Summary
신속 하 게 구축, 오프-그리드 실험실 설계 되었고 원격, 리소스 제한 전역 설정에 대 한 내장. 기능 및 물류 개선, 확장, 다기능 실험실 모듈의 중요 한 측면을 탐구 된다. 기본적인 실험실 작업에 대 한 점검 및 호흡기 바이러스 진단 테스트에 대 한 프로토콜 개발 이며 제시.
Abstract
최근 전염병 (에볼라, Zika, 메, 인플루엔자, 등) 밑줄에 uptick 필요는 더 많은 '민첩,' 조정 다양 한 공급자, 액세스, 시설, 장비, 교통과 통신에서 배열 하는 문제를 해결 하는 응답 훈련입니다. 이 필요를 해결 하기 위해 우리는 리소스 제한 전역 설정에서 비상사태 그리고 전염병에 대 한 혁신, 확장 가능, 물류 강화, 모바일, 실험실 시설을 개발 했습니다. 학문적 인 의료 센터 임상 작업에 배경을 활용 하 여, 우리 설계 되었습니다 신속 하 게 배포 가능한, 모듈형 BSL-2와 BSL-3 시설 추적 및 약물과 공급의 관리를 위한 사용자 친화적인 소프트웨어 원격 지역에서 전염병 동안 및 발생입니다. 여기, 우리는 우리의 협동, 모바일, 확장-컨테이너 실험실 단위 제시. 실험실의 설계 전력 소비를 최소화 하 고 대체 물 소스를 허용 하 여 오프-그리드 사용을 촉진 한다. 단위의 정보 통신 기술 (ICT) 플랫폼 (i) 사용자 친화적인 태블릿 기반 문서를 제공 (ii) 강화 된 환자 및 공급, 추적 하 고 (iii) 내장 원격 기능 통신 현장 통합. 원격 환경에서 품질을 보장 하기 위해, 우리는 기본적인 실험실 작업에 대 한 검사 목록 및 반전 전사 연쇄 반응 (RT-PCR)을 사용 하 여 호흡기 바이러스 진단에 대 한 프로토콜 개발 했습니다. 설명 했 듯이,이 혁신적이 고 포괄적인 접근 리소스 제한 글로벌 환경에서 실험실 기능 제공에 대 한 수 있습니다.
Introduction
신속한 진단 초기 징후는 다양 한 감염 질환을 구별 하는 경우에 특히 적시 바이러스 감염 관리에 중요 한 악기 이다. 서 아프리카1,2, 아시아 및 라틴 아메리카3,4Zika 바이러스 전염병 (2015-2016 년), 중동 호흡기 증후군 (MERS) 코로나 바이러스의 출현에 최근 Ebola 발발 (2014-2015 년) 감염5,6, 그리고 미국7,8 에서 비정상적으로 치명적인 독감 (인플루엔자) 전염병 (2017-2018)의 무리는 빠르게-구축, 실험실 시설에 대 한 필요성을 발견 교통, 접근, 시설, 장비, 및 커뮤니케이션에서 문제가 발생 합니다.
오프-그리드 기능 (자치 전력 및 물 공급, 등)은 농촌, 리소스 제한 전역 설정9,,1011에 결정적 이다. 임상 작업과 베일 러 의과대학에서 글로벌 프로그램에 우리의 경험 설계 하 고 구축 쉽게 배포, 설치 및 다기능 사용 (BSL-2와 BSL-3)에 대 한 기능을 갖춘 컨테이너 기반 모바일 실험실 사용 되었다. 이 다재 다능 한, 물류 강화 된 실험실 시설의 이미지는 그림 1에 표시 됩니다.
이 빠르게-구축, 실험실 시설에는 확장 디자인이 비슷한 앞에서 설명한 컨테이너 클리닉 (' 비상 스마트 포드 ')12,13,14, 베일 러 대학의과 대학에 의해 개발 및 USAID 후원. (전송 모드)에서 단일 포장된 단위는 9 피트 9 인치 x 8 개 x 8의 크기 피트 (그림 1A, B), 170 평방 피트 (15.75 m2)의 영역을 확장 하 고 (그림 1 c, D). 단위는 10 분에 2 ~ 4 명으로 배포할 수 있습니다.
별도 모듈 연결 가능한, BSL-3 단위 (그림 2B) 설계 작업에 대 한 흡입을 통해 심각한 또는 잠재적으로 치명적인 질병을 일으킬 수 있는 전염 성 요원 BSL 2 lab 시설 (그림 2A)에 대 한 원격 실험실 내장 15. 두 개의 실험실 모듈의 연결 실험 워크플로, 리소스, 공유 및 비용 절감 (그림 2 C-E)의 최적화를 활성화.
모듈은 공기 빡 빡 하 고 편안 하 게, 에너지 효율적인 모바일 쉼터를 만들 수 꽉. 난방, 환기 및 공기 조화 (HVAC) 시스템 중앙된 및 온도 제어에 사용 됩니다. 일반적으로, 실험실 단위 디자인 그들의 자신의 태양 전지 패널 독립적인 전기 발전기 등 대체 전원의 사용 하 여 전력 소비를 최소화합니다. 각 단위는 싱크 및 눈 속임 역, 전력 및 물 커넥터 (그림 3A-C) 포함 되어 있습니다. ICT 플랫폼 제공 선택적, 태블릿 기반 (전화/태블릿 안 드 로이드 또는 아이폰/아이 패드) 제휴 베일 러의 정보 기술 (IT) 개발 공급 추적 및 실험실 결과 문서 (3D 그림)에 대 한 응용 프로그램 설명서 잘 제한 된 연결 원격 환경에서 작업에 경험이 연구 그룹. 시스템 셀룰러 또는 무선 신호를 사용 하 여 작동할 수 있습니다 그리고 즉각적인 백업 또는 전송 연결이 다시 설정 될 때 보안 클라우드 기반된 서버에 연결 하지 않은 문서를 수 있습니다.
실험실은 포함 하는 몇 가지 주요 감염 제어 기능: (a) 부정적인 압력 공기 흐름, (b)는 장갑 상자 또는 biosafety 내각, (c) 건강 위험 관리 시스템: 입증 된 방위의 4 계층 구조를 사용 하 여 살 균 자외선 (UV-C) 조명 시스템 의료 관련 감염을 일으키는 원인이 되는 병원 체의 99.7%를 제거 합니다. 시설은 쉽게 과산화 수소 또는 염소 (표 백제) 시스템을 사용 하 여 효율적이 고 효과적인 오염 제거에 대 한 소독은. 16
품질 실험실 결과 전체 진단 테스트 프로세스의 모든 측면을 평가 하는 지에 따라 달라 집니다. 여기, 선물이 BSL-2와 BSL-3 실험실 워크플로에 대 한 점검 및 신속한 호흡기 바이러스 진단 테스트에 대 한 프로토콜. 바이러스 성 질병의 제안 된 진단 실시간 리버스 전사 연쇄 반응 (RT-PCR)을 통해 견본 (비 강 세척, 혈액, 대변, 및 소변, 등)에서 바이러스 성 RNA 또는 DNA의 검출에 의존합니다. 빠르게는 견본에서 바이러스 부하를 추정 하 게 PCR17,18을 검사 하는 바이러스 성 질병에 대 한 효율적인 도구. 소설의 구현, 분자 진단 분석 실험 수 Ebola19,,2021, 인플루엔자8,22, 결핵 (결핵 등 바이러스 진단 기능 확장 )23.
이 작품의 목표는 새로운 모듈 및 신속 하 게 배포 가능한 실험실 시설을 확인 하 고 교육 가이드를 제공 하는 전염병, 자연 재해 또는 다른 긴급 구제 하는 동안 원격, 낮은 자원 환경에서 작업 하는 실험실 요원에 대 한 상황입니다. 여기, 선물이이 혁신적인 휴대용 실험실에서 호흡기 독감 진단에 대 한 프로토콜.
Protocol
1입니다. 설치
참고:만 2 ~ 4 명 "레고 같은" 실험실 단위 배포에 필요 합니다. 최적으로, 4 개인 배포 하는 데 사용할 것 이라고 하지만 유일한 2 가능 합니다.
- 포크 리프트 트럭 (그림 1A,B) 또는 기타 적당 한 리프팅 장치 컨테이너를 처리 하기 위해 사용 합니다. 적어도 7 톤 리프팅 능력의 포크 리프트 트럭을 사용 하 여 두 가지 유형의 컨테이너24처리.
- 실험실 단위를 설정 하려면 아무 장애물 방해 적절 한 레이아웃 되도록 평평한 풍경에 약 90 x 60 평방 피트 (27.4 x 18.3 m2)의 패치를 선택 합니다. 사이트 비 후 물 소비와 잠재적인 문제가을이 발생할 수 있습니다에 사이트 배수를 보장 하기 위해서 잘 배수 한 토양을 확인 합니다. 근거는 이전 파괴 되어 있으며 10 kN/dm2의 최소한의 압축 강도의 하드 압축된 한 토양을 사용 합니다. 주변 지역 역의 운반 장치에서 장치에 필요한 장비에 대 한 액세스를 허용 하 고 작업을 수행 하는 데 필요한 지원 장비를 수용 해야 합니다.
- 단위 또는 단위는 ' 전송 모드 '에서 선택한 사이트의 중심에 놓고 레벨을 조정 합니다. 각 단위는 6.5% (~ 4도)의 최대 급 사이트에 배포할 수 있도록 4 명의 수평 잭을 갖추고 있습니다. 컨테이너에 대 한 최소 높이 ~ 바닥 배수 및 방전 관 제대로 작동을 보장 하기 위해 6 인치. 하지 확장지 않습니다 잭 12 인치 이상. 잭의 팔을 지원 브래킷을 부착 합니다. 컨테이너 거품 leveler 각 하단 레일의 중심에 배치 하 여 수준 인지 확인 합니다. 그것은 제대로 배치 되었습니다 때까지 단위를 확장 하지 않음!
- 전체 기능에 대 한 패널을 열어 장치를 확장 합니다. 먼저 두 지원 극을 찾습니다. 높이 거의 높은 컨테이너 단위 지원 극을 연결 합니다. 극 사용자를 패널을 열고 옆 문 열려 지붕 패널의 무게를 지원할 수 있습니다. 안전 클립 고정 패널을 계속 핀 역할입니다. 먼저, 안전 클립 제거 후 들어올린 구멍에서 캠 잠금 핀을 당겨. 컨테이너의 하단 (확장) 측면에 위치한 캠 잠금 레버 왜곡이 레버 뒤에 핀을 배치 합니다.
- 지붕 패널 1이이 패널 가스는 고려 스트럿츠를 패널 도어는, 일단은 struts를 발표할 예정 이다. 이것 두 지원 극을 사용 하 여 지붕 (패널 1)를 사용자에 대 한 있게 됩니다. 일시적으로 그것을 지원 (그림 4A) 지붕 패널 아래 지원 장 대의 끝을 이동 합니다.
- 동안에 지원 구멍으로 지붕 패널을 들고 찾아 안전 체인, 컨테이너의 왼쪽 상단에 위치 해 있습니다. 2-3 개인의 도움을 받아 신중 하 게 아래로 드래그 패널 2까지 안전 체인 2 패널의 무게를 들고 바른 종사 하고있다.
- 가스 스트럿의 주위에 포장 하 여 손으로 끌고 산을 윈 치 스트랩 벨트를 연결 합니다. Note 윈 치 도구가 없는 경우 이전 단계 수동으로 수동으로 유지 하 고 그것을 낮추는 패널의 각 측에 적어도 두 사람과 완료 될 수 있다.
주의: 패널의 무게는 260 파운드!
- 아무 사람이 나 패널 2와 윈 치 사용 방법 항목 확인 드릴, 낮은 패널 (그림 4B) 진행 합니다. 패널 2 인하 완전히 윈 치 스트랩 및 윈 치로 다시 릴을 뽑습니다. 윈 치 제거 하 고 사용 하기 위해 준비에 컨테이너의 반대 측에 그것을 배치. 장치의 양쪽 모두 동일 하 고 장치의 다른 측면에 대 한 위의 동일한 단계를 따릅니다.
- 첫 번째 측면의 완전 한 배포, 패널 (이 현재 바닥)에 아래로 도달 고 각 측에 적어도 두 사람과 수동으로 들어 패널 3 위쪽에 문과 쪽 (그림 4C)의 전면 벽으로. 두 사람이 제 3 자 지원 극을 제거 하는 동안 패널 3를 유지 됩니다.
주의: 아무도 장치 내부 또는 패널 3까지 지붕 아래 벽은 장소에! - 패널 3 내부에서 두 개의 래치 찾아서 안전 결박을 사용 하는 장소에 잠금. 검은 지붕 패널 고무 가스 켓은 얼굴의 내부를 꺼내 다는 것을 확인 하십시오. 이 비와 장치에 다른 물 침투를 방지 하기 위해 수행 되어야 합니다.
- 컨테이너의 내부에서 패널 4를 잠금 해제. 일단, 잠금 해제 문 처럼 열려 스윙 있도록 패널 4 (그림 4D) 밖으로 밀어. 잠금 두 안전에 래치 벽 내부. 패널 5의 잠금을 해제 하 고 패널 4에 대 한 동일한 단계를 반복 합니다. 이 패널 같은 내부 안전 래치를 확보. 일단 전체 단위 인테리어 잠긴 다시 바닥까지는 턴버클을 강화 하 고 끝 벽은 봉인 하 고 있다.
- 컨테이너의 양쪽 모두 안전 하 게 확장 하 고, 일단 탈취를 확인 하 고 어떤 필요한 조정 이동에서 발생 했을 수 있습니다. 쉼터 주간 수준 수를 확인 합니다. (비 또는 바람) 기상 후 컨테이너에 잭 검사 하 고 그에 따라 조정 합니다.
- 연결 가능한 실험실 모듈 사용 (그림 5)에 대 한 계획 하는 경우 두 번째 컨테이너를 확장 합니다.
- 전원 및 물 공급 장치를 연결 합니다. 디젤 발전기 차단기 상자를 통해 장치에 연결의 설치에 대 한 자세한 지침에 따라 수동24에서 찾을 수 있습니다.
참고: 원격 실험실 단위 지금 배포 됩니다. 단위의 내부 비 축소 볼륨 특정 진단 테스트에 필요한 장비 및 실험실 공급의 최소를 저장할 수 있습니다. BSL-3 모듈에 대 한 가압 시스템의 설치 세부24 에서 설명 하며 추가 품질 관리. 24
2. 개인 보호 및 기본적인 실험실 작업에 대 한 검사 목록
참고: 일반 안전 및 실험실 테스트 요구 사항 단계 중에 오류가 전체 테스트 프로세스의 결과 무효화 될 수 있습니다.
- 설치 된 실험실 단위 입력을 준비 하기 전에 모든 BSL-2 또는 BSL-3 안전 요구 사항에 대 한 차지는 하는 것을 확인: 드레싱 적절 한 개인 보호 장비 (PPE)로 손, 세척, 장갑 착용 하 고는 어떤 작업을 실행 사용 됩니다.
- BSL 2 lab와 BSL-3 모듈 (조립된 글러브 박스 룸-부정적인 압력 및 PCR 실-긍정적인 압력)에서 실행 되는 테스트 중 개인 보호를 위한 안전 요구 사항을 포함 하는 표 1 에서 검사 목록을 따릅니다.
- 모든 작업 공간 및 실험실에서 공급을 오염을. 표 백제에 노출 하는 모든 영역을 청소 70% 에탄올을 사용 또한 염소 솔루션 (0.5%)로 알려진 액체 표 백제를 사용 하 여 작업 영역 및 소모품, 오염을 계획, 표 백제로 수 혼합 유독 가스를 만들려는 작업 영역에 다른 화학 물질과. 그들의 자신의 지정된 폐기물 bin에 모든 표 백제 제품을 삭제 합니다.
- 시작 하기 전에 실험실 단위에서 작동 하도록, 될 그것의 배치 및 레이아웃에 익숙해져야 합니다. 글러브 박스 (GB) 룸에서 샘플 처리에 대 한 엄격한 규칙이 적용 됩니다. GB 부정적인 압력은! 장갑 상자를 작동, 제조업체의 지침을 확인 합니다. 여러 소스 글러브 박스 작업25에 상세한 자습서를 제공합니다.
참고:이 분석 결과의 목적은 표본에서 추출 하 고 있으면, ribonucleic 산 (RNA) 또는 deoxyribonucleic 산 (DNA), 정화입니다. 추출 된 RNA/DNA 존재 또는 부재의 대상된 바이러스 성 병원 체-인플루엔자 (INF)를 검색할 실시간 RT-PCR에 의해 테스트 됩니다.
3. 빠른 인플루엔자 바이러스 진단 RT-PCR에 의해 BSL-2 실험실 시설에
- 접수 및 등록
- PPE에 대 한 체크 리스트를 적용 (섹션 2 참조). INF는 BSL-2 연습 필요한 클래스 2 에이전트입니다. BSL-2 연습을 위한 적절 한 보호구는 필요 합니다. 또한, 착용 안전 유리 그리고 잠재적인 피부 노출을 최소화 하기 위해 수 갑을 차고 슬리브 랩 코트.
- 에 따르면 세계 보건 기구 (WHO)의 권고26, 사용 살 균 Dacron 또는 레이 온 면봉 플라스틱 샤프트로 호흡기에서 샘플링에 대 한.
참고: 면 또는 칼슘 alginate 면봉, 또는 나무 막대기와 면봉을 포함할 수 있습니다 몇 가지 바이러스를 비활성화 하 고 PCR를 억제 하는 화합물26,27테스트. - 샘플 면봉은 환자에서 찍은, 필드 또는 진료소에서 그들을 실험실 시설에 수송. 통과 창; 통해 전송 샘플 이 창 양쪽에서 열 수 없습니다.
- 통과 창에서 1 분 뒤에 70% 에탄올에 대 한 표 백제와 함께 샘플을 포함 하는 튜브를 스프레이 하 고 실험실 단위에 진입 하기 전에 적절 한 정화를 제공 하기 위해 건조 닦아냅니다. 침수, 다음 장치 내부 실험실 기술자 것 이다 통과 창 열고 등록 표 백제 컨테이너에서 샘플을 수집 합니다. 일반적으로, 샘플을 전달 하는 사람과 샘플을 추출 하는 사람이 동일 하지는.
- 통과 창 열고 등록 샘플을 수집 합니다. 표 백제 및 에탄올 소독 된 모든 샘플 아래로 닦으십시오. 표 백제 70% 에탄올 솔루션 다음 통과 창 내부를 닦아. 인터랙티브 태블릿 기반 시스템 또는 노트북 샘플을 등록 합니다. 다음 정보는 샘플을 식별:
수집 날짜
-발병 날짜
-환자의 나이 및 성별
-견본 유형 (예:., 비 강 면봉)
고유 식별자
-기타 관련 정보 - 바코드를 사용 하 여 튜브를 라벨에 대 한. 각 샘플 튜브와 aliquots를 지정 하는 4 개의 빈 튜브에 바코드를 추가 합니다. 환기 후드에 샘플을 이동 합니다. 각 튜브에 바코드를 스캔 하 고 적절 한 샘플 식별 정보가 태블릿 기반 시스템 또는 노트북 화면에 표시 됩니다 있는지 확인 하십시오. 바코드를 사용할 수 없는 경우, 알코올 저항 마커를 사용 합니다. 항상 자체 유리병, 결코이 모자 처리 하는 동안 전환 받을 수 있습니다! 등록 과정을 완료 합니다.
- 샘플 약 수
- 일단 테스트 튜브 되었습니다, 그리고 인증된 클래스 2 biosafety 내각 표본 처리 하 고 샘플의 aliquots를 사용 하 여. 한 약 수 즉각적인 테스트에 사용할 수 있습니다 그리고 다른 참조 목적 또는 재검사에 대 한 유지.
- 표본 비 강 면봉 팁 바이러스 성 전송 매체에 도착, 30 s 및 짜기 매체에 면봉 팁 꼬이게 유리병의 측에 대하여 그것. 다음 매체와 유해 폐기물 프로토콜 그것의 dispose에서 그것을 제거 (적절 하 게 폐기, 압력솥 중단 1: 100 염소 솔루션으로).
참고: 저장 매체의 작은 볼륨 0.5 mL 이다. 따라서, 3 mL 샘플 6 aliquots (하위 샘플)으로 나눌 수 있습니다. 0.5 mL의 각 샘플에 대 한 1 mL cryo-스토리지 튜브를 사용 하 여 냉동된 매체에 대 한 추가 볼륨을 제공. - Aliquots 때, 각 샘플에 대 한 신선한 살 균 또는 일회용 펫을 사용 하 고 상호 오염을 피하기 위하여 유해 폐기물 용기에 그들을 삭제. 모든 튜브는 단단히 밀봉 닫히고 다는 것을 확인 하십시오.
- 즉각적인 추출에 대 한 표본 당 한 약 수를 이용 하 고 냉동 실에 다른 aliquots를 저장 (그것으로-80 ° C에 이다 호흡 견본) 미래 사용을 위해.
- 일 역을 이동 하기 전에 모든 작업 표면과 장비 70% 에탄올 솔루션 다음 표 백제로 청소.
- 추출 및 정화
- 보장 테스트, 이동의 품질은 바코드를 PCR 샘플 표본 추출에 대 한 지정 된 작업 역 (BSL-2 안전 캐비닛) 지역 처리에서 aliquots. 이 안전 캐비닛는 펫 샘플의 처리에 대 한 별도 집합이 있습니다.
- 바이러스 성 RNA 미니 키트를 사용 하 여 RNA 샘플의 추출. 스핀 프로토콜에 의해 바이러스 성 RNA의 정화에 대 한 제조업체의 지침을 따릅니다. 샘플을 추출 하는 데 필요한 수에 따라 마스터 믹스를 준비 합니다. 실 온에서 샘플 및 세포의 용 해 버퍼 마스터 믹스를 유지.
- 추출 하는 샘플 수를 준비 합니다. 바코드 번호와 고유 식별자 마이크로 원심 튜브 1.5 mL를 레이블을 지정 합니다.
- 설정 560 µ L. 피 펫 깨끗 한 피 펫 팁을 적용 합니다. 각 이라는 튜브에 세포의 용 해 버퍼의 560 µ L를 추가 합니다. 제거 팁입니다. 깨끗 한 피 펫 팁을 적용 합니다. 샘플의 140 µ L를 추가 합니다. 오래 된 삭제 하 고 깨끗 한 피 펫 팁을 적용 합니다. 다른 예제와 반복. 깨끗 한 피 펫 팁을 적용 합니다. 부정적인 통제 관을 140 µ L 버퍼를 추가 합니다. 안전 하 게 각 튜브를 닫습니다.
- 펄스-소용돌이 샘플 aliquot 2 15 미 반복 및 제어 관 세포의 용 해 버퍼 aliquot 1 예제. 마이크로-원심 분리기 각 예제 5 미 품 실 온에서 10 분에 대 한 샘플.
- 외피의 10 분 후 다시 튜브 각 튜브 뚜껑 내부에서 모든 상품을 제거를 원심. 샘플을 에탄올 솔루션의 560 µ L를 추가 합니다. 피 펫 팁을 변경 합니다. 어떤 나머지 또는 추가 샘플 반복 합니다. 각 샘플 튜브를 안전 하 게 닫고 펄스-소용돌이 각 샘플 15 미 마이크로 원심 분리기 샘플 5 s.
- 스핀 열에 혼합물을 적용 합니다. 깨끗 한 2 mL 컬렉션 튜브를 얻을. 스핀 열을 추가 하 고 라벨 샘플을 일치 하도록. 일치 하는 열에 따라 샘플의 630 µ L를 전송 합니다.
- 모자를 보호 하 고는 원심 분리기로 이동. 균등 하 게 원심 분리기에 샘플을 배포 합니다. 세포의 용 해 버퍼를 제거 하는 1 분 동안 6000 × g 에서 원심. 워크 스테이션에 반환 합니다. 컬렉션 튜브를 교체 합니다. 나머지 세포의 용 해 버퍼를 추가 하 고 원심 분리 단계를 반복 합니다. 원래 aliquot 샘플 튜브를 삭제 합니다.
- eluate 처분 하 고 2 개의 버퍼와 스핀 열을 씻어. 버퍼 AW1의 500 µ L를 적용 합니다. 모든 예제와 반복. 1 분에 대 한 모든 샘플 및 6000 × g 에서 원심 분리기의 모자를 보안 합니다. 두 번째 버퍼 AW2와 반복 하 고 3 분 20000 × g 에서 원심.
- 마지막으로 차입 버퍼를 추가 하 여 RNA elute. 깨끗 한 1.5 mL 튜브에 넣고 열 열 열고 1 분, 1 분 동안 6000 x g 에서 원심 분리기에 대 한 실 온에서 60 µ L 버퍼 AVE. 품 어의 추가. 샘플 이제 PCR 분석 준비 되어 있다입니다.
- PCR 증폭 및 탐지
- PCR를 위한 지정 된 별도 영역에서 PCR 증폭을 수행 합니다. 제조업체의 지침에 따라 한 단계 절차에 대 한 PCR 프로토콜을 사용 하 여 바이러스 성 대상의 PCR 증폭을 실시 합니다. Note, 마스터 믹스 바이러스 특정 뇌관, 프로브, 2 x RT-PCR 버퍼 및 RT-PCR 효소를 사용 하 여 이루어집니다. 접시 또는 튜브를 마스터 믹스를 추가 하 고 추가 하 고 (섹션 4.4 참조) 개별 샘플을 혼합.
- PCR 기계에 접시를 전송 하 고 바이러스 성 대상 확대 조건에 따라 실행 합니다. 샘플은 PCR 악기에 로드 되 면 실행을 완료 하는 데 약 90 분 걸립니다.
- 장비 사용 후 유지 보수
- 표 2에 따라 장비 사용 후 정기적이 고 주기적인 유지 관리를 수행 합니다.
4. 빠른 인플루엔자 바이러스 진단 RT-PCR에 의해 BSL-3 실험실 시설에
참고: BSL-3 조건 실험 프로토콜 그대로 유지 됩니다, 하지만 안전 조치 아무것도 위에 우선 합니다. BSL-3 실험실에 들어가기 전에 봐 투명 창을 통해 반드시 부정적인 압력 글러브 박스 단위에 설립 되었습니다. 그것은 벽에 핑크 볼 표시 되 면 부정적인 압력 설립 되었습니다 분명 있을 것입니다.
- 접수 및 등록
- 부정적인 압력 설정 된 후 문을 열고 단위를 입력 합니다. 즉시 손 세척 하 고 PPE와 함께 진행. PPE 및 워크플로 BSL-3에 대 한 체크 리스트를 적용 (섹션 2 참조).
- 다음 순서에 따라 보호구를 씌우고 진행: 장갑, 가운, 신발 커버, 마스크, 얼굴 방패, 장갑의 두 번째 쌍에서. 몸 전체를 보호 하는 전체 드레스 입고 하는 것이 좋습니다.
- 컴퓨터를 켜고 안정화 장갑 상자에 압력을 허용. 표 백제 스프레이 솔루션을 사용 하 여 모든 지역 및 내부 및 외부 장갑 상자 사용할 수 공급 오염을. 표 백제 표 백제만 용기에 폐기물의 처분. 표 백제에 대 한 모든 영역을 청소 사용 70% 에탄올 솔루션 사용 되었습니다.
- 샘플 통과 창을 통해 전송.
참고: 통과 창에서 삭제 된 전에 튜브 샘플을 포함 하는 특히 1-2 분에 대 한 차 아 염소 산 목욕에 잠수 하 여 소독 표 백제 솔루션 샘플 스프레이, 그들을 받기 전에 적어도 1 분 동안 혼자 고 통과 두고 BSL-3 유닛 내부. 받는 사람이 외부에서 샘플을 전달 하는 사람이 BSL-3 실험실 내부 샘플 추출 해서는 안됩니다 같은. - BSL-3 장치 내부 샘플을 수신 하 고는 등록을 진행 하 고 단계를 표시 하기 전에 그들을 청소.
- 인터랙티브 태블릿 기반 시스템 또는 노트북 샘플을 등록 합니다. 다음 정보는 샘플을 식별 (3.1.5 절 참조).
- 바코드를 사용 하 여 튜브를 라벨에 대 한. 바코드를 사용할 수 없는 경우, 알코올 저항 마커를 사용 합니다.
참고: 항상 자체 유리병, 결코이 모자 처리 하는 동안 전환 받을 수 있습니다!
- 샘플 약 수
- 일단 샘플 등록 하 고 튜브 분류 되었습니다, 글러브 박스 안쪽에서 샘플을 검색 하기 위해 공기 잠긴된 트레이 통해 인증된 장갑 상자에 샘플을 놓습니다. 문을 닫으세요. 다음 샘플을 검색 하기 위해 장갑 상자를 통해 다른 문을 엽니다. 열지 마십시오 두 문을 한 번에. 열고 안전 조치에 대 한 두 개의 서로 다른 단계에서 각 문을 닫습니다. UV-C 조명 설정.
- 일단 샘플 글러브 박스 내부에 안전 하 게 이동 되었습니다, 장갑 상자에 예제 aliquots를 만드는 앞에서 설명한 단계를 수행 합니다. 샘플의 한 약 수 즉각적인 테스트에 사용할 수 있습니다 그리고 다른 참조 목적 또는 재검사에 대 한 유지. 견본 비 강 면봉 팁 바이러스 성 전송 매체에 도착 한다. 견본을가지고 고 각 유리병에 넣어. 면봉 끝 30 s 및 짜기 위한 매체에서 저 매체에서 그것을 제거 하 고 유해 폐기물 프로토콜을 활용 하 여 그것을 처분 하기 전에 유리병의 측에 대하여 그것은 적절 하 게 폐기, 오토 클레이 브 (1: 100 염소 솔루션으로 걸어).
참고: 저장 매체의 작은 볼륨 0.5 mL,이 목적을 위해 사용 1 mL 튜브입니다. 따라서, 3 mL 샘플 6 aliquots (하위 샘플)으로 나눌 수 있습니다. - 각 샘플에 대 한 신선한 살 균 또는 일회용 펫을 사용 하 고 유해 폐기물로 폐기. 일단 샘플은 aliquoted, 밀폐 용기에 샘플을 이동 합니다. 보호 튜브를 닫고 장갑 상자에서 제거 합니다.
- 글로브 박스 내에서 생물 학적 쓰레기 봉투 닫고 교차 오염을 피하기 위하여 새로운 쓰레기 봉투를 준비 합니다. 글러브 박스 작업 후 5 분 및 70% 에탄올 솔루션에 대 한 표 백제를 적용 오염을
- 즉각적인 분석을 위한 견본 당 한 약 수를 이용 하 고 그것이 호흡 견본-80 ° C에서 냉동 실에 다른 사람을 저장. 오염 테스트를 위한 한 약 수를 유지, 저장에 대 한 장갑 상자에서 모든 샘플-80 ° C 냉동 고에 이동 합니다.
- 추출 및 정화
- 후 오염, 글러브 박스에 다시 영역을 처리 하는 견본에서 PCR 분석에 필요한 바코드 샘플 aliquots 이동 합니다.
- 글러브 박스에서 추출 절차에 대 한 모든 세포 단계를 수행 합니다. 바이러스 성 RNA 미니 키트를 사용 하 여 제조업체의 지침에 따라 RNA 샘플의 추출. 제조업체의 지침에 스핀 프로토콜에 의해 바이러스 성 RNA의 정화에 대 한 단계별 지침을 따릅니다.
- 추출 하는 샘플 수를 준비 합니다. 바코드 번호와 고유 식별자 마이크로 원심 튜브 1.5 mL를 레이블을 지정 합니다.
- 샘플 및 펄스 소용돌이의 140 µ L에 세포의 용 해 버퍼의 560 µ L를 추가 합니다. 실 온에서 10 분 동안 품 어.
참고: 비활성화 절차 추출 되는 BSL-3 병원 체의 종류에 따라 다를 수 있습니다 그리고 어떤 경우에 더 비활성화 필요할 수 있습니다. - 세포 단계 후 단단히 밀봉 각 샘플에 고 잠겨 가압된 공기 통로 (경우는 원심 분리기 장갑 상자 밖에 서) 합니다. Biosafety 절차의 나머지 부분에 대 한 캐비닛으로 lysed 샘플을 전송 합니다.
참고: 장갑 상자 또는 BSL-3 병원 체 및 필요한 프로토콜에 따른 생물 안전 캐비닛 뒤 글러브 박스에서 추출 및 RNA의 정화에 대 한 절차를 완료할 수 있습니다. - 작업 영역 및 표 백제를 사용 하 여 다시 글러브 박스에서 공급 오염을 확인 하 고 모든 영역을 청소 70% 에탄올 솔루션 이전 표 백제에 노출.
- 3.3.6-3.3.10 세척 및 RNA의 정화에 대 한 절의 단계를 따릅니다.
- 추출 후 PCR 분석에 대 한 통과 창에 샘플을 전송 합니다.
- 샘플을 제거 하 고 전송, 후 제 2 항에 따라 글러브 박스, 밖에 서 실험실 작업을 오염을.
- PPE를 제거 하기 전에 공기 순환 장치에 안전 하 게 필터링 PPE를 제거 하기 시작 하기 전에 사이클의 적절 한 수에 도달 될 때까지 기다립니다. 제거 하 고 모든 PPE의 PPE에 삭제 후 즉시 컨테이너 낭비, 제 2 항에 따라 단위, 종료 하기 전에 비누와 물으로 실험실에 손 세척을 진행.
- PCR 증폭 및 탐지
참고: PCR 확대는 PCR를 위해 지정 및 통과 창을 통해 장갑 상자 영역 연결 별도 영역에서 수행 됩니다. 작업 영역 및 공급 시험 전에 소독 해야 합니다.- 통과 창에서 추출 된 RNA 샘플을 제거 합니다.
- 1 단계 PCR 프로토콜을 사용 하 여 바이러스 성 대상의 PCR 증폭을 수행 합니다. 바이러스 특정 뇌관, 프로브, 2 x RT-PCR 버퍼 및 RT-PCR 효소를 사용 하 여 마스터 믹스를 준비 합니다. 다음 구성 요소 1.5 mL 튜브를 사용 하 여 각 대상된 분석 결과 대 한: 물, 뇌관 및 프로브, 2 x 버퍼 및 RT-PCR 효소. 와 동 그리고 스핀 마스터 믹스입니다.
- 약 수 지구 튜브의 각 마스터 믹스. 일단 마스터 믹스를 준비 권장된 온도에 저장에 PCR 키트를 반환 합니다.
- 각 스트립 튜브 사이 별도 팁을 사용 하 여 스트립 튜브의 각 개별 샘플을 추가 합니다. 샘플 접시 또는 1 분에 1500 rpm에서 튜브를 회전 합니다. 샘플 실시간 PCR 장치에 로드 될 준비가 되었습니다.
- PCR 악기 샘플 접시를 전송 하 고 바이러스 성 대상 확대 조건에 따라 기계를 실행 합니다. 그것은 하나의 실행을 완료 하는 데 약 90 분 걸립니다.
- 결과 수집 하 고 실험실을 떠나, 전에 PPE를 제거 하 고 적절 하 게 제 2 항에 따라 각 워크스테이션 및 다음 진단 테스트를 위한 준비를 오염을 제거 합니다.
- 장비 사용 후 유지 보수
- 표 2에 따라 장비 사용 후 정기적이 고 주기적인 유지 관리를 수행 합니다.
참고: 전체 진단 처리 시간은 약 4 시간 이다. 추출 시간 및 시간을 설정 하는 PCR, 샘플의 수에 따라 다를 수 있습니다 그리고 진단 테스트 4-5 시간 이상 대응 하 게 걸릴 수 있습니다.
- 표 2에 따라 장비 사용 후 정기적이 고 주기적인 유지 관리를 수행 합니다.
Representative Results
이 연구의 목표 설명 제안된 BSL-2와 BSL-3 모바일 실험실 시설 호흡기 바이러스 대표 결과 진단 테스트 테스트에서 높은-품질을 동일 있도록 적절 한 환경을 제공 하는 고정 된 실험실입니다. 실험실 시설 산업 보건 및 안전 (OHS) 권장 사항에 지정 된 테스트 요구 사항을 준수 하기 위해 설계 되었습니다. 최대한 빨리 원격 실험실 시설 배포 (그림 4)와 모든 장비 이며 용품 설치 되어 (그림 5), 실험실 테스트를 실행할 수 있습니다.
실험실에 따라 표준 운영 절차, PPE (실험실 코트, 보호 신발, 장갑, 마스크, 보호 안경, 등)에 BSL-2 연습 필요에 대 한 적절 한. BSL-3 연습에 대 한 부정적인 압력의 PCR 실험 모듈 인증된 장갑 상자 장비 된다. 실험실 단위 샘플 받기의 단계에서 직원을 보호 하기 위해 외부 통과 windows에서 업그레이드 됩니다. 등록 절차 이전 개발된 태블릿 기반 응용 프로그램 (그림 3D) 단순화 될 수 있습니다. 노트북에서 실행 하는 다른 허용 응용 프로그램은 또한 사용할 수 있습니다.
오염 또는 잠재적인 영향을 미칠 수 있는 생 화 확 적인 시 약 사이의 간섭을 방지 하는 목적에 진단 절차의 단계를 구분 하는 연결 된 실험실 모듈에서이 특정 호흡기 바이러스 진단 테스트를 수행할 수 있는 테스트 결과. 진단의 품질을 최대화 하려면 급속 한 진단 테스트 연습 활용 (i) 모두 기본적인 실험실 BSL-2와 연결 트래버스 PCR 방 (제 3) 또는 (ii) GB와 PCR 객실 통과 창 (제 4)로 연결 합니다. 제안 된 실험실 워크플로 다이어그램 그림 6 에 제시 하 고 개인 보호를 강조 한다. 다이어그램 원격 지역에서 실험실 직원은 최소한 훈련 하는 경우에 특히 인력 보호를 위한 각 표시 된 단계의 중요성을 인식 합니다.
인플루엔자의 급속 한 진단 테스트는 RT-PCR 기술을 통해 수행 됩니다. 절차는 4 가지 주요 단계를 포함합니다. 참고 개별 작업 영역 프로토콜의 각 단계에 대 한 할당 됩니다.
첫 번째 단계 샘플을 가져오고 하위 여러 aliquots 그것을 나눌 것입니다. aliquots 다음 데이터 컨트롤의 효과 개선 하기 위해 바코드 표시 하 고 추가 조사에 대 한 냉동 고에 저장 된 수 있습니다. 두 번째 단계 centrifuging와 열에 의해 세포의 용 해 버퍼에서 샘플을 비활성화 하는 것입니다. 첫 번째 및 두 번째 단계는 biosafety 캐비닛에 밖으로 실행 되어야 한다. 개별 피 펫 세트와 장비를 이용 한다. 사용 가능한 경우 PCR 테스트 PCR 룸에서 제시 된다. 세 번째 단계는 결과의 문서 이다. 단계 4 후 장비 사용, 그리고 실험의 끝에 인사 보호의 유지입니다.
만약 표본 BSL로 분류 될 것으로 예상 된다-3 + (e.g.,Ebola, Zika, 메, TB) 글러브 박스 시설을 사용 해야 합니다. 원격 실험실에서 기가바이트 룸 자체 통과 창 표본 및 노트북 이나 태블릿 샘플 등록을 받을 수 있다. 샘플 aliquot 및 바이러스 비활성화 모두 수행 되어야 합니다 장갑 상자 약 실에서. UV-C 조명 절차 중 오염을 방지 하는 것이 좋습니다. 샘플의 비활성화, 후 추가 프로토콜에 대 한 단계는 기본적인 실험실 BSL-2와 BSL-3 테스트 및 검사 목록 파트 III 다음과 비슷합니다 (표 1, 그림 6).
그림 1. 실험실 시설 프로토 타입. (A, B) 전송 모드; (C) 배포 모드: 외부; (D) 배포 모드: 인테리어. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2 . 회로도. (A) 기본적인 실험실 BSL-2; (B) 글러브 박스와 보호 견본 전송;에 대 한 일반적인 통과 창 PCR 실험실 BSL-3 모듈 포함 (C) 연결 된 실험실 시설 (A)와 (B) 공유 유틸리티. (D,E) 반대편에서 연결 된 단위의 사진입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3. BSL-3의 (A) 인테리어는 (1) 통과 창, 싱크대 (2) 눈 속임 역 입구; (B) 전기 전원 커넥터, 커넥터 (C) 물; (D) 태블릿 기반 소프트웨어 공급 추적 및 실험실 결과 대 한 문서화. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4 . 실험실 시설 배포. 패널 같이 단위의 1 개의 측에 전개 (A D)에 대 한 지시. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 5 . 연결 실험실의 설계도: (A) BSL-2 모듈 1; (B) 글러브 박스와 PCR 모듈 2. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 6 . 원격 실험실 시설에 호흡기 바이러스 진단 RT-PCR 검사에 대 한 흐름 차트. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
| 원격 실험실 BSL-2 | 원격 실험실 BSL-3 |
| 제 1 부 | 제 1 부 |
| i. 연구소 기술 문을 통해 입력 하 입구를 표시 하 고 랙 입구 문 옆에 걸려 연구실 코트를 입었다. 오픈 신발 금지, 고급 마스크와 보호 안경을 권장 된다. | 난 부정적인 압력을 보장 하기 위하여 단위 외부 장갑 상자 창에서 보고 실험실 기술 활성화 됩니다. (핑크 볼 부정적인 압력은 작동 표시 장치에 표시 됩니다). |
| ii. 실험실 기술 싱크대에 손을 씻고, 일회용 장갑을 끼 샘플의 섭취와 함께 시작 하. | ii. 부정적인 압력 작동, 유일한 문으로 들어가고 랙 입구 문 옆에 걸려 있는 실험실 외 투에 넣어 실험실 기술. 오픈 신발 금지, 고급 마스크와 보호 안경을 바람직한. |
| iii. 차 아 염소 산 목욕 통과 창에 이전에 감소 된 샘플은 실험실 기술에 대 한 통과에 앉아 있다. | ⅲ. 실험실 기술, 싱크대에서 손을 씻고 일회용 장갑, PPE에 넣고 샘플의 섭취로 시작. |
| iv. 샘플 접수를 받았다. | iv. 이전 차 아 염소 산 목욕 통과 창에 이전에 감소 된 샘플은 실험실 기술에 대 한 통과에 앉아 있다. |
| 2 부 | v. 샘플 접수를 받았다. |
| v. 진단 절차에 따라 표본 biosafety 캐비닛을 이동 하 고 비활성화. | 2 부 |
| 6. 표본 현미경, 원심 분리기, 또는 썩 어에 대 한 준비. | 6입니다. 표본 장갑 상자에 비활성화입니다. |
| 7. 적절 한 진단 테스트를 실행합니다. | 7입니다. 표본 핵 산 격리에 대 한 실행입니다. |
| viii. 4 ° C 냉장고 또는 적절 한 냉장고에 견본을 저장 합니다. | viii. 후 추출, 표본 통과 창으로 이동. |
| 3 부 | 9. 실험실 기술 단위 (긍정적인 압력)의 PCR 측에 입구를 통해 들어간다. |
| 9. 얼룩 및 항목의 세척에 대 한 싱크를 사용 합니다. | 랙 입구 옆에서 실험실 외 투에 넣어 실험실 기술, x. 장갑에 넣어 싱크대에 손을 씻으십시오. |
| x. 노트북 & counterpace 수행 분석 및 문서를 사용 합니다. | xi. 샘플 통과 창에서 글러브 박스 룸에서 받을 수 있습니다. |
| xi. 압력솥을 실행 하 여 장비를 소독. | xii. 해당 되는 경우에 필요한 샘플 층 류 캐비닛에 준비. |
| xii. 생물 학적 폐기물 컨테이너에서 어떤 유해 폐기물의 처분. | 13 세 한 적절 한 진단 테스트를 실행합니다. |
| xiii. 워시 싱크대에 손을. | 14 세. 4 ° C 냉장고 또는 적절 한 냉장고에서 견본을 저장 합니다. |
| xiv. 만요 실험실 코트 백업 랙. | 3 부 |
| xv. 같은 문을 통해 종료 합니다. | xv. 얼룩 및 항목의 세척에 대 한 싱크를 사용 합니다. |
| 16. 노트북 및 counterpace를 사용 수행할 분석 및 문서. | |
| 17 세. PCR 방 통과 창으로 전송 튜브 고 압력솥을 실행 하 여 장비를 소독. | |
| 18 세. 생물 학적 폐기물 컨테이너에서 어떤 유해 폐기물의 처분. | |
| xix. 싱크대에 손을 씻으십시오. | |
| xx. 동일한 입구 문을 통해 종료 합니다. |
표 1입니다. PCR 진단 워크플로우를 위한 점검 표입니다.
| 유지 보수 및 교정 | ||
| 실시간 PCR 시스템 | 월별 | 매달 마다 배경 교정 수행 |
| 18 개월 | 배경, 공간을 수행 하 고 염색 교정 18일 개월 마다 | |
| 원심 분리기 | 1 년 | 당 분 및 온도 외부 또는 내부 교정 서비스를 통해 혁명에 대 한 보정 |
| 글러브 박스 | 매일 | 시각 요소, 특히 HEPA 필터, 장갑, o-링 및 호스의 노출된 표면에 손상에 대 한 검사. 덕트 클램프는 빡 빡 하 고 장소에 다는 것을 확인 하십시오. 누출 압력 시험을 수행 합니다. 테스트 압력 경보. |
| 6 개월 | HEPA 필터 변경 | |
| 1 년 | 시스템 보정 | |
| 오토 클레이 브 | 주간 | 약한 비 연마 세제를 사용 하 여 선반과 물 탱크 청소 |
| 3 개월 | 타이머 및 계기 보정 | |
| 1 년 또는 모든 50 사이클 | 검사 하 고, 철저 하 게 청소 하 고, 테스트 하 고 보정 | |
| 냉장고 및 Freeezer | 6 개월 | 팬 모터, 증발 기 코일, 집 광 코일과 콘덴서 필터 진공 청소기로 청소를 확인 하 고 필요에 따라 배터리를 교체 |
| 1 년 | 내부 또는 외부 교정 서비스를 통해 냉장고를 보정 | |
표 2입니다. 실시간 PCR 장비 유지 보수입니다.
| 필수 | 권장 |
| 실험실 외 투, 보호 신발, 장갑 | 실험실 외 투, 보호 신발, 장갑, 마스크, 안경 |
| 냉장고 4 ° C, 냉동-20 ° C | 냉장고 4 ° C,-20 ° C, 냉장고 냉장고-80 ° C |
| 자동화 된 펫의 1 세트 | 자동화 된 펫의 3 세트 |
| 원심 분리기, 셰이 커, thermocycler | 로봇 시스템 |
| RT-PCR 기계, 얼음 목욕 | RT-PCR 온도 조절, 얼음 냉각기 |
| 생물 학적 쓰레기 봉투 | 생물 학적 폐기물 처분 압력솥 |
표 3입니다. RT-PCR 호흡기 바이러스 진단에 대 한 최소 요구 사항을 테스트 BSL-2.
Discussion
위에서 설명한 원격 실험실 시설 이며 물류 중심, 확장, 신속 하 게 구축, 다기능, 실험실 직원 및 작업 효율을 보호 하기 위해 기어 드 인간 중심 디자인 개념에 따라. 빠른 실험실 설치 및 안전 호흡기 바이러스 격리 및 진단에 대 한 자세한 프로토콜 개발 및 제시.
최적의 장비 작동을 위해 다음 조건이 실험실 단위에서 유지 되어야 합니다: 21 ± 2 ° C, 5 ~ 40 ° C의 허용 온도, 허용 최대 상대 습도 (비응축), 80 %RH 14 ± 5 %RH 습도의 주위 온도 그리고 0과 해발 2000 m 사이의 고도.
에너지 소비는 오프-그리드 실험실의 관리에 대 한 가장 중요 한 매개 변수 중 하나입니다. 코어 실험실 장비, 전력 효율 15-40%; 다 수 있습니다. 그러나, 평균 에너지 소비 여기 적절 한 서비스를 제공으로 추정 된다. 높은 전력 율 (1500-2000 W) 에어컨, 글러브 시스템, PCR 기계 및 고압 소독 기에 관한. 프로토콜 및 실험실 환경 제어의 16 시간을 수행 하는 집중적인 작업의 8 시간을 고려 하면 실험실 단위의 일일 에너지 소비는 약 36 kWh/일 BSL-2, BSL-3, 약 43 kWh/일 및 연결에 대 한 73 kWh/일 BSL-2/BSL-3 + 시설. 하나의 단위로 실행/연속 전력 ≥8의 용량을 가진 전기 전원의 소스를 제공 좋습니다 kW, ≥10 kW; 전원 서 지/시작 연결 된 시설, 실행/연속 전력에 대 한 ≥12 kw 급, 그리고 서 지/시작 ≥14 kW 전력. Note, BSL-3 실험실 시설에 백업 에너지 소스 사고 정전을 방지 하 고 진단 테스트 중 장갑 상자 및 부정적인 압력 시스템의 꾸준한 작업 좋습니다.
가솔린 구동 전기 생성기는 비상 에너지 공급을 위한 비용 효율적인 솔루션입니다. 가솔린 발전기의 연료 효율을 100% 부하에서 시간 당 약 1.5 갤런 가정 합니다. 평균 일일 에너지 소비는 경우 40%의 8 시간 로드 및 10% 중 16 시간 실험실 단위 BSL-2 또는 BSL-3 7-9 일 당 연료의 갤런 필요 대응 하 게, 그리고 연결 된 시설 필요 ~ 15 분/일.
원격 실험실 단위 오프 그리드 태양 전지 패널 시스템의 기능에 맞게 설계 되었습니다. 태양 전지 패널 추가 연료를 필요로 하지 않는 하 고 높은 생산성 높은 태양 방사선으로 인해 아프리카, 아시아, 라틴 아메리카의 열 대와 아열대 지역에서 운영할 수 있다. 현재, 상용 태양 전지 패널 시스템에의 한 단위 수 최대 44 kWh/일의 일일 전력 사용량.
선택한 유형의 대체 전기 에너지 소스에 더러운 전기 필터는 강력 하 게 권장 하 고 실험실 시설 전력 품질을 개선 하 고 실험실 장비를 보호 하기 위해 미리 설치. 강한 전자파 장치의 올바른 작동을 방해할 수 있기 때문에 강력 하 고 비차폐 전자기 방사선의 근원에서 PCR 시스템을 유지. 그것은 또한 중요 한 강한 진동 근처 PCR 시스템 소스, 원심 펌프 등 과도 한 진동 장비 성능에 영향을 미칠 것입니다 때문에 하는 사용 하지 마십시오. 실험실 장비 먼지 입자 또는 나무 같은 절연체를 사용 오염 물질은 환경에만 설치할 수 있습니다. 객실은 기기 부품에 미 립 자 물자를 추방 수 있는 통풍구에서 확인 합니다.
실험실 물 사용량 실행 매일 진단 테스트의 수는 시설에서 근무 하는 실험실 기술자의 수에 따라 다릅니다. Nuclease 무료 물 추출 및 PCR 테스트를 포함 하 여 진단 절차 중 믹서의 준비를 위해 필요 하며 사전에 다른 물품과 화학 물질 전달 해야 합니다. Nuclease 무료 물 50 mL 이상 필요 한 진단 테스트; nuclease 무료 물이 필요한 볼륨 (즉, 샘플 수가)에 작업 부하에 따라 다릅니다. 증류수는 고압 소독 기를 위해서 필요 하다. 1 사이클에서 고압 물 소비량은 160-180 mL; 오토 클레이 브는 일상적인 사용을 위한 것이 좋습니다. 플라스틱 (튜브, 피 펫 팁, 등)의 대부분은 일회용, 하지만 일부 다시 사용할 수 있습니다 (대형 용기, 선반 등) 세척 될 필요가. 일반 실행 물 절차 사이 손 세척을 위해 사용 되 고 최소 볼륨 매일 15-20 L을 것으로 추정 된다. 물 압력;에 대 한 펌핑 될 필요가 토사의 파괴적인 효력에서 물 기기를 보호 하 고 상수도의 품질 향상, 침전 물 사전 필터 시스템에 것이 좋습니다.
저온 저장에 대 한 하나 이상의 5.1 입방 피트 냉장고 (+ 4 ° C) 및 하나의 4.9 입방 피트 (-20 ° C ~-30 ° C) 냉장고 필요 각 실험실 단위에서 샘플을 저장 하 / RNA.
여러 레벨을 포함 하는 실험실 오염: 청소 > antisepsis > 소독 > 살 균. 간단한 청소은 gloved 손 또는 브러쉬를 닦 고 비누와 물을 사용 하 여 수행할 수 있습니다. Antisepsis 성장 및 세균의 증식을 억제 하기 위해 액체 항균 화학으로 세척을 포함 합니다. 알코올 솔루션 (70%) 살 균 액체로 사용할 수 있습니다. 소독 작업 및 장비 (세균성 포자)를 제외 하 고 거의 모든 병원 성 미생물을 제거 하는 액체 화학 물질의 응용 프로그램입니다. 화학 노출 시간, 온도 및 소독 제의 농도 중요 하다. 염소 용액 (0.5%), 또는 표 백제, 표면 정화와 물 정화에 대 한 대규모에 효과적인 살 균 제 이다. 자외선 살 균 방사선 소독의 또 다른 방법입니다. 살 균 램프 Uv-c-빛을 생성 하 고 박테리아와 바이러스의 비활성화를 리드. 살 균 내성 세균 포자를 포함 하 여 모든 미생물 인생을 파괴 하는 물리적 또는 화학적 절차를 사용 합니다. 살 균 고압 소독 기도 수행할 수 있습니다.
모든 실험실 폐기물 생성 시점에서 분리 해야 합니다. 누출 방지 쓰레기 봉투에 장소 단단한, 비 샤 프, 전염 성 폐기물 생물으로 표시 됩니다. 생성 된 폐기물은 날카로운, 펑크 방지 용기에 배치 되어야 합니다. 액체에 대 한 레이블이 제대로 생물 컨테이너에 잠재적으로 전염 성 액체 폐기물을 수집 합니다. 컨테이너 및 가방 해야 하지 가득 2/3 이상의 볼륨. 모든 표 백제 제품의 처리는 그들의 자신의 지정된 폐기물 bin에 정렬 되어야 합니다. 실험실 폐기물을 생성 하는 어로 졸 및 가방/컨테이너의 파손을 피하기 위해 부드럽게 처리 되어야 합니다. 컬렉션 가방/생물 학적 쓰레기와 함께 쓰레기통 및 외부 표면 0.5% 염소 솔루션 사용 후 소독 해야 합니다. 모든 실험실 폐기물 멸 균 소 각 하기 전에 30 분 동안 121 ° C에 고압에. 압력솥의 적절 한 사용에 대 한 작동 설명서를 참조 하십시오. 가능 하면 적절 한 살 균 되도록 압력솥에 생화학 표시기를 추가 합니다. 설정, 날짜, 시간, 및 연산자와 소독으로 모든 압력가 고체와 액체 폐기물은 명확 하 게 표시 되어야 합니다. 레이블이 지정 된 폐기물 소 각 하기 전에 안전 하 고, 별도 영역에 다음 배치 합니다.
예상 대로 워크플로 진단 테스트의 질병 및 견본에 따라 달라 집니다. 바이러스 식별 (예: Ebola19) 혈액 샘플을 수집 하는 것이 좋습니다, 만약 샘플 aliquots-20 ° C-80 ° C (호흡기 바이러스에 대 한 필요한) 대신에 저장할 수 있습니다. 세분화 표본 나중 보다 환자에서 샘플링 하는 경우 하나 이상의 견본을 항상 낫다. 가능 하다 면, 각 유형의 견본 적어도 두 명의 표본은 별도 표본 튜브에서 이동 해야. 표본 추가 샘플링 가능 하지 않은 경우 하위 분할 해야 합니다.
다른 표본은 적절 한 온도에서 저장할 수 없는 경우 (예를 들어, 아니 냉동 고 사용할 수 있습니다), 면봉 순수한 (100%)에서 저장 되어야 한다 에탄올 또는 99% 메 틸을 섞은 정신 (메탄올 첨가제만). 이 경우에, 면봉 팁 에탄올의 1-2 mL와 함께 유리병에 넣어 해야 합니다. 참고 이러한 표본은 PCR에만 적합 합니다. 또한, 참고 잘 설립 분석 결과 각 특정 바이러스 진단8,23, 필요 하 고 알 수 없는 바이러스 샘플 추가 조사19,20, 할당 된 실험실으로 보내야 21.
필수 및 권장 요구 사항 목록에 호흡기 바이러스 진단 PCR 테스트를 위한 실험실 장비를 인식 해야 합니다. 표 3 밑줄 기본 및 최소로 고급 (권장된) 장비 및 RT-PCR 진단 테스트에 대 한 요구 사항. BSL-3 연습, 인원의 추가 부정적인 압력 보호 (예: 글로브 박스)은 매우 중요 하 고 필요한.
연결 된 실험실 모듈은 실험실 테스트 및 단일 테스트에 필요한 시간을 속도에 관련 된 인원의 수를 증가 하는 것이 좋습니다. 시간이 많이 걸리는 수동 RNA 추출 교체 자동된 정량 (예: QiaCube)로 가능 하다. 이 악기는 성가신 (폭 65 cm, 길이 62 cm, 높이 86cm), BSL-2 또는 BSL-3 단위 가구 재배치 후 모바일 실험실 작업 들어갈 수.
미래의 일 증강된 현실 (AR)의 개발에 초점을 맞춘 것입니다 및 가상 현실 (VR) 교육. AR/VR 안경은 잘 훈련 된 실험실 노동자 되기 위해 필요한 필요한 기술을 가르치는 인터랙티브 플랫폼을 제공에 사용 됩니다. 실험실 진단 테스트에 어려운, 다단계 절차 중 일부를 수행 하기 위해 유용한 팁 소프트웨어 가이드에 포함 됩니다. 직원 교육을이 이렇게 진단 테스트 성능 및 원격 실험실 시설, 특히 원격 관리 리소스 제약 분야의 품질을 개선 한다.
Disclosures
약의 Baylor 대학 모바일 클리닉 (미국 특허 응용 프로그램 번호 15/523,126, # 620078924)에 대 한 미국 임시 특허 출원을 보유 하고있다. 저자 들은 경쟁 금융 관심 선언 합니다.
Acknowledgments
이 문서의 내용을 반드시 플레이 또는의 미국 부의 보건 및 인적 서비스 또는 저자와 제휴 기관의 정책 반영 하지 않습니다. 이 연구는 폴 G. 앨런 가족 재단 "향상 된 영향, 비상 스마트 포드"에 의해 지원 되었다. 우리가 깊이 모든 유익한 토론 및 약의 Baylor 대학, GSS 건강, NASA의 존슨 우주 센터에서 동료 들과 협업을 주셔서 감사합니다. 우리는 열 피셔 Scientifics와 그것의 대표 RT-PCR 기계, 원심 분리기, 자동된 펫의 대출에 대 한 원격 실험실 시설에 호흡기 바이러스 진단 테스트를 수행 하 게 진심으 감사. 저자는 원고 준비 및 videography에 그들의 도움에 대 한 마르타 Storl-데스몬드와 시드니 스티븐 Sorrell에 감사.
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 |
References
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