非洲豬瘟實驗室如何建設?
非洲豬瘟是由非洲豬瘟病毒(ASFV)引起豬的一種急性、熱性、高度接觸性動物傳染病,臨床上以高熱、網狀內皮系統出血和高死亡率為特征,易感豬群的病死率高達100%。世界動物衛生組織(OIE)將其列為法定報告動物疫病,我國將其列為一類動物疫病。目前,針對非洲豬瘟防控,尚無有效的商品化疫苗,防控重點是做好生物安全管理和早期診斷撲殺凈化。
設計方案
國家越來越重視非洲豬瘟對農業與養殖業的影響,所以越來越多人開始建設檢疫實驗室,進行動物疫病的檢測項目。檢疫實驗室也被稱為動物疫病實驗室。非洲豬瘟實驗室將會越來越重要,那么非洲豬瘟實驗室應該如何建設呢?
非洲豬瘟實驗室原則上分為四個單獨的工作區域:試劑準備區、標本制備區、擴增區、產物分析區。為避免交叉污染,進入各個工作區域必須嚴格遵循單一方向進行,從試劑準備區→標本制備區→擴增區→產物分析區單向流動。
實驗室空調通風系統設計及壓力控制是非洲豬瘟實驗室的重中之重,雖然非洲豬瘟實驗室沒有嚴格的空氣潔凈度要求,但是為避免各個功能區之間交叉污染的可能性,應采用獨立送風、全送全排的氣流組織形式,并保證各功能區的壓力梯度要求。
試劑準備區
主要進行的操作為貯存試劑的制備、試劑的分裝和主反應混合液的制備。試劑和用于樣品制作的材料應直接運送至該區,不得經過其他區域。試劑原材料必須貯存在本區內,并在本區內制備成所需的貯存試劑。
標本制備區
主要進行的操作為樣本的保存、核酸(RNA、DNA)提取、貯存及其加入至擴增反應管和測定DNA的合成。本區的壓力梯度要求為:相對于鄰近區域為正壓,以避免從鄰近區進入本區的氣溶膠污染。另外,由于在加樣操作中可能會發生氣溶膠所致的污染,所以應避免在本區內不必要的走動。
擴增區
已制備的DNA模板 (來自樣本制備區)的加入和主反應混合液(來自試劑制備區)制備成反應混合液等也可在本區內進行。本區的壓力梯度要求為:相對于鄰近區域為負壓,以避免氣溶膠從本區漏出。為避免氣溶膠所致的污染,應盡量減少在本區內的不必要的走動。個別操作如加樣等應在超凈臺內進行。
產物分析區
主要進行的操作為擴增片段的測定。本區是最主要的擴增產物污染來源,因此對本區的壓力梯度的要求為:相對于鄰近區域為負壓,以避免擴增產物從本區擴散至其它區域。
非洲豬瘟實驗室的核心問題是如何避免污染,由于一旦發生污染,實驗就必須停止,直到找到污染源為止,而且實驗結果必須作廢,需重新進行實驗。所以發生污染后再圍繞實驗室來尋找污染源不但耗時而且繁瑣,浪費人力物力。非洲豬瘟實驗室常見有擴增產物的污染;天然基因組DNA的污染;試劑的污染以及標本間的污染等。因此要避免污染,事前預防是關鍵。
專業的設計是避免污染的源頭,首先應做到各個功能區域科學合理布置;各個功能區域要有明顯的標記(如醒目的門牌或不同的地面顏色等),以避免各個不同實驗區域設備物品、試劑等發生混淆。
其次應具備合理的空調通風系統設置,盡量采用獨立送風、全送全排的空調系統;嚴格的壓力梯度控制、緩沖、門開啟關閉互鎖,以確保“不串風”。
用于非洲豬瘟病毒檢測的實驗室,推薦配置以下設備:II級生物安全柜、混勻儀(渦旋振蕩器)、高速離心機、金屬浴或恒溫水浴鍋、組織破碎儀(均質器/勻漿儀)、移液器、冷藏冷凍冰箱、高壓滅菌鍋。同時,建議實驗室配備合適的個人防護用品,如防護服、手套、口罩等。
系統的培訓、規范的管理是非洲豬瘟成功運行的重點,可圍繞以下內容建立健全培訓與管理制度:
1、擴增檢驗實驗室的技術人員必須進行上崗培訓,經培訓合格后才能從事臨床基因擴增檢驗的工作;
2、操作中使用一次性帽子也是一個有效地防止污染的措施;
3、在實驗操作過程中,操作者必須戴手套,并經常更換;
4、清潔工作及時、正確;除常規的消毒液體對表面進行擦拭消毒或紫外線燈的照射消毒外,對一些實驗設備還應進行高壓消毒處理;
5、嚴格控制進出實驗室的人員;實驗工作結束后,必須立即對本區進行清潔;與實驗無關的人員不得隨意進出實驗室,有條件的情況下要設置獨立的通道和進出整個實驗區的門;盡量減少在實驗區內不必要的走動以減少交叉污染的可能性。
6、擴增產物分析區是最主要的擴增產物污染來源,廢液不能在實驗室中傾倒,必須經消毒液浸泡消毒后在遠離實驗室的地方棄掉,用過的吸頭等一次性材料也應經消毒液浸泡消毒后統一處理,如焚燒等;
7、擴增產物分析區可能會用到某些可致基因突變和有毒物質,應特別注意實驗人員的安全防護;
8、完備的實驗室配套設施是保證實驗工作的必要條件,應根據各個實驗室實驗內容的不同配備相應的設備和儀器,如生物安全柜、離心機、紫外滅菌燈、超凈工作臺、加樣器等;