,以满足实验室的上述功能。

美国号 描述 QTY.
1. 冰箱,4°C,300照明容量 1号
2. 冰箱,-20°C,340照明容量 1号
3. 冷冻离心机,0.2 ml至15 ml管容量转子 1号
4. 带过滤器0至4 OD的ELISA读卡器 1号
5. 实时PCR机 1号
6. 核酸提取系统 1号
7. 笔记本电脑与打印机 1号
8. 带打印机的条形码生成器 1号
9 扣篮 1号
10 微型移液装置,容量为20、100、200和1000微升 一套四个
11 针碎片 1号
12 生物安全柜II级A2型 1号
13 双门高压灭菌器 1号
讨论和结论

在Covid-19创建的目前大流行情况下,迅速构建和部署样品收集和测试是至关重要的。然而,在这种情况下,为此目的构建固定的生物安全实验室是非常困难和时间的。因此,作者提出了一个称为总线移动病毒诊断实验室的移动解决方案,符合BSL-2生物安全指南。德赢vwin首页网址移动,这些实验室可以通过世界各国各国政府迅速建造和部署在远程位于世界各地的疫情的综合征中。在流行病结束后,这种移动实验室可用于研究和培训目的。


工具书类

  1. 张毅,龚毅,王聪,刘伟,王子等。(2017)2014年埃博拉病毒疫情期间,塞拉利昂移动式生物安全三级实验室的快速部署。PLoS Negl Trop Dis 11:e0005622。[裁判。]
  2. MC Namara T,Platonov A,Elleman T,Gresham L(2013)人类人物间的恐惧和人群威胁:俄罗斯联邦方法。BioSecur Bioterror 11:185-195。[裁判。]
  3. Grolla A,Jones SM,Fernando L,Strong JE,Stroher U,et al.(2011)在2005年安哥拉马尔堡疫情期间使用移动实验室设备支持患者管理和流行病学监测。PLoS Negl Trop Dis 5:e1183。[裁判。]
  4. Touron P,Siatka C,Pussiau A,Follot S,Fritz T等。(2020)适用于SARSCoV-2冠状病毒诊断的法医学移动DNA实验室。欧洲临床微生物感染病1-4。[裁判。]
  5. Rao YS(2020)移动病毒学研究和诊断实验室(MVRDL:BSL-3),用于新冠病毒19筛选、病毒培养和疫苗开发。跨印度Natl Acad Eng 1-5[裁判。]
  6. Parsons A,Matero P,Adams M,Yeh K(2018)研究用于生物防御和全球健康安全相关目的的移动和现场可移动实验室的效用和准备情况。全球安全:健康、科学和政策3:1-13[裁判。]
  7. 世卫组织(2004年)实验室生物安全手册。第三版,世界卫生组织,日内瓦,瑞士。[裁判。]
  8. 印度政府科技部生物技术司(2017年)《重组DNA研究和生物容纳的生物安全条例和指南》。印度[德赢vwin首页网址裁判。]

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文章信息

算术类型:研究文章

引用:Rao YS,Rao SR(2020年)基于总线的移动病毒诊断实验室,用于偏远地区的新冠病毒-19样本采集和测试。J Emerg Dis Virol 6(1):dx.doi.org/10.16966/2473-1846.155

版权:©2020 RAO YS等人。这是在创意公约归因许可的条款下分发的开放式文章,其允许在任何介质中不受限制地使用,分发和再现,只要原始作者和来源都被记入。

出版历史:

  • 收到日期:2020年7月20日

  • 接受日期:2020年7月31日

  • 出版日期:2020年8月7日