每一项准确的医疗诊断背后都有一个多步骤的过程,首先是正确采集临床样本并运送到实验室。从患者到实验室的过程充满挑战,可能会影响样本的完整性。如果没有合适的储存条件,脆弱的病毒颗粒会迅速降解。这就是病毒保存液的作用所在,它在稳定样本和实现准确的病毒诊断检测方面发挥着不可或缺但却未被充分认识的作用。
什么是病毒保存液?
病毒保存液是指在临床样本从诊所和医院运往实验室进行分析的途中,为保持样本中病毒的活力而配制的溶液。这些保存液可使病毒在室温或冷藏温度下长时间(通常长达 48 小时)保持稳定。
病毒保存液配方包含几种关键成分:
✅平衡盐溶液保持适当的pH值,以保持病毒活力。常见的选择有生理盐水、PBS缓冲液或细胞保存液(如汉克平衡盐溶液)。
✅牛血清白蛋白或胎牛血清等蛋白可提供保护性分子来保护病毒颗粒。
✅蔗糖等糖类是保持病毒完整性的稳定剂。
✅抗菌剂(包括抗生素和抗真菌剂)可抑制微生物的过度生长,以免破坏脆弱的病毒。
当这些成分组合成一个优化配方时,病毒保存液就能为可能含有病毒的临床样本提供一个理想的环境,使其在实验室分析之前不受损坏。
病毒运输的创新
虽然传统的病毒保存液含有液体缓冲溶液,但科学的进步已经催生了其他运输方法。预装病毒保存液的单个塑料瓶或管非常方便,可确保每个样本自始至终都有保护保存液。
最近,创新技术产生了完全不需要液体保存液的病毒运输系统。这些干式转运系统提供无菌空管或空瓶,管内通常有泡沫或其他基质,有助于稳定样本。干式系统省去了将液体保存液等分到各个运输瓶中的额外步骤,从而简化了工作流程。鼻咽拭子等临床样本可直接放入空管中,从而缩短了处理时间。
病毒保存液的应用
1. 呼吸道病毒检测
PCR 等分子技术已成为诊断流感、RSV 和 SARS-CoV-2 等呼吸道病毒的黄金标准。然而,这些方法依赖于样本中完整的病毒颗粒。为进行呼吸道病毒检测而采集的鼻咽拭子是极其脆弱的样本,需要在运输过程中加以保护。病毒保存液可防止样本降解,从而使实验室分析准确反映临床情况。
2. 监测计划
公共卫生监测计划跟踪流行的病毒株,以监测新型或危险疫情的爆发。例如,世界卫生组织的全球流感监测和响应系统每年从世界各地的国家流感中心接收 50 多万份流感阳性样本。病毒保存液可保存从偏远地区运来的流感样本,以便对其进行抗病毒耐药性等关键病毒特征的分析。有效的运输介质可实现对流感多样性的全面跟踪。
3. 疫情调查
当新型疫情爆发时,如之前的 COVID-19 和寨卡疫情,病毒保存液可将样本运送到有能力进行专门检测的集中实验室,从而为调查提供便利。如果没有适当的介质,样本运输的延误会使样本失去作用。在 COVID-19 大流行发生的过程中,运输介质使卫生部门能够快速运送来自多个地点的数千份样本,以跟踪并确定其特征。
病毒保存液的优点
- 保持样本完整性。通过稳定脆弱的病毒颗粒,运输保存液可防止出现假阴性结果,并为实验室提供准确反映临床情况的样本。
- 提供灵活性。运输介质允许临床样本远距离运输,并能承受运输条件而不会发生病毒降解。
- 可在环境温度下运输。保存液配方使大多数样本无需冷链运输。
- 简化工作流程。预装保存液的独立试管或干式运输系统可减少处理步骤。
- 延长存活时间。货架期研究可验证病毒在不同保存液中的稳定性,为可靠的运输提供指导。
- 通用性。配方广泛的运输保存液适用于各种可能含有病毒的样本类型。
- 降低成本。避免重复采集样本或对假阴性样本进行分子检测的费用。
- 支持疫情应对。允许实验室快速接收、处理和检测大量样本。
简而言之,病毒保存液有助于确保检测结果可靠地反映患者的病情。尽管运输介质是在幕后工作,但它对准确诊断却有着重要影响。
克服运输介质的挑战
病毒保存液在带来巨大优势的同时,也面临着一些挑战:
- 配方很重要。保存液必须与 PCR 等下游检测方法兼容。某些成分会干扰敏感的分子分析。
- 保质期限制。运输保存液根据成分确定了稳定性和有效期。供应链问题最近使重要运输用品的获取变得复杂。
- 有限的存活时限。虽然与未受保护的样本相比,病毒的存活时间较长,但如果不进行超低温储存,病毒最终还是会降解。
- 需要培训。正确的样本采集和处理是最大限度提高运输介质效率的关键。
- 无菌至关重要。受污染的保存液会使脆弱的样本不堪重负。严格的质量控制可确保传输系统保持无菌状态。
尽管存在这些障碍,但创新仍在继续,以优化病毒保存液,并为简化工作流程提供创造性的解决方案。
COVID-19 大流行聚焦
COVID-19 大流行让人们看到了病毒保存液的关键作用,尽管这一作用未得到充分重视。基于 RT-PCR 诊断的分子检测成为检测 SARS-CoV-2 感染的黄金标准。但不堪重负的实验室突然需要安全地处理大量涌入的鼻咽拭子,这些拭子来自广泛的检测项目。病毒保存液允许在灵活的运输条件下将标本运送到具有快速处理能力的中心实验室。
由于供应链中断导致咽拭子和保存液供应紧张,生产商加大了生产力度,而政府则协调了更具战略性的分配。在传统病毒保存液缺乏的情况下,干式运输系统和直接转 PCR 标本采集试剂盒等创新技术简化了工作流程。
虽然 COVID-19 突显了薄弱环节,但也揭示了优势所在。现有的流感监测网络利用病毒保存液迅速转入冠状病毒监测。通过标准化的协议,可以对全球各地提交的病毒基因组序列进行比较。几十年前制定的运输介质制备方法久经考验,有助于解决供应短缺问题。通过这一切,病毒保存液穿越了遥远的距离,使公共卫生机构能够在 SARS-CoV-2 出现和发展时对其进行监测。
未来之路
病毒运输媒介的未来会怎样?尽管 COVID-19 加快了创新的步伐,但仍有许多成果有待实现。增强型运输介质配方可以进一步稳定脆弱样本,并延长运输时限和条件。干态保存方法可减少对冷链运输的需求,提高可及性。整合了运输稳定性解决方案的样本采集设备可简化工作流程。
病毒爆发很可能会再次出现,但对病毒运输系统进行战略性投资有助于加强未来的准备和应对工作。从根本上说,提高运输稳定性解决方案的可及性有助于改善全球公共卫生监测工作。正如病毒保存液悄无声息地穿越背景,实现了对 SARS-CoV-2 的监测一样,持续优化病毒保存液可以加强对下一种新型病原体的诊断能力。
病毒保存液在诊断过程中发挥着不可或缺的作用,尽管它常常不被人们所认识。这位无名英雄为临床样本提供了安全通道,使实验室分析能够可靠地揭示潜伏在样本中的病毒威胁。由于新出现的传染病威胁需要提高警惕,病毒保存液仍然是从病人到实验室的诊断过程中的坚定盟友。
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