17年前,SARS冠狀病毒引起的“非典”事件,回想起來,仍讓人心有(yǒu)餘悸。17年後,武漢又(yòu)爆發了轟動全球的新(xīn)型冠狀病毒肺炎感染事件。1月12日,世界衛生組織(WHO)正式将造成武漢肺炎疫情的新(xīn)型冠狀病毒命名(míng)為(wèi)2019-nCov。
2月8日下午,國(guó)務(wù)院應對新(xīn)型冠狀病毒肺炎疫情聯防聯控機制成員現決定,将新(xīn)型冠狀病毒感染的肺炎暫命名(míng)為(wèi)“新(xīn)型冠狀病毒肺炎”,英文(wén)名(míng)為(wèi)“Novel coronavirus pneumonia”,簡稱“新(xīn)冠肺炎”,英文(wén)簡稱NCP。
2月11日晚,國(guó)際病毒分(fēn)類委員會的冠狀病毒研究小(xiǎo)組(CSG)在醫(yī)學(xué)類預印本發布平台 medRxiv 發表最新(xīn)關于新(xīn)型冠狀病毒命名(míng)的論文(wén),宣布新(xīn)型冠病毒“2019-CoV”的正式分(fēn)類名(míng)為(wèi)嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)。另外,在該篇論文(wén)發布前兩個小(xiǎo)時,世界衛生組織(WHO)也将由新(xīn)型冠狀病毒所緻的疾病,正式命名(míng)為(wèi)“COVID-19”。
時值春節假期期間,武漢新(xīn)型冠狀病毒肺炎感染事件為(wèi)中(zhōng)國(guó)最重要的節日蒙上了一層陰影;而億萬人東西南北流動的春運,又(yòu)令肺炎感染事件雪(xuě)上加霜,也給全國(guó)的交通、醫(yī)院和疾控系統等帶來了巨大的挑戰。
中(zhōng)國(guó)疾病預防控制中(zhōng)心表示,本次發現的新(xīn)型冠狀病毒與SARS和MERS冠狀病毒雖同屬于冠狀病毒這一大家族,但基因進化分(fēn)析顯示它們分(fēn)屬于不同的亞群分(fēn)支,它不是SARS,也不是MERS病毒,它們的病毒基因序列差異比較大。冠狀病毒在自然界中(zhōng)非常常見,分(fēn)為(wèi)很(hěn)多(duō)類型,所造成的危害差别也很(hěn)大,引起武漢病毒性肺炎疫情的病原體(tǐ)為(wèi)一種新(xīn)的冠狀病毒,有(yǒu)别于SARS病毒。
中(zhōng)國(guó)疾病預防控制中(zhōng)心和各省市疾病預防控制中(zhōng)心(簡稱疾控中(zhōng)心)承擔着全國(guó)和各個省市的疾病預防與控制、應急預警與處置、疫情收集與報告、監測檢驗與評價、健康教育與促進、應用(yòng)研究與指導、業務(wù)培訓與保障、技(jì )術管理(lǐ)與服務(wù)等政府對社會的疾病控制職能(néng)。
疾控中(zhōng)心的建設要符合我國(guó)現行的生物(wù)安(ān)全實驗室各項标準,目前國(guó)際上依據實驗室所處理(lǐ)對象的生物(wù)危險程度,把生物(wù)安(ān)全實驗室分(fēn)為(wèi)四級:一級對生物(wù)安(ān)全隔離的要求最低,四級最高。我國(guó)目前有(yǒu)兩個四級生物(wù)安(ān)全實驗室:湖(hú)北武漢BSL-4病毒實驗室(中(zhōng)國(guó)科(kē)學(xué)院武漢國(guó)家生物(wù)安(ān)全實驗室 )和國(guó)家動物(wù)疫病防控高級别生物(wù)安(ān)全實驗室(中(zhōng)國(guó)農業科(kē)學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所)。
科(kē)研人員在BSL-3實驗室工(gōng)作(zuò)
而三級生物(wù)安(ān)全實驗室,即BSL-3實驗室,是國(guó)家及幾乎所有(yǒu)省和直轄市疾控系統中(zhōng)最高等級的生物(wù)安(ān)全實驗室,在疾病預防與控制、應急預警與處置、監測檢驗與評價等工(gōng)作(zuò)中(zhōng)發揮着巨大的作(zuò)用(yòng)。BSL-3實驗室相對于BSL-1實驗室和BSL-2實驗室,主要是進行特殊的診斷和研究,脈動真空滅菌櫃和過氧化氫空間滅菌器等都是必不可(kě)少的安(ān)全設施。
德(dé)國(guó)MMM脈動真空滅菌櫃 德(dé)國(guó)PEA氣化過氧化氫空間滅菌器
本次新(xīn)型冠狀病毒需要在BSL-3實驗室及以上實驗室才能(néng)進行實驗,所以有(yǒu)極高的無菌要求。傳遞進出的物(wù)品都要滅菌,常見待滅菌物(wù)質(zhì)有(yǒu):固體(tǐ)(如金屬器械、實驗室設備、實驗室玻璃器具(jù)等),多(duō)孔物(wù)質(zhì)(如衣物(wù)、試管等),開口的液體(tǐ)容器(如實驗室内裝(zhuāng)滿水溶液的三角瓶等),生物(wù)廢棄物(wù)(如帶菌的培養基、動物(wù)屍體(tǐ))等。
而如何保證脈動真空滅菌櫃滅菌效果是至關重要的,因為(wèi)BSL-3實驗室實驗操作(zuò)過程所産(chǎn)生的固體(tǐ)或少量液體(tǐ)廢棄物(wù)中(zhōng)含有(yǒu)病毒和細菌等有(yǒu)害物(wù)質(zhì),若病毒等有(yǒu)害物(wù)質(zhì)未完全滅活被排出實驗室,其對周邊環境有(yǒu)很(hěn)大污染風險,甚至會将緻命病毒傳播出去,因此必須要對BSL-3實驗室脈動真空滅菌櫃滅菌效果進行驗證,把污染風險降到最低程度。
BSL-3實驗室脈動真空滅菌櫃滅菌效果監測方法主要包括以下幾類:
一、物(wù)理(lǐ)參數監測
在脈動真空滅菌櫃的HMI界面上直接監視腔體(tǐ)和夾套溫度、壓力、滅菌時間等參數,并使用(yòng)打印機打印、記錄下來。另外,脈動真空滅菌櫃在整個工(gōng)作(zuò)流程過程中(zhōng),若有(yǒu)溫度或壓力未滿足參數設定值要求,則系統會發出報警,要求運維人員對相應影響因素進行改進。
脈動真空滅菌櫃每次運行均須對物(wù)理(lǐ)參數進行監測,如滅菌階段溫度、壓力和滅菌時間等。若滅菌程序運行過程中(zhōng)有(yǒu)報警發生,必須消除故障後再次運行該程序,直到程序完全運行且無報警發生方可(kě)開門取出廢棄物(wù)。
二、化學(xué)監測
化學(xué)監測是利用(yòng)化學(xué)指示劑(CI= Chemical Indicator)在一定溫度、作(zuò)用(yòng)時間與飽和真空适當結合的條件下受熱變色的特點,用(yòng)于間接指示滅菌效果或滅菌過程的監測方法。化學(xué)監測常用(yòng)的方法有(yǒu):
1)BD測試:用(yòng)于檢查滅菌器腔體(tǐ)經抽真空後殘留冷空氣的濃度,監測真空水平、是否漏氣等,殘餘冷空氣的存在是滅菌器滅菌失敗的主要原因。測試時将标準BD測試包放于滅菌器排氣口上方,滅菌器内不能(néng)放入其它待滅菌物(wù)品。循環完成後,取出BD包驗證是否滿足要求。BSL-3實驗室每日開始滅菌運行前進行,合格後方可(kě)使用(yòng)。
2)指示膠帶:放在滅菌包外,BSL-3實驗室每個滅菌包包外均應貼有(yǒu)包外化學(xué)指示膠帶或包外指示卡,用(yòng)于指示每一包物(wù)品是否經過了滅菌處理(lǐ)。
3)指示卡:可(kě)以指示滅菌溫度和持續作(zuò)用(yòng)時間,以間接指示滅菌效果。監測時應放于測試包或待滅菌包内。每次滅菌都要使用(yòng),每包必用(yòng)。滅菌後指示色塊達到标準顔色為(wèi)合格,若發現包内指示卡不合格,應找出原因,重新(xīn)滅菌處理(lǐ)直到合格為(wèi)止。
三、生物(wù)監測:生物(wù)監測是一種利用(yòng)生物(wù)指示劑(BI= Biological Indicator)對脈動真空滅菌器滅菌效果進行驗證的重要監測方法。将純棉手術斤折疊成23cm x 23cm x 15cm大小(xiǎo)的标準試驗包,将兩支嗜熱脂肪地芽孢杆菌(ATCC7953)放于包中(zhōng)心,将試驗包置于滅菌器腔體(tǐ)冷凝水排放口上方,門關閉并密封後從程序列表中(zhōng)選擇固體(tǐ)滅菌程序,滅菌周期完成後從包中(zhōng)取出,擠碎指示管内安(ān)瓿讓培養液浸透管内菌片,放于56℃專用(yòng)恒溫培養箱内培養48h,連同陽性對照管觀察結果。所有(yǒu)包内滅菌後指示管内培養液均沒有(yǒu)變色,同時陽性對照管内培養液變成黃色,可(kě)判定滅菌合格。脈動真空滅菌器每周應進行一次生物(wù)監測。
BSL-3實驗室過氧化氫空間滅菌器滅菌效果監測方法:
不同于脈動真空滅菌器是對實驗操作(zuò)過程所産(chǎn)生的固體(tǐ)或液體(tǐ)廢棄物(wù)進行滅菌,氣化過氧化氫空間滅菌系統是對BSL-3實驗室物(wù)體(tǐ)表面及空間進行消毒或滅菌,能(néng)有(yǒu)效降低生物(wù)安(ān)全實驗室的生物(wù)負載,也能(néng)保證生物(wù)安(ān)全實驗室的無菌操作(zuò)環境。
不同的BSL-3實驗室,需要設計不同的過氧化氫空間滅菌方案。過氧化氫空間滅菌器滅菌效果的驗證時通過在難以滅菌的位置處放置BI生物(wù)指示劑、CI化學(xué)指示劑,如天花(huā)闆、地闆等難以到達的角落。CI化學(xué)指示劑變色均勻,BI生物(wù)指示劑不鏽鋼片上分(fēn)布有(yǒu)嗜熱脂肪地芽孢杆菌(ATCC12980),滅菌後在55-60℃專用(yòng)恒溫培養箱中(zhōng)進行培養以檢測滅菌效果,BI是判斷滅菌成功與否的唯一标準。
使用(yòng)生物(wù)監測進行滅菌效果的驗證時,BI生物(wù)指示劑,即嗜熱脂肪地芽孢杆菌的培養對恒溫培養箱具(jù)有(yǒu)較高的要求:
1. 其中(zhōng)非常重要的是溫度的均一性(TemperatureUniformity/In Space):例如在做56℃嗜熱脂肪地芽孢杆菌培養時,要求溫度均一性為(wèi)±1℃,即在任一時刻和擱闆上任一位置處,溫度均在55~57℃範圍之内,超出0.1℃即視為(wèi)偏差和不合格。
2. 升降溫時間:微生物(wù)實驗室恒溫培養箱/生化培養箱的使用(yòng)是非常頻繁的,有(yǒu)時候一段時間内開關門的次數會較多(duō),使腔體(tǐ)内溫度較快的出現偏差。如何保證恒溫培養箱在關門之後進行快速的溫度恢複,是衡量其性能(néng)的重要因素,故疾控系統、以及出入境檢疫檢驗部門和制藥領域的微生物(wù)實驗室更傾向于采用(yòng)不鏽鋼電(diàn)阻加熱管和壓縮機制冷的恒溫培養箱。
3. 培養效果:有(yǒu)些恒溫培養箱經過幾天運行之後,會出現培養皿中(zhōng)培養液幹燥凝固的情況,造成菌體(tǐ)培養失敗或失效。恒溫培養箱采用(yòng)頂部回風和側面送風的循環方式是避免這種情況的一種比較合理(lǐ)的設計。
德(dé)國(guó)MMM恒溫培養箱
恒溫培養箱/生化培養箱不僅可(kě)以培養BI生物(wù)指示劑,用(yòng)于脈動真空滅菌器和過氧化氫空間滅菌器滅菌效果的監測,保證生物(wù)安(ān)全實驗室的安(ān)全,還可(kě)以用(yòng)于一次性使用(yòng)衛生用(yòng)品如手套、口罩和防護服等的微生物(wù)檢測和衛生保證。
如GB19082-2009和GB15979-2002中(zhōng)規定了産(chǎn)品微生物(wù)檢測方法,其中(zhōng)大腸杆菌檢測方法:取樣液5mL,接種50mL乳糖膽鹽發酵管,置35℃±2℃培養24h,如不産(chǎn)酸也不産(chǎn)氣,則報告為(wèi)大腸杆菌群陰性。如産(chǎn)酸産(chǎn)氣,則劃線(xiàn)接種伊紅美藍瓊脂平闆,置35℃±2℃培養18-24h,觀察平闆上菌落形态。典型的大腸杆菌落為(wèi)黑紫色或紅紫色,圓形,邊緣整齊,表面光滑濕潤,常具(jù)有(yǒu)金屬光澤,也有(yǒu)的呈紫黑色,不帶或略帶金屬光澤,或粉紅色,中(zhōng)心較深的菌落。取疑似菌落1-2個作(zuò)革蘭氏染色鏡檢,同時接種乳糖發酵管,置35℃±2℃培養24h,觀察産(chǎn)氣情況。
除了以上生物(wù)安(ān)全實驗室的應用(yòng),恒溫培養箱/生化培養箱在制藥領域無菌控制方面也發揮着必不可(kě)少的作(zuò)用(yòng),如《中(zhōng)國(guó)藥典》2015版四部和2020版四部生物(wù)檢定通則增修訂(公(gōng)示中(zhōng))中(zhōng)都明确了其應用(yòng)和微生物(wù)培養的方法。
2020版四部生物(wù)檢定通則增加了滅菌用(yòng)生物(wù)指示劑指導原則,用(yòng)于脈動真空滅菌器和過氧化氫空間滅菌器滅菌效果的生物(wù)監測。2015版四部中(zhōng)如1101無菌檢查法,用(yòng)于檢查藥典要求無菌的藥品、生物(wù)制品、醫(yī)療器具(jù)、輔料、原料及其他(tā)品種是否無菌的一種方法,防止微生物(wù)污染。恒溫培養箱/生化培養箱主要應用(yòng)包含:培養皿、培養瓶是否合格的檢測;空氣、純化水、設備表面等以及原料、樣品、半成品的檢測,防止微生物(wù)污染,保證無菌操作(zuò)和生産(chǎn),此時培養的真菌或細菌所需的溫度為(wèi)20~25℃,30~35℃,35~37℃和42~43℃等,要求的溫度均一性仍為(wèi)±1℃。
一般疾控系統微生物(wù)實驗室和出入境檢疫檢驗部門使用(yòng)幾台小(xiǎo)的恒溫培養箱/生化培養箱(Reach-In)進行BI生物(wù)指示劑或細菌、真菌的培養即可(kě)滿足要求。而對于一些制藥企業來說,無論從實驗室空間占用(yòng)方面,還是培養箱内部容積和價格成本方面來說,多(duō)台小(xiǎo)的恒溫培養箱/生化培養箱并不是最優的解決方案,步入式培養箱(Walk-In)反而是更好的選擇。
Aralab步入式培養箱
(通過步入式培養箱門上觀察窗進行觀察)