ניהול מרחוק מעבדה: וירוס נשימתי דיאגנוסטיקה

Summary

מעבדה-פריסה, מהשטח תוכנן ונבנה עבור הגדרות כלליות מרחוק, משאבים. כל המאפיינים, היבטים קריטיים המודולים מעבדה משופרת לוגיסטית, ניתן להרחבה, רב תכליתיים הם בחנו. רשימת פעולות לביצוע עבור זרימת עבודה מעבדה בסיסית, פרוטוקול בדיקת אבחון נגיפית בדרכי הנשימה פיתחה, שהוצגה.

Abstract

וייט האחרונות מגיפות (נגיף האבולה, Zika, שהרובוט, שפעת, וכו ') מדגיש הצורך עוד 'זריזות,' מתואמת תגובת המטפל שפע של נושאים החל תחבורה, גישה, מתקנים, ציוד ותקשורת לספק הדרכה. כדי לטפל צורך זה, פיתחנו מתקן חדשני מדרגיים, לוגיסטיקה משופרת, סלולרי, מעבדה עבור מצבי חירום ומגיפות ב משאבים הגדרות כלליות. ניצול רקע בפעולות קליניים כמרכז רפואי אקדמי, עיצבנו, מודולריות הניתנות לפריסה במהירות BSL-2 ו- BSL 3 מתקן עם תוכנה ידידותית למשתמש עבור מעקב וניהול של תרופות וציוד באזורים מרוחקים במהלך מגיפות, התפרצויות. כאן, אנו מציגים שלנו יחידות מעבדה המשלוח שבשתיהן, נייד, ניתן להרחבה. העיצוב של המעבדה מקלה על השימוש מחוץ לרשת על ידי צמצום צריכת החשמל ומאפשר מקורות מים חלופיים. המידע של יחידת תקשורת בפלטפורמת הטכנולוגיה (ICT) מספק תיעוד מבוסס tablet נוחים (i), (ii) משופרת מעקב של חולים ואספקה, (iii) משולב את תקשורת באתר עם יכולות telehealth מובנה. כדי להבטיח איכות בסביבות מרחוק, פיתחנו רשימת פעולות לביצוע עבור זרימת עבודה מעבדה בסיסית, פרוטוקול לאבחון נגיפית בדרכי הנשימה באמצעות הפוכה-תמלול תגובת שרשרת פולימראזית (RT-PCR). כפי שתואר, גישה זו חדשני ומקיף מאפשר מתן יכולת מעבדה בסביבות הכללית של משאב מוגבל.

Introduction

איבחונים הוא כלי קריטי בשליטה בזמן זיהום נגיפי, במיוחד אם התנסותו מוקדם הוא שהכחיש מגוון רחב של מחלות וירליות. התפרצות אבולה (2014-2015) האחרונות במערב אפריקה^1,2, מגיפות וירוס Zika (2015-2016)^3,של אסיה ואמריקה הלטינית-⁴, הופעתה של נגיפי תסמונת נשימתית במזרח התיכון (מרס) זיהומים^5,6ו מגיפות שפעת קטלני באופן חריג (שפעת) (2017-2018) ב-^7,ארה ב⁸ חשפו את הצורך למתקני המעבדה-פריסה, המטפלות שפע של בעיות של תחבורה, גישה, מתקנים, ציוד ותקשורת.

יכולת מהשטח (כח אוטונומיים, אספקת מים, וכו ') היא קריטית הגדרות כלליות כפריים, משאבים^9,10,11. מניסיוננו הקליני פעולות ותוכניות הכללית בבית ביילור לרפואה שימש כדי לתכנן ולבנות מעבדה ניידים מבוססי-מיכל עם יכולות עבור פריסה קלה, הקמה שימוש רב תכליתיים (BSL-2 ו- BSL-3). תמונות של המתקן מעבדה רב-תכליתית, משופרת לוגיסטית מוצג באיור1.

זה-פריסה, מעבדה מתקן בעל להרחבה עיצוב דומה למרפאה מיכל שתואר לעיל (' חירום חכם Pod')^12,13,14, שפותחה על ידי ביילור לרפואה, בחסות USAID. ארוז יחידה (במצב תעבורה) יש את הממדים של 9 9 ס מ x 8 לרגליים x 8 מטר (איור 1 א', ב'), ומרחיב שטח של 170 מטר מרובע (15.75 ז²) (איור 1C, יח). ניתן לפרוס את היחידה על ידי שניים עד ארבעה אנשים תוך פחות מ 10 דקות.

המעבדה מרחוק נבנה עבור מתקן מעבדה BSL-2 (איור 2 א) עם נפרד, מודולרי, רמקול, BSL-3 יחידות (איור 2B) מיועד לעבודה עם סוכנים זיהומיות שעלולות לגרום מחלה רצינית או להיות קטלני באמצעות אינהלציה ¹⁵. הקישוריות של המודולים מעבדה שני מאפשר אופטימיזציה של ניסויים זרימות עבודה, שיתוף של משאבים, וחיסכון בעלויות (איור 2 C-E).

המודולים הינם לאוויר מים חזק ליצירת אנרגיה נוח, יעיל מחסה נייד. חימום, אוורור, מיזוג (HVAC) מערכת משמשת עבור מרכזי ויחידות טמפרטורה מבוקרת. באופן כללי, העיצוב של יחידות מעבדה ממזער את צריכת החשמל על-ידי השימוש שלהם מקורות כוח חלופי כגון קולטי שמש ו/או חשמלי בגנרטור עצמאי. כל יחידה כוללת כיור, תחנת eyewash, חשמל, מים מחברים (איור 3 א-ג). פלטפורמת ה-ICT מספק אופציונלי, מבוסס tablet (טלפון/לוח אנדרואיד או אייפון/אייפד) תיעוד app עבור אספקת מעקב ותיעוד תוצאות מעבדה (איור תלת-ממד) שפותחה בשיתוף עם טכנולוגיית המידע (IT של ביילור) קבוצת מחקר מנוסים היטב בעבודה בסביבות מרחוק עם קישוריות מוגבלת. המערכת יכולה לפעול באמצעות אותות סלולרית או אלחוטית ומאפשרת תיעוד ללא קישוריות, עם גיבוי מיידי או השידור בשרת מבוסס ענן מאובטח כאשר קישוריות נוצרת מחדש.

המעבדה כולל מספר תכונות מפתח זיהום שליטה כולל: (א) אוויר זרימה, (ב) כל הכפפות או אבטחה, מארון (c) ניהול סיכונים לבריאות מערכת לחץ שלילי: קוטל חידקים אולטרה סגול (UV-C) תאורה מערכת המשתמשת בדרוג 4 הגנה מוכחת לחסל 99.7% של פתוגנים הגורמים זיהומים בריאות הקשורות. המתקן הוא מחוטא בקלות באמצעות מי חמצן או נתרן תת-כלורי (אקונומיקה) מערכות טיהור יעיל ואפקטיבי. ¹⁶

הבטחת איכות תוצאות מעבדה תלויה התחייבות כדי להעריך את כל ההיבטים של תהליך הבדיקה לאבחון במלואה. כאן, אנו מציגים רשימת פעולות לביצוע עבור זרימת העבודה מעבדה BSL-2 ו- BSL-3, פרוטוקול עבור בדיקת אבחון מהיר וירוס נשימתי. האבחון המוצע של מחלות נגיפיות מסתמך על הגילוי של נגיפי RNA או DNA הדגימה (שטיפת האף, דם, צואה, שתן, וכו) דרך בזמן אמת הפוכה-תמלול תגובת שרשרת פולימראזית (RT-PCR). היכולת להעריך במהירות טוען ויראלי הדגימה הופך PCR כלי יעיל למחלות ויראליות הקרנת^17,18. היישום של הרומן, מבחני אבחון מולקולרי מאפשר הרחבה של יכולות אבחון לאיתור וירוסים כמו אבולה^19,20,21, שפעת^8,22ו שחפת (טרה-בתים )²³.

מטרת עבודה זו היא כדי לאמת את מתקן מעבדה מודולרי ונפרשים במהירות הרומן לספק מדריך אימונים ולבורנטים העובדים בסביבות מרחוק, נמוך-משאב במהלך מגפה, אסון טבע או סיוע חירום אחרים המצב. כאן, אנו מציגים פרוטוקול לאבחון שפעת הנשימה במעבדה חדשני, נייד.

Protocol

1. התקנה

הערה: רק 2-4 אנשים נדרשים לפרוס את יחידת מעבדה "לגו כמו". בצורה אופטימלית, 4 אנשים ישמש כדי לפרוס, אבל זה אפשרי עם רק 2.

1. לנצל את משאית מעלית מזלג (איור 1 א',ב') או התקן אחר הרמה מתאימים להתמודד עם הגורם המכיל. להשתמש משאית מעלית מזלג לפחות שבעה טונות של כושר הרמה כדי להתמודד עם שני סוגי מכולות²⁴.
2. כדי להגדיר את יחידת מעבדה, בחר תקופה של 90 x 60 מטרים רבועים (27.4 x 18.3 ז²) על נוף שטוח כדי להבטיח שאין חסימות לעכב את הפריסה נאותה. ודא שלאתר יש היטב סחוט אדמה כדי להבטיח ניקוז האתר כמו זו עלולה לגרום בעיות פוטנציאליות עם פיזור מים אחרי גשם נופל. שימוש בגן זה הוחלק בעבר, שהם קשה אדמת הדחוס חוזק מינימלי של kN/dm 10². האזור שמסביב עליו מאפשרת גישה ציוד נחוץ לפריקת היחידה מן שלו המכשיר שינוע, להכיל תמיכה הציוד הנדרש להשלים את המשימה.
3. למקם את יחידת או יחידות שלו 'מצב העברה' במרכז של האתרים שנבחרו ולהתאים את רמת. כל יחידה מצוידת ארבעה נסיכים עקב החלקת משאבים המאפשרים פריסה באתר שיש ציון מרבי של 6.5% (~ 4 מעלות). גובה מינימלי של המכולות הוא ~ 6 אינץ ' כדי להבטיח כי הרצפה שאיבות וצינורות הפרשות עובד כראוי. לא להאריך שקעי יותר מ 12 סנטימטרים. לצרף את הכן התומך הזרוע של השקע. ודא המכולה רמה על-ידי הצבת משווה גובה של בועה במרכז כל רכבת תחתית. אל תרחיב היחידה עד הוא כבר היה בתנוחה כראוי!
4. הרחב את היחידה על-ידי פתיחת הלוחות לקבלת פונקציונליות מלאה. תחילה לאתר את מוט תמיכה שני חלקים. להתחבר לקוטב תמיכה כך את גובהו הוא כמעט כגובה יחידת מיכל. הקוטב מאפשרת למשתמש לפתוח את הלוח ולתמוך המשקל של החלונית ' גג ' כפי מהדלתות הצדדיות נפתחות. יש סרטון בטיחות שפועל כמו סיכה כדי לשמור על הלוחות נעול. להסיר את הסרטון בטיחות תחילה, ולאחר מכן הרם ומשוך את הסיכה הנעילה מצלמת מן החור. מקם את הסיכה מאחורי את הידית, הזז את ידית המנעול מצלמת ממוקם בצדדים (ניתן להרחבה) התחתון של המיכל.
5. . להרים את הגג ביהירות לוח 1 בהתחשב כי לוח זה יש גז, ברגע הדלתות לוח אינם נעולים, מהם ישחרר. זה יאפשר למשתמש שיוכל להרים את הגג (לוח 1) באמצעות הקוטב תמיכה שני חלקים. העבר העצה של הקוטב תמיכה תחת לוח גג לתמוך באופן זמני (איור 4A).
   1. בזמן המעצר למעלה בחלונית ' גג ' עם לתקוע את התמיכה, תמצא את שרשרת בטיחות, הממוקם על גבי צד של המיכל שמאל. בסיועם של 2-3 אנשים, בזהירות גרור את לוח 2 עד הרשת בטיחות הוא ישר, מחזיק את המשקל של לוח 2, יש העוסקים.
   2. לחבר את החגורה רצועה כננת להר לוג בעבודת יד על ידי ליפוף זה סביב החלק החיצוני של ההליכה גז. הערה שאם אין כלי כננת, ניתן להשלים באופן ידני הצעד הקודם לפחות שני אנשים משני צידי הלוח באופן ידני מחזיק והורדת זה.
      התראה: המשקל של הפאנל הוא 260 ק ג!
6. ודא אין אנשים או פריטים של לוח 2 ושימוש המנוף, לקדוח, להמשיך להוריד את הלוח (איור 4B). כאשר לוח 2 לחלוטין מופחת, נתק את הכננת רצועה קטע אותו בחזרה לתוך המנוף. הסר את המנוף והנח אותו בצד השני של המיכל כהכנה לשימוש. בשני הצדדים של היחידה זהים ובצע את השלבים אותם מעל לצד השני של היחידה.
7. לפריסה מלאה של הצד הראשון, מושיט יד לחלונית ' ' (אשר נמצא כעת הרצפה) והרם לפחות שני אנשים בכל צד, באופן ידני לוח 3 כלפי מעלה לתוך המקום כמו הדלת ואת קיר החזית של הצד (איור 4C). שני האנשים יישארו להחזיק בלוח 3, ואילו האדם השלישי מסיר את מוט תמיכה.
   התראה: אף אחד לא צריך להיות בתוך היחידה או תחת קורת גג עד 3 לוח קיר נמצא במקום!
8. מבפנים של לוח 3, לאתר את התפסים בשני ולכלוא אותו למקומו באמצעות את רצועת הביטחון. ודא ש-gaskets גומי פאנל גג שחור הם שלף לפנים הפנימי של היחידות. זה חייב להתבצע כדי למנוע אחרים חדירה מים לתוך יחידת והגשם.
   1. מבפנים של המיכל, נעילת לוח 4. ברגע סמארטפון, לדחוף החוצה לוח 4 (איור 4D) כך זה נפתחת כמו דלת. בריחי המנעול השניים בטיחות בתוך הקיר. נעילת לוח 5, חזור על השלבים באותו לוח 4. המאבטחים זה לוח עם הבריחים הבטיחות פנימי זהה. לאחר כל יחידת הפנים ננעל, שידת ההחתלה את turnbuckle עד הרצפה ואת קירות סוף חתומות.
9. ברגע בשני הצדדים של המיכל בבטחה מורחבים, לבדוק את השקעים, לבצע שינויים נחוצים מפני הסטת שייתכן שהתרחשה. בדוק את המקלט יהיה ברמה שבועית. לאחר מזג אוויר קיצוניים (גשם או רוח) לבדוק נסיכים על מכולות, משתנות בהתאם.
10. הרחב את המיכל השני אם המודולים מעבדה ו"יצירת מתוכננים לשימוש (איור 5).
11. להתחבר היחידות מקור חשמל ואספקת מים. ניתן למצוא הוראה מפורטת על התקנה של גנרטור דיזל המחוברים ליחידות באמצעות תיבת מפסק ידני עפ י²⁴.
    הערה: יחידת מעבדה מרחוק עכשיו נפרס. שאינן ניתנות לכיווץ אמצעי האחסון הפנימי של היחידה מאפשרת לאחסן מינימום של אספקת ציוד, מעבדה הכרחי עבור בדיקות אבחון מסוים. התקנת מערכת לחץ עבור מודול BSL-3 מתואר בפירוט²⁴ ודורש בקרת איכות נוספים. ²⁴

2. רשימת פעולות לביצוע עבור הגנה אישית של זרימת העבודה מעבדה בסיסית

הערה: שגיאה באחת כללי בטיחות, בדיקות שלבים דרישה מעבדה עלול לפסול את התוצאות של תהליך הבדיקה כולה.

1. לפני הכנת להזין את יחידת מעבדה המותקנים, לוודא כי כל דרישות הבטיחות BSL-2 או BSL 3 התפקדו: סלט עם ציוד מגן אנשי נאות (PPE), שטיפת ידיים, לבש כפפות, מטהר בכל סביבות עבודה כי הם כדי להשתמש בו.
2. בצע את הפעולות לביצוע טבלה 1 המכיל בדרישות הבטיחות להגנה אישית במהלך הבדיקות לרוץ עם המעבדה BSL-2, המודול BSL-3 (שהורכב הכפפות חדר - לחץ שלילי וחדר PCR - חיובי הלחץ).
3. Decontaminate כל מרחב עבודה ואספקה במעבדה. אם מתכנן להשתמש בפתרון נתרן תת-כלורי (0.5%), הידוע גם בשם נוזל אקונומיקה, כדי decontaminate את סביבת העבודה ואספקה, גם משתמש 70% אתנול לנקות בכל התחומים נחשפים אקונומיקה, כמו אקונומיקה יכול לערבב עם חומרים כימיים אחרים בסביבת העבודה ליצירת גזים רעילים. תשליך את כל המוצרים אקונומיקה לתוך סל פסולת המיועדת משלהם.
4. לפני שאתם מתחילים לעבוד ביחידת מעבדה, להיות מוכר שבסידור ופריסת שלה. כללים חלים על עיבוד דגימות בחדר הכפפות (GB). החדר GB הוא לחץ שלילי! לפעול תא הכפפות, בדוק הוראת היצרן. מקורות רבים מספקים לימוד מפורט על הכפפות הפעולה²⁵.
   הערה: מטרת assay הזה הוא כדי לחלץ ולטהר חומצה ריבונוקלאית (RNA) או חומצה deoxyribonucleic (DNA), אם קיים, מ דגימות. DNA/RNA שחולצו ייבדק על ידי בזמן אמת RT-PCR לזיהוי נוכחות או היעדרות של פתוגנים ויראליים יישוב - שפעת (INF).

3. אבחון וירוס שפעת מהירה על ידי RT-PCR במתקן מעבדה BSL-2

1. קבלת ורישום
   1. להחיל את רשימת פעולות לביצוע עבור עיקרון השוויון הפוליטי (ראה סעיף 2). INF הוא סוכן Class 2 הדורשים תרגול BSL-2. עיקרון השוויון הפוליטי המתאים לאימון BSL-2 נדרש. בנוסף, ללבוש משקפי ומעילים מעבדה שרוול קשורים באזיקים למזער חשיפה אפשרית של העור.
   2. על פי המלצות ארגון הבריאות העולמי (WHO)²⁶, להשתמש שדקרון סטרילי או סחבות זהורית עם פירים פלסטיק עבור דגימה של דרכי הנשימה.
      הערה: כותנה או סידן alginate מטליות מטליות במקלות עץ עשוי להכיל תרכובות בטל וירוסים מסוימים ומעכבות PCR בדיקות^26,27.
   3. כמו לדוגמה מטליות נלקחים מחולים, להסיעם אל המתקן מעבדה מן השדה או מרפאה. העברת דגימות דרך חלון מעבר; אין אפשרות לפתוח חלון זה משני הצדדים.
   4. בחלון pass-through, צינורות תרסיס המכיל דוגמאות עם מלבין 1 דקות ולאחריו 70% אתנול, לנגב היבש על מנת לספק טיהור נאותה לפני שהם נכנסים יחידת מעבדה. בעקבות, ועלייתו הטכנאי במעבדה בתוך היחידה לפתוח את החלון pass-through, לאסוף הדגימות מהגורם אקונומיקה כדי להיות רשום. בדרך כלל, האדם עובר את הדגימה. והאדם חילוץ המדגם אינן זהות.
   5. פתח את החלון pass-through ולאסוף את הדוגמאות כדי להיות רשום. נגב את דוגמיות זה היו נקיים אקונומיקה, אתנול. לנגב את הפנים של חלון מעבר עם אקונומיקה ואחריו 70% אתנול פתרון. לרשום מדגם בתוך מערכת מבוססת-לוח אינטראקטיבי או מחשב נייד. לזהות מדגם עם הפרטים הבאים:
      -אוסף תאריך
      -תאריך התחלה
      - ומין החולה
      -סוג הדגימה (למשל., ספוגית האף)
      -מזהים ייחודיים
      -עוד מידע רלבנטי
   6. השתמש ברקודים עבור תיוג צינורות. להוסיף ברקוד כל שפופרת מדגם של 4 שפופרות ריק המיועד aliquots. להעביר את הדגימות למכסה האוורור. לסרוק ברקוד על כל שפופרת, ודא פרטי הזיהוי של המדגם הנכון מופיע במסך מבוסס לוח המערכת או מחשב נייד. אם ברקודים אינם זמינים, השתמש סמן עמידים לאלכוהול. תמיד לסמן את הצנצנת עצמה, מעולם לא יכול לקבל החליף את כובע כזה במהלך טיפול! להשלים את תהליך הרישום.
2. מדגם aliquot
   1. לאחר יש כבר מתויג מבחנות, להשתמש ארון אבטחה מסוג Class 2 מוסמך כדי להתמודד עם דגימות aliquots של דגימות. Aliquot אחד יכול לשמש לבדיקה מיידית, האחרים יישמרו לצורך מטרת הפניה או שגוי.
   2. דגימות מגיעים עם ספוגית באף טיפ במדיום תחבורה ויראלי, לעורר את הטיפ ספוגית במדיום עבור 30 s ולסחוט אותו כנגד הצד של הבקבוקון. ואז להסיר אותה בינוני, השלך אותו עם פרוטוקול פסולת ותברואה (בהתאם למחוק, החיטוי או לתלות בתוך תמיסת כלור מטריים).
      הערה: הנפח הקטן ביותר של בינוני צריך להיות מאוחסן הוא 0.5 מ. לפיכך, ניתן לחלק מדגם 3 mL 6 aliquots (תת דגימות). להשתמש שפופרת אחסון הקפאה 1 מ"ל עבור כל דגימה של 0.5 מ ל כדי לספק יותר נפח בינוני קפוא.
   3. כאשר לוקחים aliquots, השתמש טריים פיפטות סטרילי או חד פעמיות עבור כל דגימה וזורקים אותם לתוך מכולות פסולת ותברואה למניעת זיהום צולב. ודא כי כל שפופרת בחוזקה חתום וסגור.
   4. לנצל את aliquot אחד לכל דגימה לחילוץ מיידי ולאחסן כל aliquots אחרים במקפיא (ב-80 מעלות צלזיוס, כמו זה הוא דוגמא הנשימה) לשימוש עתידי.
   5. לפני הזזת לתחנת עבודה, לנקות כל סביבת העבודה משטחים וציוד עם אקונומיקה ואחריו פתרון 70% אתנול.
3. מיצוי וטיהור
   1. כדי להבטיח איכות של מהלך הבדיקה, לבר-קוד של ה-PCR לטעום aliquots של הדגימה טיפול שטח לתחנת עבודה (בטיחות BSL-2 הקבינט) המיועד לחילוץ. זו בטיחות בארון יש קבוצה נפרדת של פיפטות טיפול של המדגם.
   2. להשתמש בערכה מיני RNA נגיפי לחילוץ של דגימות ה-RNA. בצע הוראות היצרן לשם טיהור של RNA נגיפי על-ידי פרוטוקול ספין. להכין את תערובת הבסיס לפי מספר דוגמאות צורך מדחיסה. לשמור על פירוק ולדגום מאגר ראשי לערבב בטמפרטורת החדר.
   3. הכן את מספר הדגימות צורך מדחיסה. תווית 1.5 mL מיקרו-צנטריפוגה צינורות עם מספרי ברקוד או מזהה ייחודי.
   4. הגדר פיפטה µL 560. את החל טיפ פיפטה נקי. להוסיף µL 560 המאגר פירוק כל שפופרת עם תוויות ברורות. עצה להשליך. החל טיפ פיפטה נקי. הוסף µL 140 המדגם. למחוק את הישן ולהחיל טיפ פיפטה נקי. חזור עם הדגימה אחרים. החל טיפ פיפטה נקי. להוסיף מאגר µL 140 tube שליטה שלילי. סגור את כל שפופרת בצורה מאובטחת.
   5. דופק-מערבולת לטעום 1 aliquot עם המאגר פירוק חוזר ס' 15 עם מדגם aliquot 2 , הצינור שליטה. מיקרו-צנטריפוגה כל לטעום עבור Incubate ס' 5 הדגימות 10 דקות בטמפרטורת החדר.
   6. לאחר 10 דקות של דגירה, centrifuge מחדש את החצוצרות שלה כדי להסיר את כל טיפות בתוך כל מכסה הצינורית. להוסיף µL 560 של אתנול פתרון הדגימה. לשנות את הטיפ פיפטה. חזור עם דוגמיות הנותרים או נוספים. סגור כל שפופרת מדגם בצורה מאובטחת, דופק-מערבולת כל דגימה עבור ס' 15 מיקרו-צנטריפוגה הדגימות עבור 5 s.
   7. החל את התערובת על העמודה ספין. להשיג נקי mL 2 צינורות איסוף. הוסף עמודות ספין, לתייג אותם כך שיתאימו את הדגימות. העברת µL 630 מדגם לעמודה התואמת, בהתאם.
   8. לאבטח כמוסות ומעבר לצנטריפוגה. פזר באופן שווה את הדגימות בצנטריפוגה. צנטריפוגה ב 6,000 × g עבור 1 דקות להסיר את המאגר פירוק. לחזור לתחנת העבודה. החלפת צינורות איסוף. להוסיף למאגר פירוק הנותרים, חזור על השלב צנטריפוגה. למחוק את הצינורות מדגם aliquot המקורי.
   9. להשליך את eluate ולשטוף את העמודה ספין עם שני אנשים רגילים. החל µL 500 של מאגר AW1. חזור עם כל דגימה. לאבטח כמוסות של כל דגימה, צנטריפוגה ב 6,000 × g במשך דקה אחת. חוזר עם AW2 מאגר השני, צנטריפוגה ב × 20,000 g למשך 3 דקות.
   10. סוף סוף elute את הרנ א על-ידי הוספת • תנאי מאגר. למקם את העמודה לתוך צינור נקי mL 1.5, פתח את העמודה והוסף 60 µL של המאגר דגירה ממוצע בטמפרטורת החדר במשך 1 דקה, צנטריפוגה ב 6,000 x g עבור 1 דקות. הדגימות. אתה מוכן לניתוח ה-PCR.
4. PCR-הגברה וזיהוי
   1. לבצע הגברה PCR באזור נפרד המיועד PCR. לבצע הגברה PCR של היעד ויראלי באמצעות PCR פרוטוקול שלב הניתוח על פי הוראות היצרן. שימו לב, שילוב מאסטר הוא עשה שימוש תחל ספציפי ויראלי, רגשים, מאגר RT-PCR x 2, האנזים RT-PCR. להוסיף את תערובת הבסיס צלחות או צינורות, ואז מוסיפים ומערבבים דוגמאות בודדות (ראה Section 4.4).
   2. העברת את הצלחת אל המכונה PCR ולהפעיל בהתאם לתנאי הגברה היעד ויראלי. ברגע דגימות נטענים על גבי מכשיר PCR זה לוקח כ-90 דקות כדי להשלים את ההפעלה.
5. תחזוקה לאחר השימוש ציוד
   1. לבצע תחזוקה ומחזורי לאחר השימוש ציוד על-פי בטבלה 2.

4-אבחון וירוס שפעת מהירה מאת RT-PCR במתקן מעבדה BSL-3

הערה: בתנאים BSL-3, נסיוני יישאר זהה, אך אמצעי בטיחות יקבלו עדיפות מעל הכל. לפני שנכנסים המעבדה BSL-3, להסתכל דרך חלון שקוף כדי לוודא כי לחץ שלילי הקימה ביחידת ה-הכפפות. זה יהיה ברור כי לחץ שלילי נוצרה כאשר כדור ורוד בתוך קיר גלוי.

1. קבלת ורישום
   1. לאחר לחץ שלילי הקימה, תפתחי את הדלת, הזינו היחידה. מיד לשטוף ידיים, ואז להמשיך עיקרון השוויון הפוליטי. להחיל את רשימת פעולות לביצוע עבור עיקרון השוויון הפוליטי של זרימת העבודה BSL-3 (ראה סעיף 2).
   2. להמשיך לשים על עיקרון השוויון הפוליטי לפי הסדר הבא: תחת כפפות, חלוק, ערדליים, מסכה, מגן הפנים, השני זוג כפפות. מומלץ ללבוש חלוק מלא המגינה על הגוף כולו.
   3. להפעיל את המכונה ולאפשר לחץ בתא הכפפות כדי לייצב. השתמש פתרון תרסיס אקונומיקה כדי decontaminate בכל האזורים, וכן ציוד לשימוש בתוך ומחוץ את תא הכפפות. תשליך של חומרי פסולת אקונומיקה לתוך מכולה היחידה אקונומיקה. השתמשו שימוש פתרון אתנול 70% כדי לנקות את כל האזורים של אקונומיקה.
   4. להעביר את הדגימה דרך החלון pass-through.
      הערה: לפני שנפלו ב לעבור דרך החלון, לחטא צינורות המכיל דוגמאות מאת השוקע באמבט תת-כלורי במשך 1-2 דקות במיוחד, לרסס דגימות עם פתרון אקונומיקה ולהשאיר למשך לפחות 1 דקות, מעבר לפני קבלת אותם בתוך היחידה BSL-3. האדם עובר את הדגימה מ בחוץ, האדם המקבל, מחלץ את הדגימה בתוך מעבדה BSL-3 לא צריכה להיות זהה.
   5. לקבל את הדגימות ביחידה BSL-3 ולנקות אותם לפני הליך רישום ולקרוא צעדים.
   6. לרשום מדגם עם מערכת המבוססת על לוח אינטראקטיבי או מחשב נייד. לזהות מדגם עם הפרטים הבאים (עיין בסעיף 3.1.5).
   7. השתמש ברקודים עבור תיוג צינורות. אם ברקודים אינם זמינים, השתמש סמן עמידים לאלכוהול.
      הערה: מארק תמיד את הצנצנת עצמה, מעולם לא יכול לקבל החליף את כובע כזה במהלך הטיפול!
2. מדגם aliquot
   1. ברגע מדגמים רשומים צינורות. היה רשום, למקם את הדגימות הכפפות מוסמך דרך המגש נעול אוויר כדי לאחזר את הדגימות בפנים תא הכפפות. סגור את הדלת. לאחר מכן לפתוח את הדלת השנייה דרך הכפפות כדי לאחזר את הדגימות. אל תפתח שתי הדלתות בעת ובעונה אחת. נפתחים ונסגרים כל דלת בשני שלבים שונים עבור אמצעי זהירות. הפעל את תאורת UV-C.
   2. ברגע הדגימות הועברו בביטחה הפנים הכפפות, בצע את הפעולות המתוארות בעבר ליצירת מדגם aliquots בקופסת הכפפות. ניתן להשתמש aliquot אחד של דגימה לבדיקה מיידית, האחרים יישמרו לצורך מטרת הפניה או שגוי. דגימות מגיעים עם ספוגית באף טיפ במדיום תחבורה ויראלי. לקחת דגימות ושים אחת לתוך כל מבחנה. מערבבים את הטיפ ספוגית האמצעי עבור 30 s ולסחוט אותו כנגד הצד של הבקבוקון לפני הסרתו של המדיום, להעלותו ולבערו ניצול פסולת פרוטוקול ותברואה (בהתאם למחוק, החיטוי או לתלות בתוך תמיסת כלור מטריים).
      הערה: הנפח הקטן ביותר של בינוני צריך להיות מאוחסן הוא 0.5 mL, שימוש המבחנות 1 מ"ל למטרה זו. לפיכך, ניתן לחלק מדגם 3 mL 6 aliquots (תת דגימות).
   3. השתמש טריים פיפטות סטרילי או חד פעמיות עבור כל דגימה וזורקים אותם כפסולת ותברואה. לאחר דגימות aliquoted, להעביר את הדגימות במכל אטום. סגור את צלוחיות עם הגנה ולהסיר תא הכפפות.
   4. תוך הכפפות, תסגור את התיק פסולת חומרים מסוכנים, להכין תיק פסולת חדש כדי למנוע זיהום לחצות. Decontaminate סביבת העבודה הכפפות של החלת אקונומיקה עבור 5 דקות ו- 70% אתנול פתרון אחר כך.
   5. לנצל את aliquot אחד לכל דגימה לצורך בדיקה באופן מיידי ולאחסן אחרים במקפיא ב-80 מעלות צלזיוס כפי דגימה בדרכי הנשימה. לאחר טיהור לשמור על אחד aliquot לבדיקה, להעביר כל הדגימות מתוך תא הכפפות לאחסון במקפיא-80 ° C.
3. מיצוי וטיהור
   1. לאחר הטיהור, להעביר את aliquots מדגם לבר-קוד לצורך ניתוח ה-PCR של הדגימה טיפול באזור בחזרה לתוך תא הכפפות.
   2. בתא הכפפות, לבצע את כל השלבים פירוק תהליך החילוץ. להשתמש בערכה מיני RNA נגיפי לחילוץ של RNA דוגמאות על פי הוראות היצרן. בצע את ההוראות המפורטות עבור טיהור של RNA נגיפי על-ידי פרוטוקול ספין בהוראות היצרן.
   3. הכן את מספר הדגימות צורך מדחיסה. תווית 1.5 mL מיקרו צנטריפוגה צינורות עם מספרי ברקוד או מזהה ייחודי.
   4. להוסיף µL 560 המאגר פירוק µL 140 של המערבולת ולדגום את הדופק. תקופת דגירה של 10 דקות בטמפרטורת החדר.
      הערה: ההליך איון יכול להשתנות בהתאם לסוג הפתוגן BSL-3 זה הוא חילוץ, במקרים מסוימים השתקה של כרומוזום נוסף עשוי להיות נחוץ.
   5. לאחר השלב פירוק, בחוזקה לאטום את הפקקים על כל דגימה, למקם המעבר נשוף אוויר נעול (אם לצנטריפוגה ממוקם מחוץ הכפפות). העברת דגימות lysed לתוך ארון עד לתום ההליך אבטחה.
      הערה: הליך שאיבה וטיהור של RNA יכולה להסתיים בתא הכפפות או בקופסת הכפפות ואחריו ביולוגית הקבינט בהתאם הפתוגן BSL-3 והפרוטוקולים הנדרשים.
   6. הקפד decontaminate את סביבת העבודה ואספקה בתא הכפפות שוב באמצעות אקונומיקה, 70% אתנול פתרון כדי לנקות את כל האזורים נחשף בעבר אקונומיקה.
   7. בצע את השלבים במקטע 3.3.6 - 3.3.10 עבור כביסה ולטיהור הרנ א.
   8. לאחר החילוץ, להעביר את הדגימות חלון מעבר לניתוח ה-PCR.
   9. לאחר דגימות הוסר, הועבר, decontaminate את סביבת מעבדה בחוץ תא הכפפות, לפי סעיף 2.
   10. לפני הסרת עיקרון השוויון הפוליטי לחכות עד זרימת אוויר ביחידת הגיעה בבטחה את המספר הנכון של סינון מחזורים לפני שמתחילים להסיר את עיקרון השוויון הפוליטי. מיד אחרי הסרת סילוק כל עיקרון השוויון הפוליטי לתוך עיקרון השוויון הפוליטי פסולת מכולות, להמשיך לשטוף את הידיים עם מים וסבון במעבדה לפני היציאה היחידה, לפי סעיף 2.
4. PCR-הגברה וזיהוי
   הערה: הגברה PCR מתבצע באזור נפרד המיועד PCR ומחובר עם האזור הכפפות דרך חלון מעבר. סביבת העבודה ואת הציוד צריך להיות decontaminated לפני מבחן.
   1. להסיר את הדגימות RNA שחולצו מן החלון pass-through.
   2. לבצע הגברה PCR של היעד ויראלי באמצעות פרוטוקול ה-PCR של צעד אחד. להכין את תערובת הבסיס באמצעות תחל ספציפי ויראלי, רגשים, 2 x RT-PCR מאגר האנזים RT-PCR. להשתמש צינור 1.5 מ עם הרכיב הבא עבור כל assay יישוב: מים, תחל הגששים, מאגר x 2 ואת האנזים RT-PCR. מערבולת ולסחוט תערובת הבסיס.
   3. Aliquot תערובת הבסיס לתוך כל הצינורות רצועת. להחזיר את ערכת ה-PCR אחסון בטמפרטורה המומלץ ברגע תערובת הבסיס הוכן.
   4. להוסיף כל אחד הצינורות רצועת באמצעות טיפ נפרד בין כל שפופרת רצועת הדגימות בודדים. לסובב את הדגימה צלחת או צינורות-1,500 סל ד עבור 1 דקות. הדגימות מוכנים להיות טעון על גבי יחידת ה-PCR בזמן אמת.
   5. להעביר לצלחת עם דגימות מכשיר PCR ולהפעיל את המכונה בהתאם לתנאי הגברה היעד ויראלי. זה לוקח כ 90 דקות כדי להשלים סיבוב אחד.
   6. לפני איסוף התוצאות ולהשאיר את המעבדה, להסיר את עיקרון השוויון הפוליטי, מספקת decontaminate כל תחנת עבודה והכנה הבדיקה ' אבחון ' הבא, לפי סעיף 2.
5. תחזוקה לאחר השימוש ציוד
   1. לבצע תחזוקה ומחזורי לאחר השימוש ציוד על-פי בטבלה 2.
      הערה: אנו צריכים אבחון הכולל הוא כ- 4 שעות. וזמן מיצוי PCR להגדיר זמן יכול להשתנות בהתאם למספר דוגמאות, הבדיקה ' אבחון ' יכול לקחת 4-5 שעות או יותר, בהתאמה.

תוצאות

מטרת מחקר זה היא להדגים כי במתקני מעבדה ניידת המוצע, BSL-2 ו- BSL 3 לספק סביבה נאותה ומאפשר וירוס נשימתי בדיקות אבחון עם תוצאות נציג זהה ניסויי באיכות גבוהה מעבדות נייח. במתקני מעבדה נועדו עומד בדרישות המבחן לנוכח המלצות בטיחות (OHS) על בריאות תעסוקתית. ברגע מעבדה מרחוק. המתקן הזה פרוס (איור 4) ואת כל הציוד ומותקנים אספקה (איור 5), בדיקות מעבדה ניתן להפעיל.

לפי המעבדה נהלי הפעלה, עיקרון השוויון הפוליטי (חלוקי מעבדה, נעלי מגן, כפפות, מתקדם מסיכת מגן eyewear, וכו ') מתאים עבור תרגול BSL-2 נדרש. לאימון BSL-3, המודול מעבדה PCR של לחץ שלילי הינו מצויד עם תיבת כפפה מוסמך. היחידות מעבדה ישופרו על-ידי windows pass-through חיצוני כדי להגן על אנשי בשלב של דגימת קבלה. ניתן לפשט את תהליך ההרשמה עם שפותחו בעבר יישום מבוסס tablet (איור תלת-ממד). ניתן להשתמש גם יישומים אחרים מקובל הפועלות במחשב נישא.

אבחון זה וירוס נשימתי מסוים יכול להתבצע ב מודולים מחוברים מעבדה כדי להפריד בין השלבים של ההליך אבחון בכוונה כדי למנוע הפרעה זיהום או הפוטנציאל בין הביוכימי ריאגנטים, העשויים להשפיע על תוצאות בדיקת. כדי למקסם את איכות האבחון, המרפאה אבחון מהיר מנצל (i) הן מעבדה בסיסית BSL-2 ואת החדר PCR טרוורס מחובר (סעיף 3) או (ii) חדרים ג'יגה-בתים ו- PCR המחוברים באמצעות חלון מעבר (סעיף 4). הדיאגרמה של זרימת העבודה המוצעת מעבדה מוצג על איור 6 ומדגיש הגנה אישית. הדיאגרמה מזהה את החשיבות של כל שלב המצוין להגנת העובדים, במיוחד אם צוות המעבדה באזורים מרוחקים שאומן מינימלית.

בדיקת אבחון מהיר של שפעת מושגת באמצעות הטכניקה RT-PCR. ההליך כולל ארבעה שלבים עיקריים. שימו לב כי סביבות נפרדות מוקצות עבור כל אחד מהשלבים של הפרוטוקול.

הצעד הראשון הוא השגת דגימה של משנה ומחלקים אותו לתוך aliquots מספר. Aliquots יכול להיות לאחר מכן המסומנים ברקודים לשיפור האפקטיביות של הפיקוח, המאוחסן במקפיא לחקירה נוספת. השלב השני הוא בטל מדגם במאגר פירוק על ידי צריך שתוציאו וחימום. השלבים הראשון והשני חייב להתבצע בתוך ארונות אבטחה. לנצל פיפטה בודדים ערכות וציוד. בדיקת PCR מוצע לבצע בחדר PCR, אם הם זמינים. השלב השלישי הוא התיעוד של תוצאות. השלב הרביעי הוא שמירת לאחר השימוש ציוד, ותזכורת של אנשי הגנה בסוף הניסוי.

אם הדגימה צפוי להיות מסווגים BSL-3 + (e.g.,Ebola, Zika, שהרובוט, שחפת) יש להשתמש במתקן תא הכפפות. במעבדה מרחוק, בחדר GB יש משלו חלון מעבר לקבל דגימות, מחשב נייד או מחשב לוח לרישום מדגם. מדגם aliquot של וירוס איון כל לבצע בתא הכפפות. תאורת UV-C מומלץ כדי למנוע זיהום במהלך ההליך. לאחר איון של מדגם, עוד שלבים עבור פרוטוקול דומים מעבדה בסיסית BSL-2 ואת הבדיקה BSL-3 כדלקמן לביצוע החלק השלישי (טבלה 1, איור 6).

איור 1. מעבדה מתקן טיפוס. (A, B) מצב תעבורה; (ג) Deployed מצב: שבחוץ. (ד) מצב Deployed: פנים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

איור 2 . שרטוט. (א) המעבדה בסיסי BSL-2; (B) BSL-3 מודול כוללת את הכפפות ומעבדות PCR, שבו יש חלון מעבר נפוץ להעברת הדגימה מוגן; מתקני המעבדה מחובר (C) (A) ו- (B) עם שירותים משותפים. (יח,E) צילומים של היחידות מחוברות מצדדים מנוגדים. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת. 

איור 3. (א) פנים של המתקן BSL-3 יש (1) חלון pass-through, כיור, (2) ותחנת eyewash-הים; מחברי חשמל (B), מחברים מים (ג); (ד) תוכנות המבוססות על הלוח עבור תוצאה מעקב והמעבדה אספקת תיעוד. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

איור 4 . הפריסה של המתקן מעבדה. הוראה עבור לוחות התגלגלות על צד אחד של יחידת כמופיע (י-ם). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת. 

איור 5 . שרטוט של המעבדה ו"יצירת: (א) BSL-2 מודול 1; (B) הכפפות ו- PCR מודול 2. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת. 

איור 6 . תרשים זרימה עבור מבחן RT-PCR לאבחון וירוס נשימתי במתקן מרוחק מעבדה. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

מעבדה מרחוק BSL-2	מעבדה מרחוק BSL-3
חלק א'	חלק א'
א טכנאית המעבדה להיכנס דרך הדלת עם תוויות כניסה ולהניח על המעבדה, אשר תלוי על מדף ליד דלת הכניסה. נעליים פתוחות אסורות, מסיכת מתקדם, מגן eyewear מעודדים.	א טכנאית המעבדה לבדוק את תא הכפפות בחלון מחוץ ליחידה כדי להבטיח לחץ שלילי מופעלת. (כדור ורוד צריך להיות גלוי בתוך היחידה להראות שהלחץ השלילי הוא עובד.)
ii. מעבדה לשטוף את הידיים בכיור, לשים כפפות חד פעמיות ולהתחיל עם הצריכה של דגימות.	ii. אם פועל לחץ שלילי, טכנאי המעבדה כדי להיכנס דרך הדלת היחידה ותלבשי חלוק המעבדה, אשר תלוי על מדף ליד דלת הכניסה.  נעליים פתוחות אסורות, מסיכת מתקדם, eyewear הגנה רצויה.
ג. דוגמאות זה היו טבל באמבטיה תת-כלורי לפני שנפלו בחלון pass-through יושבים במעבר דרך עבור טכנאי מעבדה.	ג. מעבדה לשטוף את הידיים בכיור, לשים כפפות חד פעמיות, עיקרון השוויון הפוליטי ולהתחיל עם הצריכה של דגימות.
iv. קיבל דגימת קבלה.	iv. דגימות זה היו בעבר טבל באמבטיה תת-כלורי לפני שנפלו ב לעבור דרך החלון יושבים במעבר דרך עבור טכנאי מעבדה.
חלק II	(פ') קיבל דגימת קבלה.
(פ') תלוי הליך האבחון, דגימות להתגורר אבטחה בארון, לא פעיל.	חלק II
vi. דגימות prepped מיקרוסקופ, צנטריפוגה או נרקב.	vi. דגימות לא פעיל בתוך תא הכפפות.
בדיקות אבחון המתאים ז. הפעל.	ז. דגימות להורג לבידוד חומצת גרעין.
viii. לאחסן דגימות 4° C במקרר או במקפיא המתאים.	viii. לאחר החילוץ, דגימות להתגורר מעבר לחלון.
החלק השלישי	טכנאית המעבדה ix. נכנס דרך הכניסה בצד ה-PCR של יחידה (לחץ חיובי).
ix. להשתמש בכיור מכתים & שטיפה של פריטים.	x. טכנאי המעבדה ללבוש חלוק המעבדה מהמדף ליד הכניסה, לשטוף את הידיים בכיור, לבשתי כפפות.
אקס להשתמש הנייד & counterpace לביצוע ניתוחים ותיעוד.	xi. לקבל דגימות מהחדר הכפפות בחלון pass-through.
xi. לחטא ציוד על-ידי הפעלת אוטוקלב.	xii. אם דגימות הכרחי מוכנה ב- cabinet זרימה שכבתית.
xii. להיפטר מכל פסולת ותברואה במיכל פסולת חומרים מסוכנים.	בדיקות אבחון המתאים xiii. הפעל.
xiii. לשטוף את הידיים בכיור.	xiv. לאחסן דגימות 4° C במקרר או במקפיא המתאים.
xiv. תנתקי חלוק המעבדה חזרה לארון תקשורת.	החלק השלישי
xv. צא דרך הדלת אותו.	xv. השתמש כיור עבור צביעת & שטיפה של פריטים.
	השישה עשר. להשתמש הנייד & counterpace לביצוע ניתוחים ותיעוד.
	xvii. להעביר בקבוקונים לתוך חלון מעבר לחדר PCR ולחטא ציוד על-ידי הפעלת אוטוקלב.
	xviii. להיפטר מכל פסולת ותברואה במיכל פסולת חומרים מסוכנים.
	xix. לשטוף את הידיים בכיור.
	xx. לצאת דרך דלת הכניסה אותו.

טבלה 1. רשימת פעולות לביצוע עבור זרימת העבודה אבחון ה-PCR.

ולידציות ותחזוקה
מערכות ה-PCR בזמן אמת	חודשי	ביצוע ולידציות רקע בכל חודש
	18 חודשים	לבצע רקע, מרחבית, dye ולידציות כל 18 חודשיםth
צנטריפוגה	1 שנה	הכיול מהפכות לכל דקה וטמפרטורה באמצעות שירותי כיול חיצוני או פנימי
תא הכפפות	יומי	בדוק חזותית אלמנטים, במיוחד עבור נזק למשטחים חשופות של פילטר מסננים, כפפות, טבעות o צינורות. ודא מהדק נייר דבק חזק, במקום. בצע בדיקה בלחץ הדליפה. בדוק את האזעקה לחץ.
	6 חודשים	לשנות את מסנן HEPA
	1 שנה	לכייל את המערכת
אוטוקלב	שבועי	לנקות את מיכל המים, ארונות תקשורת באמצעות חומר ניקוי שאינם שוחקים מתון
	3 חודשים	לכייל טיימר ומדידים
	1 שנה או כל 50 מחזורים נוספים	בדוק, לנקות ביסודיות, מבחן, לכייל
מקרר, Freeezer	6 חודשים	בדוק סלילי המאייד מוטורי, מאוורר, שואב אבק סלילי עיבוי ומסננים condensor והחלפת סוללות לפי הצורך
	1 שנה	לכייל מקפיא באמצעות שירותי כיול פנימי או חיצוני

בטבלה 2. תחזוקת ציוד PCR בזמן אמת.

חובה	מומלץ
חלוק, נעלי מגן, כפפות	חלוק, נעלי מגן, כפפות, מסכות, מבצעים, הנחות ומכירות
מקרר 4 ° C, מקפיא-20 ° C	מקרר 4 ° C, מקפיא-20 ° C, מקפיא-80 ° C
סט אחד של פיפטות אוטומטיות	שלוש קבוצות של פיפטות אוטומטיות
צנטריפוגה, שייקר, thermocycler	מערכת רובוטית
RT-PCR מכונת, אמבטיית קרח	RT-PCR עם בקרת טמפרטורה, שהנהר הצידנית
שקיות פסולת חומרים מסוכנים	אוטוקלב להיפטר פסולת חומרים מסוכנים

בטבלה 3. הדרישות המינימליות עבור הנגיף הנשימה RT-PCR לאבחון מבחן BSL-2.

Discussion

המתקן מעבדה מרחוק שתוארו לעיל הוא מונחה לוגיסטית ניתן להרחבה, במהירות הניתנות לפריסה, רב תכליתיים, בהתבסס על האדם במרכז, עיצוב מושגים זה היה מיועד להגן על אנשי המעבדה ויעילות סביבת עבודה. פרוטוקול מפורט עבור המעבדה מהיר הקמה, בטוח וירוס נשימתי בידוד אבחון פיתח והציג.

לתפקוד אופטימלי ציוד, התנאים הבאים חייבים להישמר יחידות מעבדה: טמפרטורת הסביבה של 21 ± 2 ° C, טמפרטורה מותר של 5 עד 40 מעלות צלזיוס, לחות של 14 ± 5% לחות, לחות יחסית מרבי מותר של 80% (ללא עיבוי), RH בגובה שבין 0 ו- 2,000 מ' מעל פני הים.

צריכת האנרגיה הוא אחד הפרמטרים החשובים ביותר לניהול המעבדה מחוץ לרשת. לציוד מעבדה הליבה, יעילות כוח יכול להשתנות 15-40%; עם זאת, צריכת האנרגיה הממוצעת מוערך כאן כדי לספק שירות הולם. שיעור צריכת החשמל הגבוה ביותר (1500-2000 W) מתייחס המזגן, מערכת הכפפות, המכונה PCR, המעקר את החיטוי. בהתחשב 8 שעות של עבודה אינטנסיבית בביצוע את הפרוטוקול ואת 16 שעות של הפקד סביבת מעבדה, צריכת האנרגיה היומית של יחידות מעבדה הוא כ 36 קוט ש ליום עבור BSL-2, בערך 43 קוט ש ליום עבור BSL-3 ו 73 קוט ש ליום עבור מחוברת BSL-2/BSL-3 + מתקנים. עבור יחידה, אנו ממליצים על מתן מקור חשמל עם קיבולת של הספק ריצה/רצוף ≥8 kW, החל/מתח חשמל ≥ 10 קילוואט; על המתקן מחובר, הספק פועל/רצוף ≥12 kW, ואני מתחיל/מתח חשמל ≥14 kW. שימו לב, במתקן מעבדה BSL-3, שמקור אנרגיה גיבוי מומלצת מאוד כדי למנוע הפסקת חשמל מקרית ומבטיחים עבודה יציב של הכפפות ואת מערכת לחץ שלילי במהלך בדיקה אבחון.

גנרטור חשמלי בנזין מופעל הוא פתרון חסכוני לאספקת אנרגיה לשעת חירום. מניחים צריכת הדלק של גנרטור בנזין היא כ- 1.5 ליטר לשעה ב 100% טעינה. אז אם צריכת האנרגיה הממוצעת לטעון 8 שעות של 40% ו 16 שעות עומס 10%, יחידת מעבדה BSL-2 או BSL 3 דורש 7-9 ליטר דלק לכל יום, בהתאמה, ועליו המתקן מחובר גל ~ 15/יום.

היחידות מעבדה מרחוק נועדו להתאים את היכולות של המערכות פאנל סולארי מחוץ לרשת. פאנלים סולאריים אינם דורשים תוספת הדלק, יכול להיות מופעל עם פרודוקטיביות גבוהה באזורים טרופיים וסובטרופיים של אפריקה, אסיה ואמריקה הלטינית בשל ההקרנות השמש גבוהה. כיום, יחידה אחת של מערכת זמינים מסחרית פאנל סולארי מאפשר צריכת חשמל יומית קוט ש עד 44/יום.

ללא קשר לסוג הנבחר של מקור אנרגיה חלופי חשמל, חשמל מלוכלך מסננים מאוד מומלץ, מראש במתקני מעבדה לשיפור איכות חשמל וכדי להגן על ציוד מעבדה. לשמור על מערכת ה-PCR הרחק מקורות קרינה אלקטרומגנטית מסוככים וחזקה כי קרינה אלקטרומגנטית חזקה עלולים להפריע התקינה של המכשיר. . זה גם חשוב אל תשתמש במערכת ה-PCR ליד רטט חזק מקורות, כגון צנטריפוגה או משאבה מאחר רטט מוגזם ישפיעו על ביצועי כלי... ניתן להתקין את ציוד המעבדה רק בסביבה יש מזהמים מוליכים, כמו חלקיקי אבק או שבבי עץ. ודא החדר הרחק מכל פתחי אוורור זה יכולה לגרש את חלקיקי החומר רכיבי כלי.

השימוש במים מעבדה תלוי מספר בדיקות אבחון פועל מדי יום מספר טכנאים מעבדה עובד במתקן. מים חינם נוקלאז נדרש עבור הכנת מיקסרים במהלך הליך האבחון כולל מיצוי בדיקת PCR, צריך להישלח מראש אחרים ציוד וכימיקלים. לפחות 50 מ של מים בחינם נוקלאז יש צורך לעשות בדיקה אחת אבחון; נפח המים חינם נוקלאז הנדרש תלוי עומס העבודה (קרי, על מספר דוגמאות). מים מזוקקים יש צורך להפעיל המעקר אוטוקלב. אוטוקלב צריכת המים במחזור אחד היא 160-180 מ; החיטוי מומלץ לשימוש יומיומי. רוב בפלסטיק (צינורות, טיפים פיפטה, וכו ') הן חד פעמיות, אבל כמה שמישים מחדש בכיור (מיכלים גדולים, ארונות תקשורת, וכו '.). מים זורמים רגיל משמש לשטיפת ידיים בין הליכים, נפחו מינימלי מוערך L 15-20 מדי יום. צריך יהיה שאוב ללחץ; מערכת סינון מראש משקעים מומלץ להגן על מכשירי מים מפני אפקט מזיק של משקעים וכדי לשפר את איכות המים הזורמים.

עבור אחסון הקרה, 5.1 מטר מעוקב אחד לפחות מקרר (+4 ° C), אחת מקפיא 4.9 רגל קוב (-20 ° C עד למינוס 30 מעלות) נדרשים בכל יחידת מעבדה לאחסון דגימות / RNA.

מעבדה טיהור כולל כמה רמות: ניקוי > א > חיטוי > עיקור וסירוס. ניקוי פשוטה יכולה להתבצע באמצעות סבון ומים, תוך קרצוף עם ידו העטויה בכפפה או מברשת. חיטוי כולל כביסה עם כימי נוזלי מיקרוביאלית כדי לעכב את הצמיחה ואת הכפלה של חיידקים. פתרונות אלכוהול (70%) יכול לשמש גם נוזל חיטוי. חיטוי הוא היישום של חומר כימי נוזלי לחסל מיקרואורגניזמים פתוגניים כמעט כל (למעט נבגי חיידקים) על משטחי עבודה וציוד. זמן החשיפה כימיים, טמפרטורה, ריכוז של חומר חיטוי חשובים. נתרן תת-כלורי פתרון (0.5%), או אקונומיקה, הוא מחטא יעיל בקנה מידה גדול עבור טיהור השטח וטיהור מים. סגול הקרנה קוטל חידקים הוא שיטה נוספת של חיטוי. מנורה קוטל חידקים מייצרת אור UV-C ומוביל איון של חיידקים ווירוסים. עיקור מעסיקה הליך פיזי או כימי כדי להשמיד את כל החיים מיקרוביאלית - כולל נבגי חיידקים עמידים מאוד. ניתן לבצע עיקור מעקר אוטוקלב.

כל פסולת מעבדה חייב להיות הפרדה בנקודת הדור. פסולת מוצקה, שאינם חדים, זיהומיות המקום עמיד בפני נזילה שקיות פסולת מסומן חומרים מסוכנים. אם הפסולת שנוצרה היא חדה, היא צריכה להיות ממוקמת במיכלים עמידים לנקב. לאסוף את פוטנציאל זיהומיות נוזלי פסולת במכולות חומרים מסוכנים כראוי עם תוויות של נוזלים. מיכלים ושקיות צריך לא יהיה מלא יותר מ- 2/3 אמצעי האחסון. יש למיין לרשות כל המוצרים אקונומיקה לתוך סל פסולת המיועדת משלהם. פסולת מעבדה יש לטפל בעדינות כדי למנוע יצירת אירוסולים, שבירה של תיקים/מכולות. אוסף תיקים/סלי עם פסולת חומרים מסוכנים חייב להיות אטום משטחים חיצוניים ושוקמו לאחר השימוש עם 0.5% נתרן תת-כלורי פתרון. לעקר כל פסולת מעבדה ב החיטוי ב 121 מעלות צלזיוס למשך 30 דקות לפני מהשריפה. עיין תפקוד המדריך לשימוש נאות של החיטוי. במידת האפשר, הוסף מחוון כימי או ביולוגי החיטוי כדי להבטיח עיקור נאותה. כל בלוק מוצק לנוזל פסולת חייבים להיות מסומנים בבירור כמו לעקר עם הגדרה, התאריך, הזמן, מפעיל. הפסולת שכותרתו יש להציב ואז באזור המאובטח, נפרד לפני מהשריפה.

כצפוי, זרימת העבודה של אבחון תלוי המחלה ואת הדגימה. אם זה מומלץ לזיהוי וירוסים לאסוף דגימות דם (למשל, אבולה¹⁹), ניתן לאחסן מדגם aliquots ב-20 ° C במקום-80 ° C (הצורך לאיתור וירוסים הנשימה). תמיד עדיף לקחת דגימה אחד או יותר כאשר דגימה מן המטופל מאשר כדי לסעף דגימות מאוחר יותר. במידת האפשר, עבור כל סוג של הדגימה יש לקחת דגימות לפחות שני צינורות הדגימה נפרדים. דגימות חייב להיות מחולק תת אם דגימה נוספות אינו אפשרי.

אם דגימות חלופי אפשרות לאחסן בטמפרטורה המתאימה (למשל, מקררים זמינים), מטליות לאחסן טהור (100%) אתנול או 99% מפוגל רוח (תוספים מתנול בלבד). במקרה זה, יש לשים את הטיפ ספוגית לתוך בקבוקון עם 1-2 מ"ל אתנול. שימו לב כי דגימות כאלה מתאימים רק ה-PCR. בנוסף, הערה כי assay ומבוססת הוא הכרחי עבור כל וירוס מסוים אבחון^8,23, ותישלח וירוס לא ידוע דגימות למעבדות שהוקצו נוספת חקירות^{19,20, 21}.

דרישות חובה ומומלצים לרשימה של ציוד מעבדה לבדיקות ה-PCR לאבחון וירוס נשימתי חייב להיות מזוהה. טבלה 3 מדגיש בסיסיות ומתקדמות מינימלית ציוד (מומלץ) ודרישות עבור בדיקת אבחון RT-PCR. לאימון BSL-3, הגנת לחץ שלילי במיוחד (למשל, הכפפות) של אנשי הוא חיוני והכרחי.

המודולים מעבדה מחוברים עדיפים על להגדיל את מספר עובדים המבצעים בדיקות מעבדה, להאיץ הזמן הנדרש עבור מבחן יחיד. החלפת החילוץ RNA ידנית גוזלת זמן אפשרי עם qPCR אוטומטית (למשל, QiaCube). בעוד המכשיר הזה היא מסורבלת (רוחב 65 ס מ, אורך 62 ס מ, גובה 86 ס מ), זה יכול להתאים את סביבת מעבדה ניידת לאחר סידורם מחדש של רהיטים BSL-2 או BSL-3 יחידות.

בעבודתה העתידית יתרכז הפיתוח של מציאות רבודה (AR) והדרכות מציאות וירטואלית (VR). המשקפיים AR/VR ישמש כדי לספק פלטפורמה אינטראקטיבית ללמד רשאיות הדרושים כדי להפוך עובד מעבדה מאומנים היטב. עצות מועילות כדי לבצע חלק קשה, רב שלבי ההליכים בבדיקות אבחון מעבדתיות ייכללו במדריך התוכנה. גישה זו לאנשי אימון צריך לשפר את האיכות של אבחון ביצועים וניהול מתקני המעבדה מרחוק, במיוחד מרחוק ובאזורים משאב מוגבל.

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Autoclave Sterilizer 'BioClave'	Benchmark Scientific, Edison, NJ, USA	B4000-16	16 liter, Benchtop, Dims: 22x17.5x15.7 in, Fully automatic, Extremely Compact
Barcode Scanner	Zebra Technologies ZIH Corp., Lincolnshire, IL, USA	Symbol LS2208	Handheld, lightweight
Breaker Box Panelboard Enclosure	Square D (Schneider Electric), France	MH62WP	NEMA 3R/5/12, Dims: 20 W x 62 H x 6-1/2 in. D, Electrical distribution board
Centrifuge - Microcentrifuge 17,000 x g	Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA, USA	75002440	Holds 24 x1.5 or 2 ml tubes, Dims: 8.9x9.6x13.8 in
Class II Biological Safety Cabinet	NuAire, Inc., Plymouth, MN, USA	NU-602-400	4 Ft. Class II Type A2 Cage Changing Biological Safety Cabinet, 12" Access Opening, HEPEX Pressure Duct
Class III Biological Safety Cabinet (Glove box)	Germfree Laboratories, Ormond Beach, FL, USA	Model #PGB-36, Serial #C-2937	Glove box, Portable, 36", Class III BSC. Dims: 36x20x23.75 in, Includes 2 interior outlets
Cryo Coolers	VWR, Radnor, PA, USA	414004-286	0.5 or 1.5 ml tube benchtop coolers
Freezer (30°C freezer)	Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA, USA	Model ULT430A	To occupy 4.9 Cubic feet
Laminar Flow Cabinet	NuAire, Inc., Plymouth, MN, USA	NU-126-300	3 Ft. Vertical Laminar Airflow Cabinet, 8" Access Opening, HEPA filter supply, 99.99%
Mini Centrifuge	Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA, USA	75004061	Dims: 4.1x5.0x6.0 in
Pipettes automated	VWR, Radnor, PA, USA	05-403-151	Pipet 4-pack (2.5,10, 100 and 1,000μL volume)
Pipettes automated 'Finnpipette'	Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA, USA	4700880	Pipet 4-pack (2, 20, 200 and 1,000μL volume), Advanced Volume Gearing(AVG), Ultra durable
Power Generator	Cummins Power Generation, Minneapolis, MN, USA	C60 D6	60 kW, 60 Hz, 1 Phase, 120/240V, Diesel
Refrigerator	BioMedical Solutions, Inc., Stafford, TX, USA	BSI-HC-UCFS-0504W	Standard Undercounter Refrigerators & Freezers
Refrigerator	Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA, USA	05LRAETSA	To occupy  5.1 Cubic feet
RT-PCR machine 'Step-one plus'	Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA, USA	4376598	Holds 96 samples, Dims: 9.7x16.8x20.2 in
Vortex Mix	Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA, USA	88880017TS	Dims: 6.1x8.3x3.3 in
Chemicals
AgPath-ID One-Step RT-PCR Reagents	Applied Biosystems, Foster City, CA, USA	4387391
Ethanol Koptec Pure 200 Proof	Decon Labs, Inc., King of Prussia, PA, USA	V1001
Nuclease-free Water	Ambion, Inc., Carlsbad, CA, USA	AM9906
QIAamp Viral RNA Mini Kit	Qiagen, Hilden, Germany	52906
SuperScript III Platinum One-Step qRT- PCR Kit	Invitrogen, Carlsbad, CA, USA	11732-088
Disposable
1 mL cryogenic tubes	Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA, USA	03-337-7X
1.5 mL tubes	VWR, Radnor, PA, USA	10025-726
10 µL Filter Tips	Neptune, VWR, Radnor, PA, USA	Neptune, BT10XLS3
20 µL Filter Tips	Multimax, BioExpress, VWR, Radnor, PA, USA	MultiMax, P-3243-30X
200 µL Filter Tips	ART, Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA, USA	ART, 2770
1000 µL Filter Tips	Phenix Research Products, Candler, NC, USA	TS-059BR
AB custom probes	Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA, USA	N/A	Custom probes
Combitips	Eppendorf, Hauppauge, NY, USA	89232-972
Integrated DNA Technology (IDT) custom probes and primer	IDT	N/A	Custom probes
MicroAmp Fast Optical 96-Well Reaction Plate	Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA, USA	490003-978 CS
MicroAmp Fast Reaction Tubes (8 tubes/strip)	Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA, USA	4358293
MicroAmp Optical 8-Cap Strip	Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA, USA	4323032
MicroAmp Optical Adhesive Film	Thermo Fisher Scientific, Carlsbad, CA, USA	4311971
Supplies
Biohazard waste bags	VWR, Radnor, PA, USA	14220-046	20.3 x 30.5 cm Biohazard bags
Gloves	Denville Scientific, Holliston, MA, USA	G4162-250	Small, meduim or large Nitrile or latex gloves
Lab coat	N/A	N/A	Customizable
Masks	VWR, Radnor, PA, USA	414004-663	Advanced protection mask
Protective shoes	N/A	N/A	Customizable