
新型冠狀病毒感染引起的肺炎疫情至今仍在全球肆虐,且感染病例數(shù)在突破2000萬后仍在繼續(xù)攀升。經(jīng)過全國上下艱苦努力,我國新冠肺炎疫情防控向好態(tài)勢進(jìn)一步鞏固,為全面落實(shí)“外防輸入、內(nèi)防反彈”的總體防控策略,防控工作已從應(yīng)急狀態(tài)轉(zhuǎn)為常態(tài)化。
隨著各地新建符合安全級(jí)別的PCR實(shí)驗(yàn)室與核酸檢測技術(shù)的普及,病毒核酸檢測常態(tài)化已成為落實(shí)疫情常態(tài)化防控“四早要求”的首要措施與關(guān)鍵舉措。
新冠肺炎疑似病例的確診,須“具備以下病原學(xué)證據(jù)之一:
1. 實(shí)時(shí)熒光RT-PCR檢測,新型冠狀病毒核酸陽性;2. 病毒基因測序,與已知的新型冠狀病毒高度同源。
相比于病毒基因測序,病毒核酸檢測因更“接地氣”,也更容易更適合推廣,成為了目前診斷新型冠狀病毒肺炎的“金標(biāo)準(zhǔn)”。
當(dāng)遇到標(biāo)本采集的質(zhì)量、患者所處的病程及檢測試劑盒的靈敏度等因素可影響檢酸檢測結(jié)果。樣本采樣部位不佳、采樣量不足、保存不當(dāng)、病程早期病毒分泌量少及檢測試劑靈敏度不佳常導(dǎo)致新冠病毒核酸檢測的假陰性結(jié)果。但隨著大批量臨床樣本的實(shí)驗(yàn)室檢測不斷增多,除了此前多篇報(bào)道的“核酸檢測可能存在假陰性”外,“假陽性”也是一個(gè)不容忽視的問題。
為什么會(huì)出現(xiàn)假陽性的結(jié)果?如何判斷檢測結(jié)果是假陽性?我們應(yīng)該如何盡量降低或避免假陽性結(jié)果,保證核酸檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性呢?出現(xiàn)了假陽性該怎么辦?......
要知道以上“假陽性”的相關(guān)問題,我們可能要從PCR技術(shù)的原理聊起。
什么是熒光定量PCR?
首先給大家介紹一下臨床上用于新型冠狀病毒核酸檢測的實(shí)時(shí)熒光反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),也就是人們常說的PCR。
實(shí)時(shí)熒光RT(real-time)-PCR,即實(shí)時(shí)熒光反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。它首先將提取的病毒基因組RNA,通過反轉(zhuǎn)錄變成DNA(cDNA)。然后再用病原體特異性的引物,以cDNA作為模板擴(kuò)增病原體核酸序列。因?yàn)閿U(kuò)增的過程中熒光染料能同步整合在產(chǎn)物上,所以研究者可以通過熒光信號(hào)的強(qiáng)弱,進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。

武漢市第四醫(yī)院檢驗(yàn)科核酸檢測PCR擴(kuò)增
實(shí)時(shí)熒光RT-PCR技術(shù)具有特異、快速、敏感、產(chǎn)率高、高通量、簡便等突出優(yōu)點(diǎn),為人類疾病的防治提供新的檢測手段,已成為臨床實(shí)驗(yàn)室常用的操作技術(shù)之一。大多數(shù)病原體都可通過PCR檢測,除了新冠病毒外,還有乙肝病毒(HBV)、人乳頭瘤病毒(HPV)等,但在實(shí)際PCR實(shí)驗(yàn)過程中極易發(fā)生污染,引起檢測結(jié)果的假陽性。
什么是“假陽性”?
PCR反應(yīng)的最大特點(diǎn)是具有較大擴(kuò)增能力與極高的靈敏性,但作為一種高靈敏度的檢測手段,也是因?yàn)檫^于靈敏反而容易污染,PCR的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也容易被各種無關(guān)的外源性DNA或RNA所干擾,極其微量的污染也能擴(kuò)增后被檢出,即在本不該出現(xiàn)熒光信號(hào)的陰性樣本、陰性對照(生理鹽水)或空白對照中出現(xiàn)了陽性的熒光信號(hào),可能造成假陽性的產(chǎn)生與陽性結(jié)果誤判。

引起PCR實(shí)驗(yàn)室污染的原因主要有哪些呢?
由于PCR技術(shù)敏感性特高,所以要求更高,影響因素也非常多,從樣品開始采集到結(jié)果報(bào)告發(fā)出,任何一處細(xì)小的失誤都會(huì)造成檢測結(jié)果的偏差,極其微量的污染都容易導(dǎo)致樣品出現(xiàn)假陽性結(jié)果。產(chǎn)生污染的主要途徑如下:
1、標(biāo)本的污染
(1) 收集標(biāo)本的容器被污染;
(2) 標(biāo)本放置的時(shí)候,由于密封不嚴(yán)溢于容器外;
(3) 容器外粘有標(biāo)本造成相互間交叉污染;
(4) 標(biāo)本核酸模板在提取過程中,由于加樣器污染導(dǎo)致標(biāo)本間污染;
(5) 有些微生物標(biāo)本尤其是病毒可隨氣溶膠或形成氣溶膠而擴(kuò)散,導(dǎo)致彼此間的污染。

武漢市第四醫(yī)院檢驗(yàn)科正在進(jìn)行核酸提取加樣
2、試劑的污染
主要是在PCR組分試劑配制加樣過程中,由于加樣器、容器、雙蒸水、陰性對照及其它試劑被PCR核酸模板或陽性對照污染。
3、擴(kuò)增產(chǎn)物污染
實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)增產(chǎn)物的遺留污染是PCR實(shí)驗(yàn)室中最主要、最常見的污染。因?yàn)?PCR 產(chǎn)物拷貝量大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 PCR 檢測數(shù)個(gè)拷貝的極限,所以極微量的 PCR 產(chǎn)物污染,就可形成假陽性。
氣溶膠污染是最可能造成PCR產(chǎn)物污染的主要原因。在離心機(jī)離心、空氣與液體面摩擦?xí)r、在操作時(shí)比較劇烈地?fù)u動(dòng)反應(yīng)管,開蓋時(shí)、吸樣時(shí)、閉蓋時(shí),及污染加樣器的反復(fù)吸樣吹打都可形成氣溶膠而污染。當(dāng)這些氣溶膠里長短不一核酸片段的小顆粒在實(shí)驗(yàn)室里(或移液器內(nèi))日積月累,沉降到實(shí)驗(yàn)臺(tái)面、PCR儀、移液器、吸頭盒等地方,當(dāng)達(dá)到一定濃度,很可能會(huì)彌漫到樣本中,最后導(dǎo)致PCR實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)假陽性。
PCR實(shí)驗(yàn)室的污染應(yīng)急處理方法有哪些?
根據(jù)國務(wù)院應(yīng)對新型冠狀病毒肺炎疫情聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制醫(yī)療救治組2020年7月10日發(fā)布的《醫(yī)療機(jī)構(gòu)新型冠狀病毒核酸檢測工作手冊》,PCR實(shí)驗(yàn)室的污染應(yīng)急處理方法如下:
1、標(biāo)本污染生物安全柜的操作臺(tái)造成局限污染時(shí)
立即用吸水紙覆蓋,并使用0.55%含氯消毒劑進(jìn)行噴灑消毒。消毒液需要現(xiàn)用現(xiàn)配,24小時(shí)內(nèi)使用。
2、標(biāo)本傾覆造成實(shí)驗(yàn)室污染時(shí)
保持實(shí)驗(yàn)室空間密閉,避免污染物擴(kuò)散。立即使用潤濕有0.55%含氯消毒劑的毛巾覆蓋污染區(qū)。必要時(shí)(如大量溢撒時(shí))可用過氧乙酸加熱熏蒸實(shí)驗(yàn)室,劑量為2g/m3,熏蒸過夜;或20g/L過氧乙酸消毒液用氣溶膠噴霧器噴霧,用量8ml/m3,作用1-2小時(shí);必要時(shí)或用高錳酸鉀-甲醛熏蒸:高錳酸鉀8g/m3,放入耐熱耐腐蝕容器(陶罐或玻璃容器),后加入甲醛(40%)10ml/m3,熏蒸4小時(shí)以上。熏蒸時(shí)室內(nèi)濕度60%-80%。
3、清理污染物時(shí)嚴(yán)格遵循活病毒生物安全操作要求
采用壓力蒸汽滅菌處理,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室換氣等,防止次生危害。
有哪些措施能預(yù)防實(shí)驗(yàn)室污染,防止假陽性的產(chǎn)生呢?
1.布局合理的實(shí)驗(yàn)室是保證實(shí)驗(yàn)?zāi)苷_M(jìn)行的前提
PCR實(shí)驗(yàn)室原則上至少設(shè)有試劑準(zhǔn)備區(qū)、樣品制備區(qū),擴(kuò)增區(qū)三個(gè)單獨(dú)的工作區(qū)域,并設(shè)有專用走廊,各工作區(qū)域應(yīng)設(shè)緩沖間。各區(qū)在空間上完全獨(dú)立,不能相通。各區(qū)有獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng),擴(kuò)增前和擴(kuò)增后區(qū)域應(yīng)具有獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng),擴(kuò)增后區(qū)域保持負(fù)壓狀態(tài),其它區(qū)域保持正壓或常壓狀態(tài),防止擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)入擴(kuò)增前的區(qū)域,壓差≥5Pa。進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口不能設(shè)在建筑的同一平面,要避免排出的空氣被重新吸進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。
各區(qū)域只用于特定的操作,工作衣和清潔清毒物品不得跨區(qū)混用,實(shí)驗(yàn)室人員和物品應(yīng)從試劑準(zhǔn)備區(qū)到擴(kuò)增區(qū)單向工作流動(dòng),不得逆向流動(dòng)。

某醫(yī)院PCR實(shí)驗(yàn)室平面圖設(shè)置
2.做好質(zhì)量控制
實(shí)驗(yàn)室應(yīng)建立合理、科學(xué)的室內(nèi)質(zhì)控標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程(SOP),質(zhì)控應(yīng)該樣本處理到報(bào)告發(fā)放全程參與,新型冠狀病毒核酸檢測嚴(yán)格執(zhí)行“三個(gè)陰性樣本隨機(jī)放在臨床標(biāo)本中間同時(shí)參與檢測全過程”的質(zhì)控策略,以及復(fù)檢規(guī)則的設(shè)置等,可有效避免假陽性結(jié)果的發(fā)生[1]。
3. 試劑耗材的擺放
配制試劑時(shí)應(yīng)正確使用加樣槍,使用帶濾心的槍頭,盡量一次性吸完,不要反復(fù)多次抽吸,以免交叉污染或產(chǎn)生氣溶膠。核酸提取結(jié)束后,取下廢棄試劑和耗材,用自封袋密封后放入醫(yī)療廢物桶中。

帶濾心的槍頭
4. 核酸擴(kuò)增
擴(kuò)增產(chǎn)物是最容易出現(xiàn)的污染,通常一次典型的PCR擴(kuò)增可以產(chǎn)生109拷貝的靶序列,若氣溶膠化,最小的氣溶膠都會(huì)產(chǎn)生含106拷貝的擴(kuò)增序列,這些氣溶膠的累積會(huì)污染實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的試劑、儀器設(shè)備和通風(fēng)設(shè)備,使檢測結(jié)果出現(xiàn)異常[2]。因此,應(yīng)對核酸擴(kuò)增的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)范操作。
(1)擴(kuò)增反應(yīng)液和樣本核酸模板分裝完畢檢查管內(nèi)液面高度一致后,加蓋八聯(lián)管蓋,逐孔按緊,混勻離心后再次檢查八聯(lián)管有無滲漏。
(2)八聯(lián)管轉(zhuǎn)移至96孔擴(kuò)增盤時(shí)再次確認(rèn)管蓋已封嚴(yán),以防擴(kuò)增過程中爆管導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室污染。

將擴(kuò)增產(chǎn)物八聯(lián)管放入“自封袋”內(nèi)封嚴(yán)
(3)擴(kuò)增結(jié)束后要及時(shí)將擴(kuò)增產(chǎn)物從擴(kuò)增儀里取出(禁止打開八聯(lián)管),檢查管內(nèi)液面無變化后放入“自封袋”內(nèi)封嚴(yán),然后帶出擴(kuò)增區(qū),不能隨便丟棄,需按醫(yī)療廢物處理。
5。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的清潔消毒
清潔消毒方法不當(dāng)也是實(shí)驗(yàn)室污染的一個(gè)主要原因,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)遵從先清潔區(qū)域后污染區(qū)域消毒的原則,及時(shí)對實(shí)驗(yàn)室空氣、設(shè)備表面、工作臺(tái)面和地面等實(shí)施有效的消毒。
(1)紫外燈
工作結(jié)束后用可移動(dòng)紫外線燈進(jìn)行工作臺(tái)面照射;
開啟超凈工作臺(tái)或生物安全柜內(nèi)的紫外線進(jìn)行照射;
夜間開啟固定紫外線燈進(jìn)行照射。

武漢市第四醫(yī)院檢驗(yàn)科核酸提取完照紫外消毒
(2)70%乙醇
每天工作開始前及工作結(jié)束后拭工作臺(tái)面、設(shè)備及物品表面;
日常儀器和架子的維護(hù)清潔。
(3)0.55%次氯酸鈉溶液(新鮮配置)
實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái)面和樣本外濺時(shí)使用;
開蓋機(jī)、生物安全柜等日常擦拭。
(4)PCR Cleaner( PCR污染清除噴霧劑)
PCR Cleaner( PCR污染清除噴霧劑)是去除實(shí)驗(yàn)室操作臺(tái)表面DNA的即用型噴霧劑,用于去除PCR工作臺(tái)、實(shí)驗(yàn)室機(jī)電產(chǎn)品、試驗(yàn)臺(tái)表面和實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備表面上殘存的核酸,能快速有效地清除DNA或RNA污染,也是PCR實(shí)驗(yàn)室常見的污染清除利器之一。

另外,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室通風(fēng),真的非常重要。。。!
總結(jié)下來,
實(shí)驗(yàn)室防污染原則
預(yù)防為主,嚴(yán)守章程!
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