近期,全國(guó)疫情呈現(xiàn)點(diǎn)多、面廣、頻發(fā)特點(diǎn),形勢(shì)嚴(yán)峻復(fù)雜,為遏制疫情,多地開(kāi)展全員每天大規(guī)模核酸檢測(cè),在核酸檢測(cè)過(guò)程中,核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備在確保核酸檢測(cè)的快速、準(zhǔn)確性方面起著至關(guān)重要的作用。
核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室一般配套的設(shè)備有:移液器、離心機(jī)、核酸提取儀、熒光定量PCR儀、生物安全柜、渦旋混合器、紫外消毒燈、醫(yī)用冷凍冷藏箱、高壓蒸汽滅菌器、恒溫箱等設(shè)備。依據(jù)《計(jì)量法》等相關(guān)法律法規(guī),應(yīng)該定期進(jìn)行校準(zhǔn)或檢測(cè),以保證設(shè)備的正常運(yùn)行,保證核酸檢測(cè)結(jié)果可靠。
根據(jù)現(xiàn)有的國(guó)家(地方)技術(shù)規(guī)范以及檢測(cè)文件,廣電計(jì)量可以定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)或檢測(cè),以下是部分檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的校準(zhǔn)(檢測(cè))項(xiàng)目。
儀器名稱
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校準(zhǔn)(檢測(cè))依據(jù)
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校準(zhǔn)(檢測(cè))項(xiàng)目
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聚合酶鏈反應(yīng)分析儀(PCR)
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JJF 1527-2015 聚合酶鏈反應(yīng)分析儀校準(zhǔn)規(guī)范
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溫度示值誤差
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溫度均勻度
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平均升降溫速率
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樣本示值誤差(定量部分)
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樣本線性(定量部分)
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核酸提取儀
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JJF 1874-2020 核酸提取儀校準(zhǔn)規(guī)范
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溫度示值誤差
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溫度均勻性
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溫度穩(wěn)定性
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振動(dòng)頻率示值誤差(若有振動(dòng)顯示)
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振動(dòng)均勻性穩(wěn)定性(若有振動(dòng)顯示)
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取液量示值誤差和重復(fù)性(若有此功能)
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取液量一致性(若有此功能)
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核酸提取回收率一致性
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核酸提取回收率重復(fù)性
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核酸提取回收率
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移液器
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JJG 646-2006 移液器檢定規(guī)程
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密合性
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容量
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離心機(jī)
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JF(浙)1117-2015醫(yī)用離心機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范
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轉(zhuǎn)速示值誤差
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轉(zhuǎn)速穩(wěn)定度
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生物安全柜
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YY 0569-2011 《II級(jí)生物安全柜》、GB 50346-2011 《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范》
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高效過(guò)濾器完整性(需要備注)
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振動(dòng)
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下降、流入氣流流速
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噪聲
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照度
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潔凈度
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高壓蒸汽滅菌器
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JJF(蘇)96-2010 蒸汽滅菌器溫度、壓力校準(zhǔn)規(guī)范
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溫度示值誤差與波動(dòng)度
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溫度分布均勻度
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溫度偏差
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壓力示值誤差
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核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室出具的檢測(cè)報(bào)告,是基于樣本在檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)過(guò)一系列的前處理、分析檢測(cè)得到最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這一過(guò)程中,設(shè)備的性能和實(shí)驗(yàn)結(jié)果密切相關(guān),任何一個(gè)設(shè)備性能異常,都會(huì)對(duì)最終的分析結(jié)果造成極大的影響。因此,定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)檢測(cè)是十分必要的。
一、核酸提取儀
核酸提取儀(磁珠法)基本原理是:通過(guò)細(xì)胞裂解液裂解細(xì)胞,從細(xì)胞中游離出來(lái)的核酸分子被特異的吸附到磁性顆粒表面,而蛋白質(zhì)等雜質(zhì)不被吸附而留在溶液中。反應(yīng)一定時(shí)間之后,在磁場(chǎng)作用下,使磁性顆粒與液體分開(kāi),回收顆粒(即磁珠-DNA混合物),再用洗脫液洗脫即可以得到純凈的DNA。
標(biāo)準(zhǔn)的提取流程分為吸取磁珠-結(jié)合DNA-洗滌1-洗滌2-洗滌3-洗脫-轉(zhuǎn)移磁珠等七個(gè)步驟。其中裂解溫度和洗脫溫度的控制,可以加速和提高提取的效率,不同試劑盒對(duì)溫度的要求不同。核酸提取儀的提取回收率是核酸檢測(cè)的關(guān)鍵步驟,直接影響檢測(cè)的結(jié)果。因此,定期開(kāi)展核酸提取儀的校準(zhǔn)工作十分必要,校準(zhǔn)項(xiàng)目中溫度、取樣一致性和振動(dòng)頻率都是核酸提取中的關(guān)鍵步驟,直接影響到核酸提取效果,而核酸提取回收率就能直接反映出核酸提取儀的提取效率。

提取流程示意圖
二、聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)分析儀
PCR實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)臨床檢驗(yàn)、檢驗(yàn)檢疫、法醫(yī)鑒定、疾病控制、體外診斷試劑制造和研發(fā)、生物技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)等領(lǐng)域的研究和確證工作非常重要,而對(duì) PCR儀有效的量值溯源和準(zhǔn)確性驗(yàn)證,是確保PCR實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠和結(jié)果準(zhǔn)確的基礎(chǔ)。因此,做好PCR儀的計(jì)量校準(zhǔn)工作,確保PCR儀性能持續(xù)良好、相關(guān)領(lǐng)域確證類數(shù)據(jù)結(jié)果準(zhǔn)確可靠,對(duì)國(guó)家公共衛(wèi)生和廣大人民群眾生命安全具有非常重要的意義。
PCR是一種體外核酸擴(kuò)增技術(shù),其基本原理類似于DNA的天然復(fù)制過(guò)程,其特異性依賴于與靶值序列兩端互補(bǔ)的寡核苷酸引物。PCR由變性-退火-延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成。

從上述PCR反應(yīng)的基本原理可以看出,其工作的關(guān)鍵是溫度的控制,也就是“變性溫度-退火溫度-延伸溫度”等程序循環(huán)升降溫度的過(guò)程。因此溫度的準(zhǔn)確性和均勻性直接影響結(jié)果。而升降溫速率快,能縮短反應(yīng)的時(shí)間,提高工作效率。樣本線性和樣本示值誤差可以側(cè)面反映出PCR儀實(shí)際的擴(kuò)增效果。
從廣電計(jì)量近100臺(tái)PCR檢測(cè)結(jié)果中顯示,98臺(tái)PCR溫度示值誤差在±1℃內(nèi),1臺(tái)PCR溫度示值誤差在±2℃內(nèi),1臺(tái)PCR溫度示值誤差大于2℃。溫度均勻性項(xiàng)目中,99臺(tái)PCR均勻度在1℃以內(nèi),1臺(tái)PCR溫度均勻度大于1℃。升降溫速率方面,100臺(tái)PCR均保持在1.5℃/s—3.0℃/s。
據(jù)《食品安全質(zhì)量檢測(cè)學(xué)報(bào)》論文《PCR儀性能對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響》實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)反應(yīng)程序整體溫度偏差為+2℃時(shí),有些儀器無(wú)目標(biāo)DNA擴(kuò)增,有些仍然能檢測(cè)出弱陽(yáng)性樣本,但Ct值有顯著變化;當(dāng)反應(yīng)程序溫度偏差為-1℃,實(shí)驗(yàn)中涉及的儀器均能檢出弱陽(yáng)性樣本。無(wú)論任何設(shè)備,在溫度發(fā)生2~3℃偏差時(shí),均對(duì)擴(kuò)增結(jié)果產(chǎn)生影響——有些是弱陽(yáng)性樣本不能檢出的顛覆性影響。論文最后建議檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室定期對(duì)PCR儀進(jìn)行校準(zhǔn)和期間核查。
由于熒光定量PCR儀在普通PCR儀的技術(shù)上增加了熒光激發(fā)裝置和檢測(cè)系統(tǒng),包含激發(fā)光光源、濾光片、鏡頭和熒光檢測(cè)器等,因此,溫度與光學(xué)系統(tǒng)共同對(duì)熒光定量PCR儀的性能起到?jīng)Q定性控制作用,共同決定最終實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。對(duì)熒光定量PCR儀的校準(zhǔn)需求也逐步從單純的溫場(chǎng)校準(zhǔn)轉(zhuǎn)向溫度加熒光的復(fù)合參數(shù)校準(zhǔn)。在當(dāng)前防疫常態(tài)化環(huán)境下,熒光定量PCR儀大量使用,樣本示值誤差及樣本線性項(xiàng)目(定量部分)也是計(jì)量中必不可少的環(huán)節(jié)。
三、生物安全柜
生物安全柜是能防止實(shí)驗(yàn)操作處理過(guò)程中某些含有危險(xiǎn)性或未知性生物微粒發(fā)生氣溶膠散逸的箱型空氣凈化負(fù)壓安全裝置。生物安全柜的工作原理主要是將柜內(nèi)空氣向外抽吸,使柜內(nèi)保持負(fù)壓狀態(tài),通過(guò)垂直氣流來(lái)保護(hù)工作人員;外界空氣經(jīng)高效空氣過(guò)濾器過(guò)濾后進(jìn)入安全柜內(nèi),以避免處理樣品被污染;柜內(nèi)的空氣也需經(jīng)過(guò)HEPA過(guò)濾器過(guò)濾后再排放到大氣中,以保護(hù)環(huán)境。
生物安全柜定期的檢測(cè)十分必要,關(guān)乎人員的安全。高效過(guò)濾器完整性的檢測(cè),直接可以評(píng)價(jià)生物安全柜高效過(guò)濾器的性能,如果沒(méi)有定期進(jìn)行檢測(cè),高效過(guò)濾器存在漏的可能,萬(wàn)一樣品中存在有危險(xiǎn)性未知微生物隨著氣溶膠外泄,就會(huì)危害人身安全。振動(dòng)、下降、流入氣流流速、噪聲、照度、潔凈度的檢測(cè)則是評(píng)價(jià)生物安全柜性能的檢測(cè)項(xiàng)目。
四、高壓蒸汽滅菌器
高壓蒸汽滅菌器滅菌溫度的準(zhǔn)確度對(duì)滅菌效果十分重要,器械或物料的滅菌不充分,極有可能導(dǎo)致微生物、致病菌或病毒的泄露和傳播,造成不可挽回的結(jié)果。例如常規(guī)的滅菌溫度示121℃,高壓蒸汽滅菌器溫度出現(xiàn)偏差時(shí)候,溫度往往達(dá)不到121℃的滅菌溫度,達(dá)不到滅菌效果,這致病菌或未知性生物微就會(huì)在器械或物料中傳播,后果不堪設(shè)想。
核酸檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室中,設(shè)備性能對(duì)檢測(cè)結(jié)果和人員安全至關(guān)重要,因此,定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)和檢測(cè),才能保障設(shè)備有效運(yùn)行,檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室出具的報(bào)告真實(shí)準(zhǔn)確,檢測(cè)人員安全健康。
相關(guān)法律法規(guī)要求:
《醫(yī)療器械監(jiān)督管理?xiàng)l例》第三十六條:醫(yī)療器械使用單位對(duì)需要定期檢查、檢驗(yàn)、校準(zhǔn)、保養(yǎng)、維護(hù)的醫(yī)療器械,應(yīng)當(dāng)按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行檢查、檢驗(yàn)、校準(zhǔn)、保養(yǎng)、維護(hù)并予以記錄,及時(shí)進(jìn)行分析、評(píng)估,確保醫(yī)療器械處于良好狀態(tài),保障使用質(zhì)量。
《醫(yī)療機(jī)構(gòu)臨床實(shí)驗(yàn)室管理辦法》第二十四條:醫(yī)療機(jī)構(gòu)臨床實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)保證檢測(cè)系統(tǒng)的完整性和有效性,對(duì)需要校準(zhǔn)的檢驗(yàn)儀器、檢驗(yàn)項(xiàng)目和對(duì)臨床檢驗(yàn)結(jié)果有影響的輔助設(shè)備定期進(jìn)行校準(zhǔn)。
2022年國(guó)醫(yī)辦新發(fā)文《醫(yī)療機(jī)構(gòu)檢查檢驗(yàn)結(jié)果互認(rèn)管理辦法》(國(guó)衛(wèi)醫(yī)發(fā)《2022》6號(hào))中明確規(guī)定:醫(yī)療器械使用單位必須按規(guī)定對(duì)醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行檢定、檢測(cè)、校準(zhǔn)、穩(wěn)定性測(cè)量和保養(yǎng)工作,確保醫(yī)療器械處于良好狀態(tài),并在此基礎(chǔ)上大力推動(dòng)醫(yī)療機(jī)構(gòu)檢查檢驗(yàn)項(xiàng)目結(jié)果互認(rèn)工作。
該《互認(rèn)管理辦法》中相關(guān)規(guī)定表明,如PCR儀未進(jìn)行計(jì)量等工作,無(wú)法確保儀器處于良好狀態(tài)下,所出具的核酸證明、實(shí)驗(yàn)結(jié)果是不被醫(yī)療機(jī)構(gòu)互相認(rèn)可的。此新規(guī)更是對(duì)醫(yī)療設(shè)備的使用質(zhì)量檢測(cè)工作提出了更高要求。