近距離探祕深圳醫院唯一生物安全三級實驗室: 病毒“捕手”為阻擊新冠而不懈堅守

通過兩道指紋門禁進入緩衝區,花費半個多小時穿戴上隔離衣、連體防護服、N95 防護口罩、護目鏡、正壓呼吸面罩、雙層醫用乳膠手套、防水靴套這些重達 4 斤多的防護裝備,一層層做好嚴密防護之後,才能進入 BSL-3 實驗室(P3 實驗室),開始一天直面新冠病毒的工作。這是新冠肺炎疫情發生後,深圳市第三人民醫院 BSL-3 實驗室裡研究人員的戰疫日常。

深晚報道|近距離探秘深圳醫院唯一生物安全三級實驗室: 病毒“捕手”為阻擊新冠而不懈堅守

▲市三醫院 P3 實驗室所在樓宇外觀圖。(市三醫院供圖)

市三醫院的 P3 實驗室,是深圳醫院唯一的生物安全三級實驗室,坐落在醫院一個並不起眼的地方。疫情發生後,這個原本不為很多人所知的實驗室,卻是深圳此次戰疫的 " 秘密武器 "。這裡承擔著動態監測病毒載量、研究病毒致病特點等重要工作。

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▲市三醫院 P3 實驗室中控室。(市三醫院供圖)

解碼 P3 實驗室

楊揚是市三醫院 P3 實驗室的一名助理研究員。如果不是這場突如其來的疫情,他大年初三本該回到重慶老家,和相戀十年、剛領證不久的妻子,舉辦一場期待已久的婚禮。家裡一切準備就緒,就等著他們回家了。但新冠肺炎疫情發生後,他選擇了推遲婚期,奔赴抗擊疫情第一線。

何為 P3 實驗室?實驗室副主任張明霞說,目前,根據設備和技術條件,生物安全實驗室分為 4 級(一般稱為 P1、P2、P3、P4 實驗室),1 級最低,4 級最高。P3 實驗室也就是三級安全防護實驗室,專門用於從事高致病性病原微生物的檢測和研究工作,例如 SARS、埃博拉,以及這次爆發的新型冠狀病毒等。

目前我國有 4 家 P3 實驗室能對病毒動態監測,市三醫院的 P3 實驗室是其中之一。" 我們醫院的 P3 也屬於高級別的實驗室,能從事高致病性病原微生物的研究,此次的新型冠狀病毒就是其一。" 張明霞說,在這次疫情中,P3 實驗室對於病人救治起到了關鍵性作用。

深圳每確診一個新增患者,都要靠實驗室的小夥伴們從患者的樣本中揪出病毒的蛛絲馬跡。楊揚和他的夥伴們,就像是病毒 " 捕手 ",每天都要勇闖 " 毒庫 " 直面病毒,為臨床醫護人員提供服務。

" 我們的工作是及時發現病人的感染情況,並研究病毒的致病特點,為臨床醫護人員提供服務。" 楊揚說起來好像很平常,但其實他們每天都在闖入 " 潘多拉魔盒 ",稍有不慎就會身中 " 劇毒 "。由於病毒的傳染性極強,所以這裡的防護級別比隔離病房的醫務人員還要高,按照 P3 的防護級別來穿戴。

" 整個實驗室完全密封,處於 40Pa~60Pa 的負壓狀態,這樣裡面的空氣才不會‘逃逸’到室外造成汙染,進入和排出的空氣都是經過專門的通道進行高效過濾,保證沒有病毒可以‘活著走出去’。" 楊揚說,在這裡做核酸檢測和科學研究,必須穿著 4 斤多重的防護服,就像在負重爬山,待久了都會氣喘,缺氧的感覺會隨時襲來。

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▲研究人員在實驗室內進行操作。(市三醫院供圖)

P3 實驗室的硬核操作

與戰鬥在病房裡的醫護人員不同,實驗室裡小夥伴們每天與病毒近距離接觸,這裡是人們看不見的 " 最前線 "。

在 P3 實驗室裡承擔的是高風險、高強度的工作,實驗人員和病毒不僅是近距離接觸,更重要的是還要和病毒面對面 " 交流 "。對確診患者的核酸檢測在生物安全二級實驗室(P2+ 實驗室)就可進行。而確診患者每日病毒載量的變化、新型冠狀病毒的分離等工作,會涉及活病毒的增殖,潛在的生物安全風險極高。這項硬核任務的所有操作就必須在等級更高的 P3 實驗室進行。

開蓋加樣和核酸提取是病毒檢測最核心的環節。樣本在開蓋轉移的過程中,病毒就非常容易暴露在實驗室的空氣中,實驗室裡的工作人員與病毒幾乎是零距離接觸。由於戴著雙重手套,再加上眼罩、面屏和生物安全櫃玻璃窗的三重阻隔,所有動作都變得緩慢。人工核酸提取的步驟更復雜,考驗的是實驗員的耐心與謹慎。

" 通過一系列的操作,結果出來後,如果病毒載量比較高,醫生就會根據病毒情況去治療,次日病人再採樣,再次提取核酸,看病毒量是否下降,假如有下降趨勢,則說明臨床治療是有效的,這便是病毒動態觀察的重要作用。" 楊揚說,病毒載量的變化可以為臨床的精準治療提供依據,臨床醫生根據患者每天病毒載量的變化,來判斷治療效果和病情的轉歸。

楊揚說,與深圳市疾控中心和其他醫院的檢測實驗室承擔的普通篩查任務不同,這裡的檢測樣本都是確診病例,患者肺泡灌洗液咽拭子、痰液等樣本的感染性更強,風險也更高。

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▲研究人員在實驗室內進行操作。(市三醫院供圖)

這裡 24 小時無休

疫情發生後,市三醫院的 P3 實驗室便全天 24 小時無休,日夜燈火通明。

進入 P3 實驗室的工作人員,可都不是隨隨便便挑的,有很嚴格的流程。據張明霞介紹,只有通過嚴格的體檢、進行過相關技術培訓、理論知識考試合格,並且身體素質好、心理承受能力強的人員才能獲得上崗證。

在這個實驗室中,大部分研究人員都是碩士、博士以上學歷。更讓人驚喜的是,他們大多是 "80 後 ""90 後 ",正是這些年輕有為的實驗員挑起了實驗室的大梁。楊揚為了工作取消籌備半年的婚禮,像他這樣 " 舍小家為大家 " 的情況並不少見。疫情突然來襲,實驗室的小夥伴們全部取消了春節休假,二話沒說就回到工作崗位。"90 後 " 小夥子楊孝祥退掉火車票,親手 " 攪黃 " 了自己的春節相親,重新回到實驗室。

" 爸媽在老家訂好了酒席,給親友們發了請柬,可疫情發生後,實驗室的工作太重要了,我決定留在深圳繼續工作,待疫情結束我一定還她一個完美的婚禮。" 楊揚說,他和妻子是碩士研究生同學,原計劃這個春節回家辦婚禮。沒想到疫情來了,而實驗室每天都要做新冠肺炎患者的病毒篩查和病毒載量監測工作。這項工作非常重要,實驗室工作人員每天加班加點,有時忙到凌晨四五點。看到這個情況,他決定不回家了,妻子對他的決定也非常理解,沒有任何埋怨,和他一起做通了爸媽的思想工作。

張明霞說,疫情發生後,實驗室裡的技術人員每天都處於 " 戰時 " 狀態,要檢測的樣本量一天天增加。由於每天需要檢測的患者樣本數量太多,工作量是平時的好多倍,雖然已經安排了 24 小時五班倒,但研究人員們還是忙不過來,有的研究人員甚至在實驗室工作 24 小時。很多研究員忙完工作後脫下防護服,洗完澡走出實驗室時,已經累得吃不下飯了。

截至目前,市三醫院的 P3 實驗室已完成約 1.2 萬份樣本檢測,最高峰一天需檢測約 300 份。

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▲研究人員穿戴好三級防護裝備,準備進入市三醫院 P3 實驗室。 (市三醫院供圖)

臨床科研兩手抓

楊揚坦言,每日動態監測患者新冠病毒樣本只是實驗室工作的一部分,為臨床診治提供精準治療依據的同時,更為深層次的科研也在實驗室同步進行。從第一批確診病例住進醫院開始,針對新型冠狀病毒的科研攻關就全面啟動了。隨著更多人手加入實驗室,他的工作重點也逐漸轉向科研。

從人體不同部位檢測出活病毒,對探索病毒的傳染性、傳播途徑變化具有意義。2 月 1 日,市三醫院宣佈,在某些新冠肺炎確診患者的糞便中檢測出新型冠狀病毒陽性,很有可能提示糞便中有活病毒存在,即提示了糞口傳播的可能性。阻斷病毒傳播除了戴口罩外,還要勤洗手,注意消化道衛生。

當時為什麼會想到去檢測患者的糞便?市三醫院研究所所長張政說:" 先是從臨床上觀察到部分患者的消化道有一些症狀。然後,我們就開始思考這些症狀是什麼樣的原因引起的?是否和病毒有關?是否還會有其他的傳播途徑?" 張政說,在研究的過程中,他們不斷思考,病毒進入人體後,隨著免疫反應的產生,病毒和免疫機制有相互適應的過程,研究人員也一直進行患者隨訪,想探索早期和晚期的病毒測試序列,這將有助於瞭解病毒在人體中如何逃避免疫,對監測和推算病毒的傳播性有意義。

" 從技術層面來說,科研確實要比新冠病毒篩查、檢測難很多。" 楊揚說,在患者糞便中檢查病毒陽性還緣於大家平時在科研方面的積累。" 當年 SARS 冠狀病毒爆發的時候,就曾做過相關研究,曾在患者糞便中發現 SARS 冠狀病毒,這次的新冠病毒和 SARS 病毒的同源性挺高,又是同樣的受體,所以小夥伴們就有了這個想法。" 楊揚說,加上前期發現好多確診患者有胃腸道的症狀,提示很可能會感染胃腸道,所以大家就開始檢測患者的糞便。不過,檢測一開始並不順利,最早在樣本上並沒有檢測到,後來又檢測七八例才發現了病毒,接著又做了病毒分離。" 科研是個謹慎的活,還好我們沒放棄!" 楊揚笑著說。

隨後,實驗室的相關研究進一步向縱深拓展。2 月 27 日,市三醫院再次發佈,研究人員將檢測陽性的樣本進一步進行了病毒分離培養,並從患者的肛拭子樣本中分離到活病毒,且通過同時測定患者呼吸道樣本和糞便樣本所分離到的病毒的序列,發現兩者具有 99% 以上的同源性。該研究團隊還在新冠肺炎患者的唾液、眼結膜分泌物中也檢測到了新冠病毒核酸。

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▲市三醫院 P3 實驗室助理研究員楊揚在工作中(市三醫院供圖)

70 多天的堅守

從 1 月 11 日截至今日,楊揚已經在實驗室連續工作 74 天,沒有休息過一天,最忙的時候一待就是 24 小時。正是有了他們的堅守,市三醫院 P3 實驗室迎來一個個重要的臨床發現。

3 月 2 日,市三醫院與南方科技大學聯合從臨床新冠病例獲取生物樣本,使用冷凍電子顯微鏡觀察到了新冠病毒經滅活後的真實形貌,為新冠病毒的識別、鑑定和臨床相關研究提供重要的超微影像基礎,將有助於新型冠狀病毒藥物和疫苗的研究。

" 每一次的新發現都是在不停的實驗中發現的,大家都會非常興奮,因為這意味著可能有助於臨床治療。" 楊揚說,這次不僅觀察到了經滅活後的新冠病毒的生物結構狀態,還捕捉到新冠病毒侵染宿主細胞的一個重要中間狀態——病毒正處於識別和附著宿主細胞並準備與細胞發生融合時的狀態。

與此同時,對於新冠病毒治療藥物的研究,也在同步進行中。由市三醫院發起的法匹拉韋治療新冠肺炎的臨床試驗,取得可喜成果。法匹拉韋為廣譜抗病毒藥物,對多種 RNA 病毒具有很好的效果。根據市三醫院發佈的對比試驗結果顯示:法匹拉韋治療尚未發現明顯的不良反應,副作用明顯低於克立芝,患者依從性好,治療後抗病毒療效也優於克立芝。由此論證了法匹拉韋的安全有效性,並建議可以擴大規模在臨床應用。

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▲取下口罩和護目鏡後,楊揚臉上壓痕明顯。(市三醫院供圖)

截至 3 月 22 日 24 時,深圳累計報告新冠肺炎確診病例 439 例,累計出院 413 例,23 例確診病例在市三醫院隔離治療。儘管住院病人已經大大減少,但實驗室依然忙碌著。" 新增病例雖然少了,但仍要承擔不少篩查和檢測任務,科研方面的工作也有所增加,所以還是一直保持著比較忙碌的狀態。" 當記者問到,被疫情耽誤的婚禮準備何時再辦時,楊揚笑著說,現在自己完全沒有時間考慮這個問題,等疫情完全結束了再說吧。

來源 深圳晚報


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