Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Medicine
Click here for the English version

Medicine

Лаборатории дистанционного управления: Диагностика респираторных вирусов

Published: April 6, 2019 doi: 10.3791/59188
Automatic Translation
1,2, 3, 1, 3, 3, 1,2
1Baylor Global Health, Baylor College of Medicine, 2Department of Medicine, Baylor College of Medicine, 3Department of Molecular Virology and Microbiology, Baylor College of Medicine

Summary

Быстро развертываемого, -сетка Лаборатория был спроектирован и построен для удаленного, ограниченных ресурсов глобальных параметров. Исследованы особенности и критические аспекты материально расширение, расширяемый, многофункциональный лабораторных модулей. Контрольный список для рабочего процесса, основные лабораторные и протокол для респираторных вирусных диагностический тест разработан и представлен.

Abstract

Uptick в недавних эпидемий (Эбола, Зика, РВК, грипп и т.д.) подчеркивает необходимость более «проворные,» координации реагирования, которая рассматривается множество вопросов, начиная от транспорта, доступ, помещения, оборудование и коммуникации для поставщика обучение. Для удовлетворения этой потребности, мы разработали инновационные, масштабируемые, логистика расширение, мобильный, лаборатория для чрезвычайных ситуаций и эпидемий в странах с ограниченными ресурсами глобальные параметры. Используя опыт клинических операций как Академический медицинский центр, мы разработали быстро развертываемого, Модульная BSL-2 и BSL-3 объекта с удобного программного обеспечения для отслеживания и управления медикаментов и предметов снабжения в отдаленных регионах во время эпидемий и вспышки. Здесь мы представляем наши подразделения интермодальных, мобильный, Расширяемая доставка контейнера-лаборатория. Дизайн лаборатория облегчает использование-решетки, свести к минимуму потребление энергии и позволяя альтернативных водных источников. Подразделение информационных коммуникационных технологий (ИКТ) платформа обеспечивает (i) удобный таблетки основе документации, (ii) укрепление отслеживания пациентов и предметов снабжения и (iii) интегрированной коммуникации на месте с возможностями встроенной телемедицины. Для обеспечения качества в удаленных средах, мы разработали контрольный перечень для рабочего процесса, основные лабораторные и протокол для респираторных вирусных диагностики, с помощью обратной транскрипции полимеразной цепной реакции (ПЦР). Как описано, этот новаторский и всеобъемлющий подход позволяет для предоставления возможности лаборатории в глобальных условиях ограниченных ресурсов.

Introduction

Быстрая диагностика является важным инструментом управления своевременно вирусной инфекции, особенно если раннего симптоматика ничем не отличается для различных инфекционных заболеваний. Недавние вспышки лихорадки Эбола (2014-2015 годы) в Западной Африке1,2, Зика вирусных эпидемий (2015-2016) в Азии и Латинской Америке3,4, появление коронавирус Ближнем Востоке респираторных синдром (РВК) инфекций5,6и необычно смертельного гриппа (грипп) эпидемий (2017-2018 годы) в США7,,8 обнаружили необходимость быстро развертываемого, лабораториями, которые касаются множества вопросы от транспорта, доступ, помещения, оборудование и коммуникации.

Возможности-решетки (автономного питания и водоснабжения и т.д.) имеет решающее значение в сельских районах, ограниченными ресурсами глобальные параметры9,10,11. Наш опыт в глобальных программах в колледж Бейлор и клинических операций был использован спроектировать и построить на базе контейнеров передвижной лаборатории с возможностями для простого развертывания, настройки и многофункционального использования (BSL-2 и BSL-3). Образы этой универсальный, технически расширение Лаборатория показано на рисунке 1.

Это быстро развертываемого, Лаборатория имеет расширяемый дизайн похож на клинику ранее описанных контейнера («Smart Pod чрезвычайных»)12,13,14, разработанный колледж Бейлор и при поддержке USAID. Единый блок Упакованные (в транспортном режиме) имеет размеры 9 футов 9 дюймов х 8 футов х 8 футов (рис. 1A, B) и расширяет площадью 170 квадратных футов (15.75 m2) (рис. 1 c, D). Устройство можно развернуть от двух до четырех человек в менее чем 10 минут.

Лаборатория дистанционного построен для объекта лаборатории BSL-2 (рисунок 2A) с отдельной, модульный, присоединяемого, BSL-3 единицы (рис. 2B) предназначен для работы с инфекционных агентов, которые могут вызвать серьезные или потенциально смертоносных болезней путем вдыхания 15. Подключение двух лабораторных модулей включает оптимизацию рабочих процессов экспериментов, совместного использования ресурсов и экономии (Рис. 2 C-E).

Модули являются герметичные и водонепроницаемый создавать удобные, энергии эффективным мобильного жилья. Отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC) системы воздуха используется для централизованного и контролем температуры единиц. В целом Дизайн лаборатория единиц минимизирует потребление энергии путем использования своих собственных источников альтернативной энергии таких как солнечные батареи и/или независимый Электрический генератор. Каждый блок включает в себя раковину и очковтирательство станции, электроэнергии и воды разъемы (Рис. 3A-C). Платформа ИКТ предоставляет необязательный, таблетки основе (телефон/планшет Android или iPhone/iPad) документации приложение для отслеживания поставок и лабораторных результатов документации (Рисунок 3D) разработан в партнерстве с Baylor в информационных технологий (ИТ) Исследовательская группа, которая хорошо опыт работы в удаленных средах с ограниченными возможностями подключения. Система может функционировать с использованием сигналов сотовой или беспроводной и позволяет документации без подключения с немедленное резервное копирование или передача на основе сервер безопасного облака при восстановлении подключения.

Лаборатория имеет несколько ключевых инфекции контроль функций, включая: a негативные давления воздушного потока, (b перчаточного ящика или биобезопасности кабинета, (c) управления рисками здоровья системы: бактерицидное ультрафиолетового (УФ-C) системы освещения с использованием 4 иерархии обороны доказано чтобы устранить 99,7% от патогенных микроорганизмов, которые вызывают инфекции, связанные с здравоохранение. Объект легко вылечить, используя перекись водорода или гипохлорита натрия (Блич) системы для действенного и эффективного обеззараживания. 16

Гарантии качества лабораторных результатов зависит от приверженности для оценки всех аспектов процесса диагностического тестирования полностью. Здесь мы представляем контрольный перечень для рабочего процесса лаборатории BSL-2 и BSL-3 и протокол для быстрого респираторных вирусов диагностический тест. Предлагаемой диагностики вирусных заболеваний опирается на определение вирусной РНК и ДНК в препарате (носовой мыть, кровь, табурет и мочи, и т.д.) в режиме реального времени обратной транскрипции полимеразной цепной реакции (ПЦР). Способность быстро оценить вирусной нагрузки в образец делает ПЦР эффективным инструментом для вирусных болезней скрининг17,18. Осуществление роман, молекулярных диагностических анализов позволяет расширение диагностических возможностей на вирусы Эбола19,20,21, гриппа8,22и туберкулеза (ТБ )23.

Цель этой работы заключается в проверки Роман модульной и быстро развертываемого лаборатория и обеспечить учебное пособие для персонала лабораторий, работающих в удаленных средах недостатка ресурсов во время эпидемий, стихийных бедствий или других чрезвычайной положение. Здесь мы представляем протокол для диагностики дыхания гриппа в этой инновационной, портативные лаборатории.

Protocol

1. Установка

Примечание: Только 2-4 человек необходимо развернуть подразделение «Лего как» лаборатория. Оптимально 4 лиц будет использоваться для развертывания, но это возможно с только 2.

  1. Используйте вилочного погрузчика (рис. 1A,B) или другого подходящего подъемные устройства для обработки контейнера. Для обработки двух типов контейнеров24используйте вилочного погрузчика с по крайней мере семь тонн грузоподъемность.
  2. Чтобы настроить группу лаборатории, выберите патч примерно 90 x 60 квадратных футов (27,4 x 18,3 м2) на плоский ландшафт, чтобы убедиться, что никаких препятствий мешают правильной разметки. Убедитесь, что сайт имеет хорошо дренированные почвы обеспечить дренаж сайт как это может вызвать потенциальные проблемы с отвод воды после дождя падать. Использование Сад, который был ранее выдвинутые и которые являются жесткий уплотненного грунта минимальной прочности 10 kN/dm-2. Окрестности отеля следует разрешить доступ к оборудованию, необходимых для разгрузки подразделение из его транспортировки устройства и вместить вспомогательного оборудования, необходимого для выполнения этой задачи.
  3. Место подразделения или подразделения в своем транспорта в центре выбранного сайта и отрегулируйте уровень. Каждый блок оснащен четырьмя выравнивания гнезда разрешить развертывание на узле, который имеет максимальный класс 6,5% (~ 4 градуса). Минимальная высота для контейнеров ~ 6 дюймов для обеспечения правильной работы трапы и патрубков. Не распространяется гнезда более чем 12 дюймов. Прикрепите кронштейн на руке Джека. Убедитесь, что контейнер уровне, поместив пузырь уравнитель в центре каждой нижней направляющей. Не расширить эту группу до тех пор, пока он был должным образом позиционирует!
  4. Разверните группы, открыв панелей для полной функциональности. Сначала найдите двухсекционный Поддержка полюс. Соедините Поддержка полюс, так что ее высота составляет почти так же высоко, как блок контейнера. Полюс позволяет пользователю открыть панель и поддержать вес панели крыши, как боковые двери открыты. Существует безопасности клип, который действует как pin сохранить панелей закрывается. Удалить клип безопасности во-первых, затем поднимите и снимите фиксатор кулачок из отверстия. Установите PIN-код за рычаг и сторону кулачок блокировки рычаг, расположенный на нижней (расширяемый) сторон контейнера.
  5. Поднимите крышу, которую Группа 1, учитывая, что эта группа газ стоек и выпустит после филенчатые двери разблокируются, стоек. Это позволит пользователю Поднимите крышу (Группа 1) с помощью двухсекционный Поддержка полюс. Перемещение поддержки полюса подсказка под панели крыши временно поддерживать его (рис. 4A).
    1. Хотя проведение вверх панели крыши с поддержкой мешке, найдите цепь безопасности, расположенный на верхней левой стороне контейнера. С помощью 2-3 человек тщательно перетащите вниз группы 2 до тех пор, пока цепь безопасности прямо, держа вес панели 2 и занимается.
    2. Подключите лебедка ремня на гору выступ вручную, завернув вокруг внешней стойки газ. Обратите внимание, если нет инструмента лебедка, предыдущий шаг вручную может быть укомплектована по крайней мере двух человек на каждой стороне панели Холдинг и снижение его вручную.
      ВНИМАНИЕ: Вес панели составляет 260 фунтов!
  6. Убедитесь, что нет людей или предметов на пути 2 панели и с помощью лебедки и сверлить, приступить к снижению панели (рис. 4B). Когда группа 2 полностью опустил, отсоедините ремень лебедки и его обратно в лебедку барабан. Удаление лебедки и поместите его на противоположной стороне контейнера в подготовке для использования. Обе группы являются идентичными и выполните те же шаги выше для другой стороны блока.
  7. Для полного развертывания первой стороны достичь к панели (которая в настоящее время пол) и с по крайней мере двух человек на каждой стороне, вручную снять Группа 3 вверх на место как дверь и передняя стенка стороны (рис. 4 c). Двух человек останется провести группа 3, в то время как третье лицо удаляет Поддержка полюс.
    Предупреждение: никто должно быть внутри блока или под крышей до 3 Группа стена находится в месте!
  8. Внутри группы 3 Найдите две защелки и заблокировать их на место с помощью ремень безопасности. Убедитесь, что черный крыши группа резиновые прокладки вытащил лицо внутри подразделений. Это необходимо сделать для предотвращения дождя и другие проникновение воды в устройство.
    1. С внутренней стороны контейнера Разблокируйте панели 4. Как только открыно, вытолкнуть Группа 4 (рис. 4 d) таким образом, чтобы она распахивается как дверь. Два замка безопасности защелки на внутри стены. Разблокировать панель 5 и повторите те же шаги для группы 4. Зафиксируйте эту панель с же внутренней безопасности защелки. После того, как весь блок интерьер был заблокирован, подтянуть шпиндель до полу и торцевые стены являются запечатанными.
  9. После того, как обе стороны контейнера безопасно расширяются, проверьте разъемы и внести все необходимые коррективы, от ветра, которые могут иметь место. Проверьте приют быть уровень за неделю. После экстремальных погодных (дождь или ветер) проверить разъемы на контейнерах и соответствующим образом скорректировать.
  10. Разверните второй контейнер, если планируется соединяемым лабораторных модулей для использования (рис. 5).
  11. Подключите единицы к источнику питания и водоснабжения. Подробная инструкция по установке дизель-генератора, подключенных к блокам через выключатель окно можно найти в соответствии ручной24.
    Примечание: в настоящее время развернуто подразделение Лаборатория дистанционного. Внутренний объем неразборной группы позволяет хранить минимум оборудования и лабораторных поставок, необходимых для конкретной диагностических тестов. Установка системы наддува BSL-3 модуля описано в деталях24 и требует дополнительного контроля качества. 24

2. Контрольный список для личной защиты и основных лабораторных рабочего процесса

Примечание: Ошибка в любой из общей безопасности и лабораторные испытания фазы требование может сделать недействительными результаты всего процесса тестирования.

  1. Прежде чем собирается ввести единицы установленных лабораторных, убедитесь, что учитываются все требования безопасности BSL-2 или BSL-3: Туалетная с надлежащего персонала защитного оборудования (СИЗ), мытье рук, перчаток и дезактивации рабочих, которые использоваться.
  2. Выполните действия контрольного списка в таблице 1 , содержащий требования безопасности для личной охраны во время тестов в лаборатории BSL-2 и BSL-3 модуля (собранный перчаточного ящика номер - отрицательное давление и номер ПЦР - положительным давлением).
  3. Обеззараживанию все рабочее пространство и поставок в лаборатории. Если также планирует использовать раствор гипохлорита натрия (0,5%), также известный как жидкий отбеливатель, для обеззараживания в рабочей области и предметов снабжения, использовать 70% этанол для очистки всех районов подвергается отбеливателя, как отбеливатель можно смешивать с другими химическими веществами в рабочей области для создания токсичных паров. Выбрасывайте все отбеливатель продукты в их собственных назначенных мусорное ведро.
  4. До начала работы в группе лаборатории, ознакомиться с его расположение и макет. Строгие правила применяются для обработки образцов в зале бардачок (ГБ). Номер ГБ — отрицательное давление! Для работы перчаточного ящика, проверьте инструкции производителя. Множественные источники предоставляют подробные учебники бардачок операции25.
    Примечание: Этот assay предназначен для извлечения и очистки рибонуклеиновой кислоты (РНК) или дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), если он присутствует, от образцов. РНК/ДНК будут испытываться в реальном времени-ПЦР для выявления наличия или отсутствия целевых вирусных патогенов - гриппа (INF).

3. быстрое гриппа вирус диагностика по RT-PCR в объекте лаборатории BSL-2

  1. Получение и регистрация
    1. Применять контрольный перечень для СИЗ (см. раздел 2). INF является агентом класса 2, требующих BSL-2 практики. СИЗ для практики BSL-2 не требуется. Кроме того носите защитные очки и манжетами рукав пальто лаборатории для сведения к минимуму потенциального воздействия кожи.
    2. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) рекомендации26используйте стерильные Dacron или районных тампоны с пластиковые валы для выборки из дыхательных путей.
      Примечание: Хлопок или тампоны альгината кальция или тампоны с деревянными палками может содержать соединений, которые инактивирует некоторые вирусы и подавляют PCR тестирования26,27.
    3. Как пример тампоны взяты из пациентов, транспорте их на Лаборатория из поля или клинике. Передача образцов через окно к серверу; Это окно не может быть открыт с обеих сторон.
    4. В окне сквозной спрей пробирки, содержащие образцы с хлоркой за 1 мин, следуют 70% этанола и протрите сухой, с тем чтобы обеспечить надлежащее Обеззараживание прежде, чем они ввести единицы лаборатории. После погружения лаборант внутри блока будет открыть окно транзитные и собирать образцы от отбеливателя контейнера должны быть зарегистрированы. Как правило лицо, передавая образца и лицо, извлечения образца не совпадают.
    5. Открыть окно транзитные и собирать образцы должны быть зарегистрированы. Вытирайте любые образцы, которые были продезинфицированы отбеливатель и этанола. Протрите вниз интерьер окна сквозной следуют 70% этанола раствор отбеливателя. Регистрация образцов в рамках интерактивной системы, основанной на планшет или ноутбук. Идентифицировать образец со следующей информацией:
      -Дата коллекции
      -Болезни
      -Возраст пациента и секс
      -Образец типа (например., носовой тампон)
      -Уникальные идентификаторы
      -Прочая соответствующая информация
    6. Использование штрих-кодов для маркировки труб. Добавьте штрих-кодов для каждого образца трубки и четыре пустые трубы, назначенных для аликвоты. Перемещение образцов дефлектора капота. Сканирование штрих-кода на каждой трубе и убедитесь, что правильной выборки идентификационной информации появляется на таблетки основе системы или ноутбука экране. Если штрих-код не доступен, используйте маркер алкоголя устойчивостью. Как это можно получить перешли во время обработки всегда Марк флакон сам, никогда не крышку! Завершите процесс регистрации.
  2. Пример Алиготе
    1. После того, как были помечены пробирки, используйте сертифицированные кабинет биобезопасности класса 2 для обработки образцов и сделать аликвоты образцов. Один Алиготе может использоваться для немедленной проверки и другие сохранил для справочных целей или повторная проверка.
    2. Как образцы прибыть с кончика носа тампоном в вирусной транспортной среде, пошевелить вверх кончик тампона в средне-30 s и сжать его против стороне флакона. Затем удалите его из среднего и распоряжаться им с зараженные отходы протокол (надлежащим образом отбросить, автоклав или повесить в хлора раствор 1: 100).
      Примечание: Наименьший объем среднего, которые должны быть сохранены-0,5 мл. Таким образом 3 мл образца можно разделить на шесть аликвоты (подпункт образцы). Используйте 1 мл крио хранения для каждого образца 0,5 мл предоставить дополнительный объем для замороженных среднего.
    3. При принятии аликвоты, используйте свежие стерильной или одноразовые пипетки для каждого образца и отбросить их в зараженные контейнеры для отходов во избежание перекрестного загрязнения. Убедитесь, что каждая трубка плотно запечатаны и закрыт.
    4. Использовать один Алиготе за образец для немедленного извлечения и хранить любые другие аликвоты в холодильнике (при температуре-80 ° C как это респираторные образец) для использования в будущем.
    5. Прежде чем перейти к рабочей станции, очистите все рабочей поверхности и оборудования с последующим 70% этанола раствор отбеливателя.
  3. Извлечение и очистка
    1. Для обеспечения качества тестирования, переместить перепутываются ПЦР образец аликвоты от образца, обработка области для рабочей станции (BSL-2 безопасность кабинета) для извлечения. Этот кабинет безопасности имеет отдельный набор дозаторов для обработки образца.
    2. Используйте вирусной РНК мини-комплект для извлечения образцов РНК. Следуйте инструкциям производителя для очистки вирусной РНК спин протоколом. Подготовка Мастер микс соответствии количество выборок, которые должны быть извлечены. Держите образец и lysis буфера мастер смесь при комнатной температуре.
    3. Подготовьте количество выборок, которые должны быть извлечены. Ярлык 1,5 мл микро-пробирок с номера штрих-код или уникальный идентификатор.
    4. Набор дозаторов для 560 мкл. применять кончик чистой пипеткой. Мкл 560 литического буфера для каждого помечены трубы. Утилизируйте наконечник. Примените кончик чистой пипеткой. 140 мкл пример. Отказаться от старого и применить кончик чистой пипеткой. Повторите с другой образец. Примените кончик чистой пипеткой. Добавление отрицательного контроля труб 140 мкл буфера. Надежно Закройте каждую пробирку.
    5. Пульс вихревой образец аликвота 1 с литического буфера для 15 s. повтор, с образец аликвота 2 и управления трубки. Микро центрифуга для 5 s. инкубировать образец образцы для 10 мин при комнатной температуре.
    6. После 10 минут инкубации, повторно центрифуга трубы, чтобы удалить любые капли от внутри каждой трубы крышки. Мкл 560 этанола решения для образца. Измените наконечник пипетки. Повторите с любые остаточные или дополнительные образцы. Закройте каждый образец трубки надежно и пульс вихревой каждый образец для 15 s. микро центрифуга образцы для 5 s.
    7. Нанесите смесь на столбце спина. Получение чистого 2 мл коллекции трубок. Добавьте столбцы спина и маркировать их, чтобы соответствовать образцы. Передавать 630 мкл пример соответствующий столбец, соответственно.
    8. Зафиксируйте крышки и переместить в центрифуге. Равномерно распределить образцы в центрифуге. Центрифуга на 6000 × g 1 мин для удаления буфера lysis. Вернуться к рабочей станции. Замените коллекции трубок. Добавить оставшиеся литического буфера и повторите шаг центрифугирования. Утилизируйте оригинальный аликвота пробоотборные трубки.
    9. Утилизации элюата и промойте колонку спин с двумя буферами. Примените 500 мкл буфера AW1. Повторите с каждой выборки. Зафиксируйте крышки каждого образца и центрифуги на 6000 × г за 1 минуту. Повторите с второй буфер AW2 и центрифуги на 20 000 × g на 3 мин.
    10. Наконец, элюировать РНК путем добавления Элюирующий буфер. Поместить столбец в чистой 1,5 мл, откройте столбца и добавить 60 мкл буфера проспект инкубации при комнатной температуре за 1 мин и центрифуги на 6000 x g за 1 мин. Образцы уже готовы для ПЦР-анализа.
  4. Обнаружения и амплификации PCR
    1. Выполните амплификации PCR в отдельном отведенном для ПЦР. Осуществляют ПЦР-амплификации вирусной целевого объекта, используя протокол постановки ПЦР для одного шага процедуры согласно инструкциям производителя. Обратите внимание, что мастер смесь производится с использованием вирусных конкретных грунты, зонды, 2 x RT-PCR буфер и ПЦР-фермента. Добавить смесь мастер пластин или трубы и затем добавить и перемешать отдельных проб (см. раздел 4.4).
    2. Передачи пластину на ПЦР машину и запустить согласно условиям амплификации вирусной целевой. После того, как образцы загружаются на ПЦР инструмента занимает приблизительно 90 минут для завершения выполнения.
  5. Техническое обслуживание после использования оборудования
    1. Выполнение регулярных и периодических обслуживания после использования оборудования согласно таблице 2.

4. быстрое гриппа вирус диагностика по RT-PCR в объекте лаборатории BSL-3

Примечание: В условиях BSL-3, экспериментальный протокол останется то же самое, но меры безопасности будут иметь приоритет над что-нибудь еще. Перед входом в лаборатории BSL-3, посмотрите через прозрачное окно быть уверенным что отрицательное давление был создан в блоке перчаточный ящик. Это будет очевидным, что отрицательное давление было установлено когда розовый шар в стене видна.

  1. Получение и регистрация
    1. После того, как было установлено отрицательное давление, открыть дверь и ввести единицы. Сразу же вымойте руки и затем продолжите СИЗ. Применять контрольный перечень для PPE и рабочих BSL-3 (см. раздел 2).
    2. Перейти к сдачи на СИЗ в следующем порядке: под перчатки, платье, Бахилы, маска, маска, вторая пара перчаток. Рекомендуется носить полный платье, которая защищает все тело.
    3. Включите машину и позволить давление в перчаточном ящике для стабилизации. Используйте спрей раствором отбеливателя для обеззараживания всех областей и принадлежностей для использования внутри и вне в бардачок. Утилизация отходов продуктов отбеливатель в отбеливатель только контейнер. Использование 70% этанола раствор счистить любой области отбеливатель был использован.
    4. Передача образца через окно к серверу.
      Примечание: Перед падение на перевал через окно, лечить пробирки, содержащие образцы, погрузив в ванну гипохлорита для 1-2 мин, особенно, спрей образцы с раствором отбеливателя и оставить только для по крайней мере 1 мин и сквозной до их получения внутри блока BSL-3. Человек, передавая образца от снаружи и лицо, получающее, извлечения образца внутри лаборатории BSL-3 не следует то же самое.
    5. Получение образцов внутри BSL-3 блока и очистить их, прежде чем приступить к регистрации и маркировки шаги.
    6. Зарегистрируйте образец с интерактивной системы на основе планшета или ноутбук. Идентифицировать образец следующую информацию (см. раздел 3.1.5).
    7. Использование штрих-кодов для маркировки труб. Если штрих-код не доступен, используйте маркер алкоголя устойчивостью.
      Примечание: Всегда Марк флакон сам, никогда не крышка, как это можно получить перешли во время обработки!
  2. Пример Алиготе
    1. После того, как образцы являются зарегистрированными и помечены трубы, поместите образцы в сертифицированных перчаточный ящик через воздух закрывается лоток для извлечения образцов из внутри вещевого ящика. Закройте дверь. Затем откройте дверцу через бардачок для извлечения образцов. Не открывайте сразу обе двери. Открыть и закрыть каждую дверь в двух различных шагов по технике безопасности. Включите УФ-освещения.
    2. После того как образцы были безопасно перемещены в интерьер перчаточный ящик, выполните действия, описанных ранее для создания образца аликвоты в перчаточном ящике. Один Алиготе образца могут быть использованы для немедленной проверки и другие сохранил для справочных целей или повторная проверка. Образцы прибыть с кончика носа тампоном в вирусной транспортной среде. Возьмите образцов и положить один в каждом флаконе. Перемешать кончик тампона в средне-30 s и сжать его против стороне флакона перед удалением его из среды и утилизация его используя зараженные отходы протокол (надлежащим образом отбросить, автоклав или повесить в хлора раствор 1: 100).
      Примечание: Наименьший объем среднего, которые должны быть сохранены-0,5 мл, 1 мл флаконы использования для этой цели. Таким образом 3 мл образца можно разделить на шесть аликвоты (подпункт образцы).
    3. Использовать свежие стерильной или одноразовые пипетки для каждого образца и отменить их как зараженные отходы. После того, как образцы aliquoted, переместите образцы в герметичном контейнере. Закройте флакон с защитой и снять перчаточный ящик.
    4. В бардачке закройте мешок биологически опасных отходов и подготовить новый отходов мешок, чтобы избежать перекрестного загрязнения. Обеззараживанию рабочей области перчаточного ящика, потом применение отбеливателя на 5 мин и 70% этанола раствор.
    5. Использовать один Алиготе за образец для немедленного анализа и другие хранить в морозильной камере при температуре-80 ° C, как это респираторные образец. После очистки сохранить один Алиготе для тестирования, переместите все образцы из перчаточный ящик для хранения в морозильной камере-80 ° C.
  3. Извлечение и очистка
    1. После обеззараживания переместите образец аликвоты перепутываются, необходимых для ПЦР-анализа от образца, обработка области обратно в перчаточном ящике.
    2. В перчаточном ящике выполните все шаги лизиса для процедуры извлечения. Используйте вирусной РНК мини-комплект для извлечения образцов РНК согласно инструкциям производителя. Следуйте пошаговым инструкциям для очистки вирусной РНК протоколом спина в инструкции производителя.
    3. Подготовьте количество выборок, которые должны быть извлечены. Ярлык 1,5 мл пробирок микро с номера штрих-код или уникальный идентификатор.
    4. Мкл 560 литического буфера до 140 мкл пример и пульс вихря. Инкубируйте 10 минут при комнатной температуре.
      Примечание: Процедура инактивации может варьироваться в зависимости от вида возбудителя BSL-3, которая добывается и в некоторых случаях могут потребоваться дальнейшие инактивации.
    5. После лизиса шага плотно печать шапки на каждом образце и место в проход сжатого воздуха заблокирован (если центрифуги помещается за пределами вещевого ящика). Перевести лизированных образцы в биобезопасности кабинета на оставшуюся часть процедуры.
      Примечание: Процедура для извлечения и очистки РНК может быть выполнена в перчаточном ящике или в перчаточном ящике, а затем кабинетом био безопасности в зависимости от возбудителя BSL-3 и протоколы, необходимые.
    6. Убедитесь, что для обеззараживания в рабочей области и поставок в перчаточном ящике, снова с помощью отбеливателя, и 70% этанола раствор для очистки всех областях ранее подвергается отбеливателем.
    7. Выполните шаги в разделе 3.3.6 - 3.3.10 для мытья и очистки РНК.
    8. После извлечения передавать образцы сквозной окна для ПЦР-анализа.
    9. После того, как образцы были удалены и переведены, обеззараживанию рабочей лаборатории вне в бардачок, согласно разделу 2.
    10. Перед удалением СИЗ подождите, пока циркуляции воздуха в группе благополучно достиг надлежащее количество фильтрации циклов перед началом удаления СИЗ. Сразу же после удаления и утилизации всех СИЗ в PPE отходы контейнер, переходите к мытья рук в лаборатории с мылом и водой перед выходом блока, согласно разделу 2.
  4. Обнаружения и амплификации PCR
    Примечание: Амплификации PCR выполняется в отдельной области для ПЦР и связаны с зона перчаточного бокса через транзитные окно. Область и снабжения должны обеззараживания до теста.
    1. Удалите извлеченные образцов РНК из окна к серверу.
    2. Выполняйте ПЦР-амплификации вирусной цели, используя протокол постановки ПЦР одношаговый. Подготовка мастер смесь с помощью вирусных конкретных грунты, зонды, 2 x RT-PCR буфер и ПЦР-фермента. Используйте 1,5 мл тюбик с следующий компонент для каждой целевой assay: воды, грунты и зонды, 2 x буфер и ПЦР-фермента. Вортекс и spin Мастер микс.
    3. Алиготе мастер смесь в каждой из трубок газа. Возвращение комплект ПЦР для хранения на Рекомендуемая температура после того, как был подготовлен основной микс.
    4. Добавьте отдельные образцы каждого из трубки газа с помощью отдельного кончика между каждой трубы газа. Вращайте образец стекла или трубы при 1500 об/мин за 1 мин. Образцы готовы быть погружены на блок ПЦР в реальном времени.
    5. Передавать инструмент ПЦР пластину с образцами и запустить машину согласно условиям амплификации вирусной целевой. Чтобы завершить один запуск примерно 90 минут.
    6. Прежде чем собирать результаты и оставляя лаборатории, удалите СИЗ и адекватно обеззараживанию каждую рабочую станцию и подготовка к следующей диагностический тест, согласно разделу 2.
  5. Техническое обслуживание после использования оборудования
    1. Выполнение регулярных и периодических обслуживания после использования оборудования согласно таблице 2.
      Примечание: Общей диагностики времени — приблизительно 4 часа. Время экстракции и установить время ПЦР может варьироваться в зависимости от количество выборок, и диагностический тест может занять 4-5 часов или больше, соответственно.

Representative Results

Цель этого исследования должна продемонстрировать, что предлагаемые услуги мобильной лаборатории BSL-2 и BSL-3 обеспечивают адекватные условия, позволяя респираторных вирусов диагностические тесты с представителем результаты идентичные тесты выполняются в высокого качества стационарные лаборатории. Лабораторные услуги предназначены для требованиям испытаний в профессиональных здоровья и безопасности (УВБ) рекомендации. Как только удаленный Лаборатория развернутых (Рисунок 4) и все оборудование и материалы установлены (Рисунок 5), лабораторные тесты могут запускаться.

В соответствии с лабораторией стандартные оперативные процедуры, средства индивидуальной защиты (лаборатории пальто, защитная обувь, перчатки, расширенный маска, защитные очки и т.п.) соответствующие на практике BSL-2 не требуется. Для практики BSL-3 модуль лабораторные PCR отрицательного давления оборудован сертифицированной перчаточный ящик. Лабораторные установки обновляются внешних к серверу Windows, для защиты персонала на этапе получения образца. Процесс регистрации может быть упрощен с ранее разработанной таблетка-приложения на основе (Рисунок 3D). Также могут использоваться другие приемлемые приложений, запускающихся на ноутбуке.

Диагностический тест этот частности респираторных вирусов могут быть выполнены в подключенных лабораторных модулей отделить шаги диагностической процедуры специально для того, чтобы избежать загрязнения или потенциальных помех между биохимические реагенты, которые могут повлиять на Результаты тестирования. Чтобы максимизировать качество диагностики, практика быстрого диагностический тест использует (i) как основные лаборатории BSL-2 и номер ПЦР Траверс подключен (раздел 3) или (ii ГБ и ПЦР номера соединены сквозной окна (раздел 4). Диаграмма рабочего процесса предлагаемого Лаборатория представлена на рисунке 6 и подчеркивает личной защиты. Диаграмма признает важность каждого указанного шага для защиты персонала, особенно если минимально подготовленных сотрудниками лаборатории в отдаленных районах.

Быстрое диагностический тест гриппа осуществляется через метод RT-PCR. Процедура содержит четыре основных шага. Обратите внимание, что отдельные рабочие области назначаются для каждого этапа протокола.

Первым шагом является получение выборки и югу разделить его на несколько аликвоты. Аликвоты можно затем отмеченные штрих-кодов для повышения эффективности управления данными и хранить в холодильнике для дальнейшего расследования. Второй шаг заключается в том, чтобы инактивировать образец литического буфера путем центрифугирования и Отопление. Первый и второй шаги должны осуществляться в шкафы биологической безопасности. Использование наборов индивидуальных дозаторов и оборудование. ПЦР тест предлагается выполняться в зале ПЦР, если таковые имеются. Третьим шагом является документирование результатов. Шаг четвертый является поддержание после использования оборудования и напоминание о защиты персонала в конце эксперимента.

Если образец, как ожидается, будет классифицироваться как BSL-3 + (e.g.,Ebola, Зика, РВК, ТБ) должны использоваться фондом бардачок. В лаборатории дистанционного ГБ номере есть свой собственный передаваемый окно для получения образцов и ноутбук или планшет для регистрации образцов. Образец аликвота и инактивация вируса должны быть выполнены в зале перчаточный ящик. Чтобы избежать заражения во время процедуры рекомендуется УФ-освещения. После инактивации образца, дальнейшие шаги для протокола аналогичны базовой лаборатории BSL-2 и тест BSL-3 и ниже контрольный список часть III (в таблице 1, рис. 6).

Figure 1
Рисунок 1. Лаборатория объекта прототипа. (A, B) Режим транспорта; (C) развернутые режим: снаружи; (D) развернутые режим: интерьер. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 2
Рисунок 2 . Схемы. (A) основные лаборатории BSL-2; (B) BSL-3 модуль включает в себя перчаточный ящик и ПЦР лабораторий, которые имеют общий сквозной окно для передачи защищенных образцов; (C) подключенных лаборатории (A) и (B) с общими утилиты. (D,E) Фотографии подключенных блоков с противоположных сторон. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. 

Figure 3
На рисунке 3. (A) интерьер объекта BSL-3 имеет (1) окно сквозной, раковиной и (2 станция для промывания глаз на входе; (B) электрической энергии, воды (C) соединители; (D) таблетка ориентированного программного обеспечения для снабжения отслеживания и лабораторных результатов документации. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 4
Рисунок 4 . Развертывание лаборатория. Инструкция для панелей разворачивается на одной стороне блока, как показано на рисунке (A-D). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. 

Figure 5
Рисунок 5 . Схемы соединяемым лаборатории: (A) BSL-2 Модуль 1; Модуль 2 (B) перчаточный ящик и ПЦР. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры. 

Figure 6
Рисунок 6 . Схема для респираторных вирусов диагностических ПЦР-тест в объекте лаборатории дистанционного. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Удаленной лаборатории BSL-2 Удаленной лаборатории BSL-3
Часть I Часть I
i. лаборатории tech войти через дверь с надписью вход и надел пальто лаборатории, который висит на стойку рядом с входной дверью. Открытые туфли запрещены, поощряются передовых маски и защитные очки. i. лаборатории технологий, чтобы заглянуть в окно перчаточный ящик из вне блока застраховать отрицательное давление активируется. (Розовый шар должен быть видимым в группе, чтобы показать, что работает отрицательное давление).
II. лаборатории технология мыть руки в раковину, положить на одноразовые перчатки и начать с забора проб. II. Если работает отрицательное давление, техническая лаборатория войти через только дверь и поставить на халате, который висит на стойку рядом с входной дверью.  Открытые туфли запрещены, передовые маски и защитные очки являются желательными.
III. образцы, которые были погружается в ванне гипохлоритом до упала на сквозной окна сидят в проход через для лабораторных технологий. III. лаборатории tech мыть руки в раковину, положить на одноразовые перчатки, СИЗ и начать с забора проб.
IV. полученные в образце прием. IV. образцы, которые были ранее смоченной в ванне гипохлоритом до упала на перевал через окно сидят в проход через для лабораторных технологий.
Часть II v. получил образец прием.
v. в зависимости от диагностические процедуры образцы переехал биобезопасности кабинета и инактивированных. Часть II
VI. образцы нацелен для микроскопии, центрифуги или гнили. VI. образцы инактивированная в перчаточном ящике.
VII. соответствующие диагностические тесты. VII. образцы для изоляции нуклеиновых кислот.
VIII. хранить образцы в 4° C холодильник или морозильник соответствующие. VIII. После извлечения образцов переехала в сквозной окно.
Часть III IX. Лаборатория технологий входит через вход в PCR стороне блока (положительное давление).
IX. Использование приемников для окрашивания и мойка элементов. x. Техническая Лаборатория надеть пальто лаборатории от стойку рядом с входом мыть руки в раковину, наденьте перчатки.
x. использовать ноутбук и counterpace для выполнения анализа и документации. XI. получить образцы из комнаты бардачок в сквозной окно.
XI. стерилизуйте оборудование, запустив автоклава. XII. Если необходимые образцы нацелен в Ламинарный шкаф.
XII. распоряжаться любой биологически отходов в контейнере биологически опасных отходов. XIII. соответствующие диагностические тесты запускать.
XIII. вымыть руки в раковину. XIV. хранить образцы в 4° C холодильник или морозильник соответствующие.
XIV. Повесьте пальто лаборатории обратно на стойку. Часть III
XV. выход через же дверь. XV. используйте раковину для окрашивания и мойка элементов.
XVI. использовать ноутбук и counterpace для выполнения анализа и документации.
XVII. Передача флаконов в сквозной окно номер ПЦР и стерилизовать оборудование, запустив автоклава.
XVIII. распоряжаться любой биологически отходов в контейнере биологически опасных отходов.
XIX. вымыть руки в раковину.
XX. выход через же входная дверь.

Таблица 1. Контрольный список для ПЦР диагностики рабочего процесса.

Техническое обслуживание и калибровка
Системы реального времени PCR Ежемесячно Выполнить калибровку фона каждый месяц
18 месяцев Выполнять фоновую, пространственных и покрасить калибровку каждые 18 месяцевth
Центрифуга 1 год Калибровка для оборотов в минуту и температуры через службы внешней или внутренней калибровки
Перчаточный ящик Ежедневно Осмотрите элементы, особенно для повреждения поверхности подвергаются HEPA фильтры, перчатки, o кольца и шлангов. Убедитесь, крепежных скоб, плотный и на месте. Выполните испытания под давлением утечки. Тест давления сигнализации.
6 месяцев Измените фильтр HEPA
1 год Калибровка системы
Автоклав Загрузок Протрите резервуар для воды и стойки, с помощью неабразивного моющего
3 месяца Калибровка датчиков и таймера
1 год или каждые 50 циклов Проверить, тщательно очистить, тестирования и калибровки
Холодильник и Freeezer 6 месяцев Проверка двигателя, испаритель Фанкойлы, пылесосить, компрессорно-конденсаторные катушки и condensor фильтры и заменить батареи при необходимости
1 год Калибровка морозильник через Услуги внутренней или внешней калибровки

Таблица 2. Реальном масштабе времени PCR обслуживание оборудования.

Обязательное Рекомендуется
Лаборатории пальто, защитная обувь, перчатки Лаборатории пальто, защитная обувь, перчатки, маски, очки
Холодильник Морозильник-20 ° C, 4 ° C, 4 ° C, морозильник-20 ° C, Холодильник Морозильник-80 ° C
Один набор автоматических пипеток Три набора автоматических пипеток
Центрифуги, шейкер, Термоциклер Робототехнические системы
RT-PCR машина, ледяной ванне RT-PCR с контролем температуры, незамерзающий охладитель
Биологически опасных отходов сумки Автоклав распоряжаться биологически опасных отходов

Таблица 3. Минимальные требования для ПЦР-респираторный вирус диагностических тест BSL-2.

Discussion

Удаленный лаборатория, описанные выше материально ориентированный, расширяемый, быстро развертываемого, многофункциональный и основанный на концепции дизайна, ориентированного на человека, которые были направлены для защиты лабораторного персонала и рабочей области эффективности. Подробный протокол для быстрого Лаборатория set-up и безопасной респираторных вирусов изоляции и диагноз был разработан и представлен.

Оборудование для оптимального функционирования, следующие условия должны поддерживаться в лабораторных подразделений: температура 21 ° c ± 2 ° C, допустимая температура от 5 до 40 ° C, влажность допустимая максимальная относительная влажность 80% RH (без конденсации), 14 ± 5% RH на высоте от 0 до 2000 м над уровнем моря.

Потребление энергии является одним из самых важных параметров для управления лаборатории-решетки. Для основного лабораторного оборудования энергетической эффективности могут отличаться 15-40%; Однако здесь оценивается среднее энергопотребление для предоставления соответствующих услуг. Самый высокий коэффициент мощности (1500-2000 W) относится к кондиционера воздуха, системы бардачком, ПЦР машины и стерилизатор-автоклав. Принимая во внимание 8 часов интенсивной работы, проведение протокол и 16 часов лабораторного контроля окружающей среды ежедневное потребление энергии лабораторных подразделений составляет примерно 36 кВтч/день для BSL-2, около 43 кВт/день для BSL-3 и 73 кВтч/день для подключенного BSL-2/BSL-3 + зал. Для одного устройства, мы рекомендуем, обеспечивая источник электроэнергии мощностью ≥8 бега/непрерывная мощность кВт, всплеск/начиная мощность ≥10 кВт; для подключенного объекта, запуск/непрерывная мощность кВт ≥12 и всплеск/начиная мощностью ≥14 кВт. Обратите внимание, что в объекте лаборатории BSL-3, источник резервного копирования энергии настоятельно рекомендуется избегать случайного отключения электричества и гарантировать устойчивую работу перчаточный ящик и отрицательное давление системы во время диагностический тест.

Электрический генератор бензине — экономичное решение для аварийного энергоснабжения. Предположим, что эффективность использования топлива Бензин генератор примерно 1.5 галлонов в час при 100% нагрузке. Затем если среднее дневное потребление энергии является 8 часов 40% нагрузки и 16 часов 10% нагрузки, блок лаборатории BSL-2 или BSL-3 требует 7-9 галлонов топлива в день, соответственно, и подключенного объекта требует ~ 15 Гал/день.

Лаборатория дистанционного блоки предназначены для возможности-решетки солнечных систем. Солнечные панели не требуют дополнительного топлива и может эксплуатироваться с высокой производительностью в тропических и субтропических регионах Африки, Азии и Латинской Америке из-за высокой солнечного облучения. В настоящее время одна единица коммерчески доступные солнечные системы позволяет ежедневно энергопотребление до 44 кВт/сутки.

Независимо от выбранного типа источника альтернативных источников электрической энергии грязные электричество фильтры настоятельно рекомендуется и предустановленные в лаборатории для улучшения качества электроэнергии и защиты лабораторного оборудования. Держите системы PCR вдали от источников сильного и неэкранированной электромагнитного излучения, потому что сильного электромагнитного излучения может мешать правильной работы устройства. Это также важно не следует использовать системы PCR вблизи сильной вибрации источники, например центрифуг или насос потому, что чрезмерная вибрация будет влиять на производительность инструмента. Лабораторное оборудование может устанавливаться только в среде, имеющей безабразивный загрязнителей, таких как частицы пыли или щепы. Убедитесь, что номер от отверстия, которые можно высылать частиц материала на компоненты инструмента.

Использование воды Лаборатория зависит количество диагностических тестов, выполняемых ежедневно и количество лабораторных техников, работающих на объекте. Нуклеаза свободной воды требуется для подготовки Смесители во время диагностические процедуры, включая добычу и ПЦР тест и должны быть доставлены заранее других материалов и химических веществ. По крайней мере 50 мл нуклеиназы свободной воды необходима для запуска один диагностический тест; необходимый объем нуклеиназы свободной воды зависит от рабочей нагрузки (т.е. на количество образцов). Дистиллированная вода необходима для запуска стерилизатор-автоклав. Автоклав потребление воды за один цикл составляет 160-180 мл; Автоклав рекомендуется для повседневного использования. Большинство из пластмасс (трубы, наконечники и т.д.) являются одноразовые, но некоторые многоразовые и должны быть промывают (большие контейнеры, стеллажи и т.д.). Регулярно работает вода используется для мытья рук между процедурами и ее минимальный объем оценивается в 15-20 L ежедневно. Вода должна быть накачан давления; отложений предварительный фильтр системы рекомендуется для защиты оборудования воды от разрушительным последствиям отложения и улучшить качество водопроводной воды.

Для холодного хранения, по крайней мере один 5.1 кубических футов холодильник (+ 4 ° C) и один морозильник 4.9 кубических футов (-20 ° C до-30 ° C) требуются в каждом подразделении лаборатории для хранения образцов / РНК.

Лаборатория очистки включает несколько уровней: Очистка > антисептического > Лечение > стерилизации. Простая очистка может производиться с использованием мыла и воды во время очистки перчатке или щеткой. Антисептического включает мытье с жидкости антимикробные химических целях подавляют рост и размножение микроорганизмов. Спиртовые растворы (70%) может использоваться как антисептические жидкости. Дезинфекции является применение жидкого химического вещества для ликвидации почти всех патогенных микроорганизмов (за исключением бактериальных спор) на рабочие поверхности и оборудования. Время воздействия химических веществ, температуры и концентрации дезинфицирующего средства имеют важное значение. Раствор гипохлорита натрия (0,5%), или отбеливатель, является эффективным дезинфицирующим средством на большой масштаб для водоочистки и очистки поверхности. Ультрафиолетовые бактерицидные облучения является еще одним методом дезинфекции. Бактерицидная лампа производит свет УФ-C и приводит к инактивации бактерий и вирусов. Стерилизация использует физические или химические процедуры уничтожить все микробная жизнь--включая высоко устойчивых бактериальных спор. Стерилизация может быть выполнена с стерилизатор-автоклав.

Все лабораторные отходы должны быть удалены точке поколения. Место твердых, -диез, инфекционных отходов в герметичной отходов сумки помечены как biohazard. Если образующихся отходов является резкое, он должен располагаться в проколостойкого контейнерах. Сбор потенциально инфекционные жидких отходов в должным образом помечены биологической контейнеры для жидкостей. Контейнеры и мешки не должны быть заполнены более чем на 2/3 объема. Удаление всех продуктов отбеливатель должны быть отсортированы в их собственных назначенных мусорное ведро. Лабораторные отходы должны быть обработаны осторожно, чтобы избежать формирования аэрозолей и поломки сумки/контейнеров. Коллекция сумки/бункеров с биологически опасных отходов должны быть опечатаны и внешних поверхностей, обеззараживания после использования с 0,5% раствор гипохлорита натрия. Простерилизуйте все лабораторные отходы в автоклаве при температуре 121 ° C за 30 минут до сжигания. Обратитесь к функционирующей за надлежащее использование автоклава. Если возможно добавьте химического или биологического индикатора в автоклав для обеспечения надлежащего стерилизации. Все газобетона твердых и жидких отходов должны четко помечены как стерилизовать параметр, Дата, время и оператора. Приклеенные этикетку отходов затем должны быть помещены в безопасной, отдельные области до сжигания.

Как и ожидалось, рабочего процесса диагностического теста зависит от заболевания и образца. Если это рекомендуется для идентификации вируса для сбора образцов крови (например, Эбола19), образец аликвоты может храниться при-20 ° C вместо-80 ° C (необходимые для респираторных вирусов). Это всегда лучше брать более одного образца при отборе проб от пациента, чем чтобы делить образцы позже. Если это возможно для каждого типа образца по крайней мере двух образцов должны приниматься в отдельный образец трубки. Образцы должны быть югу разделены, если дополнительные выборки не представляется возможным.

Если альтернативных образцов нельзя хранить при соответствующей температуре (например, имеются не морозильных камер), тампоны должны храниться в чистом (100%) этанол или 99% метилированный дух (только для добавки метанола). В этом случае необходимо положить кончик тампона во флакон с 1-2 мл этанола. Обратите внимание, что такие образцы предназначены только для ПЦР. Кроме того Обратите внимание, что установившаяся пробирного необходим для каждого конкретного вируса диагноз8,23, неизвестный вирус образцов должны быть отправлены к назначенной лаборатории для дальнейшего расследования19,20, 21.

Необходимо признать обязательные и рекомендуемые требования к списку лабораторного оборудования для ПЦР диагностики респираторных вирусов. Таблица 3 подчеркивает основные и минимально расширенные (рекомендуется) оборудования и требований для ПЦР-диагностики теста. Для практики BSL-3 загородный отрицательного давления защиты (например, Бокс Перчатка) персонала является важным и необходимым.

Модули связи лаборатории предпочтительнее увеличить количество персонала, участвующего в лаборатории тестирования и ускорить время, необходимое для одного теста. Замена трудоемким ручное извлечение RNA возможна с автоматизированной ПЦР (например, QiaCube). Хотя этот инструмент является громоздким (ширина 65 см, длина 62 см, высота 86 см), она может поместиться в области мобильной лаборатории после перестановка мебели в единицах BSL-2 или BSL-3.

Будущая работа будет сосредоточена на разработке дополненной реальности (AR) и виртуальной реальности (VR) тренинги. AR/VR очки будет использоваться для предоставления интерактивной платформы научить необходимые навыки, необходимые для стать хорошо подготовленных лаборант. Полезные советы для выполнения некоторых сложных, многоуровневых процедур в лабораторных диагностических тестов будут включены в руководство по программному обеспечению. Этот подход к подготовке персонала следует улучшить качество диагностических тест производительности и управления в лаборатории дистанционного зал, особенно дистанционного и ограниченными ресурсами районов.

Disclosures

Колледж Бейлор проводит США Предварительная заявка на патент для мобильных клиник (США патент приложение № 15/523,126, # 620078924). Авторы заявляют, что они имеют не конкурирующие финансового интереса.

Acknowledgments

Содержание этой статьи не обязательно отражают взгляды или политику из нас Департамент здравоохранения и социальных служб и учреждений, связанных с авторами. Это исследование было поддержано Paul G. Аллен Фонд семьи «Расширение влияния, чрезвычайных смарт-Pod». Мы высоко оцениваем плодотворные дискуссии и сотрудничество с коллегами из колледж Бейлор, СОБ здоровья, НАСА космический центр имени Джонсона. Мы искренне благодарны термо Фишер наук и его представителей для кредита-ПЦР машины, центрифуги и автоматические пипетки для проведения диагностических тест респираторных вирусов в объекте лаборатории дистанционного. Авторы благодарны Marta Storl-Десмонд и Сидни Стивен Sorrell за их помощь в подготовке рукописи и видеосъемка.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. World Health Organization (WHO) Ebola Response Team. Ebola virus disease in West Africa - the first 9 months of the epidemic and forward projections. New England Journal of Medicine. 371 (2), 1481-1495 (2014).
  2. World Health Organization (WHO). Media Center: Ebola Virus Disease Fact Sheet No. 103. , http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs103/en/ (2014).
  3. Fauci, A. S., Morens, D. M. Zika Virus in the Americas - yet another arbovirus threat. New England Journal of Medicine. 374 (7), 601-604 (2016).
  4. Campos, G. S., Bandeira, A. C., Sardi, S. I. Zika virus outbreak, Bahia, Brazil. Emerging Infectious Diseases. 21 (10), 1885-1886 (2015).
  5. Aly, M., Elrobh, M., Alzayer, M., Aljuhani, S., Balkhy, H. Occurrence of the Middle East Respiratory Syndrome Coronavirus (MERS-CoV) across the Gulf Corporation Council countries: Four years update. PLoS ONE. 12 (10), e0183850 (2017).
  6. World Health Organization (WHO). Middle East respiratory syndrome coronavirus (MERS-CoV) - Oman. Media Center: Disease outbreak news. Mar 18. , http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs103/en (2018).
  7. Ducharme, J., Johnson, D. This flu map shows how the biggest influenza outbreak in years spread across the U.S. Time, Time Health: Public Health. , http://time.com/5108077/2018/ (2018).
  8. Gaglani, M., et al. Influenza vaccine effectiveness against 2009 pandemic influenza A(H1N1) virus differed by vaccine type during 2013-2014 in the United States. Journal of Infectious Diseases. 213 (10), 1546-1556 (2016).
  9. Gates, B. The next epidemic - lessons from Ebola. New England Journal of Medicine. 372 (15), 1381-1384 (2015).
  10. Mills, A. Health care systems in low- and middle-income countries. New England Journal of Medicine. 370 (15), 552-557 (2014).
  11. Wölfel, R., et al. Mobile diagnostics in outbreak response, not only for Ebola: a blueprint for a modular and robust field laboratory. Euro Surveillance. 20 (44), 30055 (2015).
  12. Connelly, S. Through innovation, education and collaboration, Baylor Global Initiatives seeks to transform health and patient care worldwide. TMC Pulse, Global Perspective. , http://www.tmcnews.org/2015/03/global-perspective/ (2015).
  13. Hersh, D. USAID funds Ebola 'smart pod' project. Federal Times. , https://www.federaltimes.com/govcon/2015/02/20/usaid-funds-ebola-smart-pod-project/ (2015).
  14. Waite, A. Emergency Smart Pods - Transforming Containers into Modern Medical Clinics. DipNote, U.S. Department of State Official Blog. , https://blogs.state.gov/stories/2018/04/02/en/emergency-smart-pods-transforming-containers-modern-medical-clinics (2018).
  15. Guide to US Department of Health and Human Services Regulations. , https://www.hhs.gov/ (2015).
  16. Center for Disease Control and Prevention (CDC). Website: Clean up after a Disaster. , https://www.cdc.gov/disasters/cleanup/index.html (2017).
  17. Flannery, B., et al. Enhanced genetic characterization of influenza A(H3N2) viruses and vaccine effectiveness by genetic group, 2014-2015. Journal of Infectious Diseases. 214 (7), 1010-1019 (2016).
  18. Spencer, S., et al. Factors associated with real-time RT-PCR cycle threshold values among medically attended influenza episodes. Journal of Medical Virology. 88 (4), 719-723 (2016).
  19. Cherpillod, P., et al. Ebola virus disease diagnosis by real-time RT-PCR: A comparative study of 11 different procedures. Journal of Clinical Virology. 77, 9-14 (2016).
  20. Dedkov, V. G., et al. Development and evaluation of a real-time RT-PCR assay for the detection of Ebola virus (Zaire) during an Ebola outbreak in Guinea in 2014-2015. Journal of Virological Methods. 228, 26-30 (2016).
  21. Cnops, L., et al. Developement, integration of a quantitative reverse-transcription polymerase chain reaction diagnostic test for Ebola virus on a molecular diagnostics platform. Journal of Infectious Diseases. 214 (3), S192 (2016).
  22. Keitel, W. A., et al. Rapid research response to the 2009 A(H1N1)pdm09 influenza pandemic (Revised). BMC Research Notes. 6, 177 (2013).
  23. Parsons, L. M., et al. Laboratory diagnosis of tuberculosis in resource-poor countries: challenges and opportunities. Clinical Microbiology Reviews. 24 (6), 314-350 (2011).
  24. Expandable Bicon Shelter. Commercial Manual. Sea Box. , Lab EPN-0019618, Glove EPN-0018924 (2019).
  25. Lab Safety. Operating the Glovebox. JoVE Science Education Database. , Cambridge, MA. (2018).
  26. World Health Organization (WHO). Collecting, preserving and shipping specimens for the diagnosis of avian influenza A(H5N1) virus infection. , http://www.who.int/ihr/publications/CDS_EPR_ARO_2006_1.pdf. (2006).
  27. Lorenz, T. C. Polymerase Chain Reaction: Basic Protocol Plus Troubleshooting and Optimization Strategies. Journal of Visualized Experiments. (63), e3998 (2012).

Tags

Медицина выпуск 146 развертываемого расширяемый удаленной лаборатории ограниченных ресурсов области требования безопасности диагностический тест респираторных вирусов гриппа
Лаборатории дистанционного управления: Диагностика респираторных вирусов
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Petrova, E. V., Avadhanula, V.,… More

Petrova, E. V., Avadhanula, V., Michel, S., Gincoo, K. E., Piedra, P. A., Anandasabapathy, S. Remote Laboratory Management: Respiratory Virus Diagnostics. J. Vis. Exp. (146), e59188, doi:10.3791/59188 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter