17年前,SARS冠狀病毒引起的“非典”事件,回想起來(lái),仍讓人心有余悸。17年后,武漢又爆發(fā)了轟動(dòng)全球的新型冠狀病毒肺炎感染事件。1月12日,世界衛(wèi)生組織(WHO)正式將造成武漢肺炎疫情的新型冠狀病毒命名為2019-nCov。
2月8日下午,國(guó)務(wù)院應(yīng)對(duì)新型冠狀病毒肺炎疫情聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制成員現(xiàn)決定,將新型冠狀病毒感染的肺炎暫命名為“新型冠狀病毒肺炎”,英文名為“Novel coronavirus pneumonia”,簡(jiǎn)稱“新冠肺炎”,英文簡(jiǎn)稱NCP。
2月11日晚,國(guó)際病毒分類委員會(huì)的冠狀病毒研究小組(CSG)在醫(yī)學(xué)類預(yù)印本發(fā)布平臺(tái) medRxiv 發(fā)表最新關(guān)于新型冠狀病毒命名的論文,宣布新型冠病毒“2019-CoV”的正式分類名為嚴(yán)重急性呼吸綜合征冠狀病毒2(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)。另外,在該篇論文發(fā)布前兩個(gè)小時(shí),世界衛(wèi)生組織(WHO)也將由新型冠狀病毒所致的疾病,正式命名為“COVID-19”。
時(shí)值春節(jié)假期期間,武漢新型冠狀病毒肺炎感染事件為中國(guó)最重要的節(jié)日蒙上了一層陰影;而億萬(wàn)人東西南北流動(dòng)的春運(yùn),又令肺炎感染事件雪上加霜,也給全國(guó)的交通、醫(yī)院和疾控系統(tǒng)等帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。
中國(guó)疾病預(yù)防控制中心表示,本次發(fā)現(xiàn)的新型冠狀病毒與SARS和MERS冠狀病毒雖同屬于冠狀病毒這一大家族,但基因進(jìn)化分析顯示它們分屬于不同的亞群分支,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非常常見(jiàn),分為很多類型,所造成的危害差別也很大,引起武漢病毒性肺炎疫情的病原體為一種新的冠狀病毒,有別于SARS病毒。
中國(guó)疾病預(yù)防控制中心和各省市疾病預(yù)防控制中心(簡(jiǎn)稱疾控中心)承擔(dān)著全國(guó)和各個(gè)省市的疾病預(yù)防與控制、應(yīng)急預(yù)警與處置、疫情收集與報(bào)告、監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)、健康教育與促進(jìn)、應(yīng)用研究與指導(dǎo)、業(yè)務(wù)培訓(xùn)與保障、技術(shù)管理與服務(wù)等政府對(duì)社會(huì)的疾病控制職能。
疾控中心的建設(shè)要符合我國(guó)現(xiàn)行的生物安全實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn),目前國(guó)際上依據(jù)實(shí)驗(yàn)室所處理對(duì)象的
生物危險(xiǎn)程度,把生物安全實(shí)驗(yàn)室分為四級(jí):一級(jí)對(duì)
生物安全隔離的要求最低,四級(jí)最高。我國(guó)目前有兩個(gè)四級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室:湖北武漢BSL-4病毒實(shí)驗(yàn)室(中國(guó)科學(xué)院武漢國(guó)家生物安全實(shí)驗(yàn)室 )和國(guó)家動(dòng)物疫病防控高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室(
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院哈爾濱獸醫(yī)研究所)。
科研人員在BSL-3實(shí)驗(yàn)室工作
而三級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室,即BSL-3實(shí)驗(yàn)室,是國(guó)家及幾乎所有省和直轄市疾控系統(tǒng)中最高等級(jí)的生物安全實(shí)驗(yàn)室,在疾病預(yù)防與控制、應(yīng)急預(yù)警與處置、監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)等工作中發(fā)揮著巨大的作用。BSL-3實(shí)驗(yàn)室相對(duì)于BSL-1實(shí)驗(yàn)室和BSL-2實(shí)驗(yàn)室,主要是進(jìn)行特殊的診斷和研究,脈動(dòng)真空滅菌柜和過(guò)氧化氫
空間滅菌器等都是必不可少的安全設(shè)施。
德國(guó)MMM脈動(dòng)真空滅菌柜 德國(guó)PEA氣化過(guò)氧化氫空間滅菌器
本次新型冠狀病毒需要在BSL-3實(shí)驗(yàn)室及以上實(shí)驗(yàn)室才能進(jìn)行實(shí)驗(yàn),所以有極高的無(wú)菌要求。傳遞進(jìn)出的物品都要滅菌,常見(jiàn)待滅菌物質(zhì)有:固體(如金屬器械、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室玻璃器具等),多孔物質(zhì)(如衣物、試管等),開(kāi)口的液體容器(如實(shí)驗(yàn)室內(nèi)裝滿水溶液的三角瓶等),生物廢棄物(如帶菌的培養(yǎng)基、動(dòng)物尸體)等。
而如何保證脈動(dòng)真空滅菌柜滅菌效果是至關(guān)重要的,因?yàn)锽SL-3實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程所產(chǎn)生的固體或少量液體廢棄物中含有病毒和細(xì)菌等有害物質(zhì),若病毒等有害物質(zhì)未完全滅活被排出實(shí)驗(yàn)室,其對(duì)周邊環(huán)境有很大污染風(fēng)險(xiǎn),甚至?xí)䦟⒅旅《緜鞑コ鋈,因此必須要?duì)BSL-3實(shí)驗(yàn)室脈動(dòng)真空滅菌柜滅菌效果進(jìn)行驗(yàn)證,把污染風(fēng)險(xiǎn)降到最低程度。
BSL-3實(shí)驗(yàn)室脈動(dòng)真空滅菌柜滅菌效果監(jiān)測(cè)方法主要包括以下幾類:
一、物理參數(shù)監(jiān)測(cè)
在脈動(dòng)真空滅菌柜的HMI界面上直接監(jiān)視腔體和夾套溫度、壓力、滅菌時(shí)間等參數(shù),并使用打印機(jī)打印、記錄下來(lái)。另外,脈動(dòng)真空滅菌柜在整個(gè)工作流程過(guò)程中,若有溫度或壓力未滿足參數(shù)設(shè)定值要求,則系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警,要求運(yùn)維人員對(duì)相應(yīng)影響因素進(jìn)行改進(jìn)。
脈動(dòng)真空滅菌柜每次運(yùn)行均須對(duì)物理參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè),如滅菌階段溫度、壓力和滅菌時(shí)間等。若滅菌程序運(yùn)行過(guò)程中有報(bào)警發(fā)生,必須消除故障后再次運(yùn)行該程序,直到程序完全運(yùn)行且無(wú)報(bào)警發(fā)生方可開(kāi)門(mén)取出廢棄物。
二、化學(xué)監(jiān)測(cè)
化學(xué)監(jiān)測(cè)是利用化學(xué)指示劑(CI= Chemical Indicator)在一定溫度、作用時(shí)間與飽和真空適當(dāng)結(jié)合的條件下受熱變色的特點(diǎn),用于間接指示滅菌效果或滅菌過(guò)程的監(jiān)測(cè)方法;瘜W(xué)監(jiān)測(cè)常用的方法有:
1)BD測(cè)試:用于檢查滅菌器腔體經(jīng)抽真空后殘留冷空氣的濃度,監(jiān)測(cè)真空水平、是否漏氣等,殘余冷空氣的存在是滅菌器滅菌失敗的主要原因。測(cè)試時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)BD測(cè)試包放于滅菌器排氣口上方,滅菌器內(nèi)不能放入其它待滅菌物品。循環(huán)完成后,取出BD包驗(yàn)證是否滿足要求。BSL-3實(shí)驗(yàn)室每日開(kāi)始滅菌運(yùn)行前進(jìn)行,合格后方可使用。
2)指示膠帶:放在滅菌包外,BSL-3實(shí)驗(yàn)室每個(gè)滅菌包包外均應(yīng)貼有包外化學(xué)指示膠帶或包外指示卡,用于指示每一包物品是否經(jīng)過(guò)了滅菌處理。
3)指示卡:可以指示滅菌溫度和持續(xù)作用時(shí)間,以間接指示滅菌效果。監(jiān)測(cè)時(shí)應(yīng)放于測(cè)試包或待滅菌包內(nèi)。每次滅菌都要使用,每包必用。滅菌后指示色塊達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)顏色為合格,若發(fā)現(xiàn)包內(nèi)指示卡不合格,應(yīng)找出原因,重新滅菌處理直到合格為止。
三、生物監(jiān)測(cè):生物監(jiān)測(cè)是一種利用生物指示劑(BI= Biological Indicator)對(duì)脈動(dòng)真空滅菌器滅菌效果進(jìn)行驗(yàn)證的重要監(jiān)測(cè)方法。將純棉手術(shù)斤折疊成23cm x 23cm x 15cm大小的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)包,將兩支嗜熱脂肪地芽孢桿菌(ATCC7953)放于包中心,將試驗(yàn)包置于滅菌器腔體冷凝水排放口上方,門(mén)關(guān)閉并密封后從程序列表中選擇固體滅菌程序,滅菌周期完成后從包中取出,擠碎指示管內(nèi)安瓿讓培養(yǎng)液浸透管內(nèi)菌片,放于56℃專用恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)48h,連同陽(yáng)性對(duì)照管觀察結(jié)果。所有包內(nèi)滅菌后指示管內(nèi)培養(yǎng)液均沒(méi)有變色,同時(shí)陽(yáng)性對(duì)照管內(nèi)培養(yǎng)液變成黃色,可判定滅菌合格。脈動(dòng)真空滅菌器每周應(yīng)進(jìn)行一次生物監(jiān)測(cè)。
BSL-3實(shí)驗(yàn)室過(guò)氧化氫空間滅菌器滅菌效果監(jiān)測(cè)方法:
不同于脈動(dòng)真空滅菌器是對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程所產(chǎn)生的固體或液體廢棄物進(jìn)行滅菌,氣化過(guò)氧化氫空間滅菌系統(tǒng)是對(duì)BSL-3實(shí)驗(yàn)室物體表面及空間進(jìn)行消毒或滅菌,能有效降低生物安全實(shí)驗(yàn)室的生物負(fù)載,也能保證生物安全實(shí)驗(yàn)室的無(wú)菌操作環(huán)境。
不同的BSL-3實(shí)驗(yàn)室,需要設(shè)計(jì)不同的過(guò)氧化氫空間滅菌方案。過(guò)氧化氫空間滅菌器滅菌效果的驗(yàn)證時(shí)通過(guò)在難以滅菌的位置處放置BI生物指示劑、CI化學(xué)指示劑,如天花板、地板等難以到達(dá)的角落。CI化學(xué)指示劑變色均勻,BI生物指示劑不銹鋼片上分布有嗜熱脂肪地芽孢桿菌(ATCC12980),滅菌后在55-60℃專用恒溫培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)以檢測(cè)滅菌效果,BI是判斷滅菌成功與否的唯一標(biāo)準(zhǔn)。
使用生物監(jiān)測(cè)進(jìn)行滅菌效果的驗(yàn)證時(shí),BI生物指示劑,即嗜熱脂肪地芽孢桿菌的培養(yǎng)對(duì)恒溫培養(yǎng)箱具有較高的要求:
1. 其中非常重要的是溫度的均一性(TemperatureUniformity/In Space):例如在做56℃嗜熱脂肪地芽孢桿菌培養(yǎng)時(shí),要求溫度均一性為±1℃,即在任一時(shí)刻和擱板上任一位置處,溫度均在55~57℃范圍之內(nèi),超出0.1℃即視為偏差和不合格。
2. 升降溫時(shí)間:微生物實(shí)驗(yàn)室恒溫培養(yǎng)箱/生化培養(yǎng)箱的使用是非常頻繁的,有時(shí)候一段時(shí)間內(nèi)開(kāi)關(guān)門(mén)的次數(shù)會(huì)較多,使腔體內(nèi)溫度較快的出現(xiàn)偏差。如何保證恒溫培養(yǎng)箱在關(guān)門(mén)之后進(jìn)行快速的溫度恢復(fù),是衡量其性能的重要因素,故疾控系統(tǒng)、以及出入境檢疫檢驗(yàn)部門(mén)和制藥領(lǐng)域的微生物實(shí)驗(yàn)室更傾向于采用不銹鋼電阻加熱管和壓縮機(jī)制冷的恒溫培養(yǎng)箱。
3. 培養(yǎng)效果:有些恒溫培養(yǎng)箱經(jīng)過(guò)幾天運(yùn)行之后,會(huì)出現(xiàn)培養(yǎng)皿中培養(yǎng)液干燥凝固的情況,造成菌體培養(yǎng)失敗或失效。恒溫培養(yǎng)箱采用頂部回風(fēng)和側(cè)面送風(fēng)的循環(huán)方式是避免這種情況的一種比較合理的設(shè)計(jì)。
德國(guó)MMM恒溫培養(yǎng)箱
恒溫培養(yǎng)箱/生化培養(yǎng)箱不僅可以培養(yǎng)BI生物指示劑,用于脈動(dòng)真空滅菌器和過(guò)氧化氫空間滅菌器滅菌效果的監(jiān)測(cè),保證生物安全實(shí)驗(yàn)室的安全,還可以用于一次性使用衛(wèi)生用品如手套、口罩和防護(hù)服等的微生物檢測(cè)和衛(wèi)生保證。
如GB19082-2009和GB15979-2002中規(guī)定了產(chǎn)品微生物檢測(cè)方法,其中大腸桿菌檢測(cè)方法:取樣液5mL,接種50mL乳糖膽鹽發(fā)酵管,置35℃±2℃培養(yǎng)24h,如不產(chǎn)酸也不產(chǎn)氣,則報(bào)告為大腸桿菌群陰性。如產(chǎn)酸產(chǎn)氣,則劃線接種伊紅美藍(lán)瓊脂平板,置35℃±2℃培養(yǎng)18-24h,觀察平板上菌落形態(tài)。典型的大腸桿菌落為黑紫色或紅紫色,圓形,邊緣整齊,表面光滑濕潤(rùn),常具有金屬光澤,也有的呈紫黑色,不帶或略帶金屬光澤,或粉紅色,中心較深的菌落。取疑似菌落1-2個(gè)作革蘭氏染色鏡檢,同時(shí)接種乳糖發(fā)酵管,置35℃±2℃培養(yǎng)24h,觀察產(chǎn)氣情況。
除了以上生物安全實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用,恒溫培養(yǎng)箱/生化培養(yǎng)箱在制藥領(lǐng)域無(wú)菌控制方面也發(fā)揮著必不可少的作用,如《中國(guó)藥典》2015版四部和2020版四部生物檢定通則增修訂(公示中)中都明確了其應(yīng)用和微生物培養(yǎng)的方法。
2020版四部生物檢定通則增加了滅菌用生物指示劑指導(dǎo)原則,用于脈動(dòng)真空滅菌器和過(guò)氧化氫空間滅菌器滅菌效果的生物監(jiān)測(cè)。2015版四部中如1101無(wú)菌檢查法,用于檢查藥典要求無(wú)菌的藥品、生物制品、醫(yī)療器具、輔料、原料及其他品種是否無(wú)菌的一種方法,防止微生物污染。恒溫培養(yǎng)箱/生化培養(yǎng)箱主要應(yīng)用包含:培養(yǎng)皿、培養(yǎng)瓶是否合格的檢測(cè);空氣、純化水、設(shè)備表面等以及原料、樣品、半成品的檢測(cè),防止微生物污染,保證無(wú)菌操作和生產(chǎn),此時(shí)培養(yǎng)的真菌或細(xì)菌所需的溫度為20~25℃,30~35℃,35~37℃和42~43℃等,要求的溫度均一性仍為±1℃。
一般疾控系統(tǒng)微生物實(shí)驗(yàn)室和出入境檢疫檢驗(yàn)部門(mén)使用幾臺(tái)小的恒溫培養(yǎng)箱/生化培養(yǎng)箱(Reach-In)進(jìn)行BI生物指示劑或細(xì)菌、真菌的培養(yǎng)即可滿足要求。而對(duì)于一些制藥企業(yè)來(lái)說(shuō),無(wú)論從實(shí)驗(yàn)室空間占用方面,還是培養(yǎng)箱內(nèi)部容積和價(jià)格成本方面來(lái)說(shuō),多臺(tái)小的恒溫培養(yǎng)箱/生化培養(yǎng)箱并不是最優(yōu)的解決方案,步入式培養(yǎng)箱(Walk-In)反而是更好的選擇。
Aralab步入式培養(yǎng)箱
(通過(guò)步入式培養(yǎng)箱門(mén)上觀察窗進(jìn)行觀察)