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深晚报道|近距离探秘深圳医院唯一生物安全三级实验室: 病毒“捕手”为阻击新冠而不懈坚守

通过两道指纹门禁进入缓冲区,花费半个多小时穿戴上隔离衣、连体防护服、N95 防护口罩、护目镜、正压呼吸面罩、双层医用乳胶手套、防水靴套这些重达 4 斤多的防护装备,一层层做好严密防护之后,才能进入 BSL-3 实验室(P3 实验室),开始一天直面新冠病毒的工作。这是新冠肺炎疫情发生后,深圳市第三人民医院 BSL-3 实验室里研究人员的战疫日常。

深晚报道|近距离探秘深圳医院唯一生物安全三级实验室: 病毒“捕手”为阻击新冠而不懈坚守

▲市三医院 P3 实验室所在楼宇外观图。(市三医院供图)

市三医院的 P3 实验室,是深圳医院唯一的生物安全三级实验室,坐落在医院一个并不起眼的地方。疫情发生后,这个原本不为很多人所知的实验室,却是深圳此次战疫的 " 秘密武器 "。这里承担着动态监测病毒载量、研究病毒致病特点等重要工作。

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▲市三医院 P3 实验室中控室。(市三医院供图)

解码 P3 实验室

杨扬是市三医院 P3 实验室的一名助理研究员。如果不是这场突如其来的疫情,他大年初三本该回到重庆老家,和相恋十年、刚领证不久的妻子,举办一场期待已久的婚礼。家里一切准备就绪,就等着他们回家了。但新冠肺炎疫情发生后,他选择了推迟婚期,奔赴抗击疫情第一线。

何为 P3 实验室?实验室副主任张明霞说,目前,根据设备和技术条件,生物安全实验室分为 4 级(一般称为 P1、P2、P3、P4 实验室),1 级最低,4 级最高。P3 实验室也就是三级安全防护实验室,专门用于从事高致病性病原微生物的检测和研究工作,例如 SARS、埃博拉,以及这次爆发的新型冠状病毒等。

目前我国有 4 家 P3 实验室能对病毒动态监测,市三医院的 P3 实验室是其中之一。" 我们医院的 P3 也属于高级别的实验室,能从事高致病性病原微生物的研究,此次的新型冠状病毒就是其一。" 张明霞说,在这次疫情中,P3 实验室对于病人救治起到了关键性作用。

深圳每确诊一个新增患者,都要靠实验室的小伙伴们从患者的样本中揪出病毒的蛛丝马迹。杨扬和他的伙伴们,就像是病毒 " 捕手 ",每天都要勇闯 " 毒库 " 直面病毒,为临床医护人员提供服务。

" 我们的工作是及时发现病人的感染情况,并研究病毒的致病特点,为临床医护人员提供服务。" 杨扬说起来好像很平常,但其实他们每天都在闯入 " 潘多拉魔盒 ",稍有不慎就会身中 " 剧毒 "。由于病毒的传染性极强,所以这里的防护级别比隔离病房的医务人员还要高,按照 P3 的防护级别来穿戴。

" 整个实验室完全密封,处于 40Pa~60Pa 的负压状态,这样里面的空气才不会‘逃逸’到室外造成污染,进入和排出的空气都是经过专门的通道进行高效过滤,保证没有病毒可以‘活着走出去’。" 杨扬说,在这里做核酸检测和科学研究,必须穿着 4 斤多重的防护服,就像在负重爬山,待久了都会气喘,缺氧的感觉会随时袭来。

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▲研究人员在实验室内进行操作。(市三医院供图)

P3 实验室的硬核操作

与战斗在病房里的医护人员不同,实验室里小伙伴们每天与病毒近距离接触,这里是人们看不见的 " 最前线 "。

在 P3 实验室里承担的是高风险、高强度的工作,实验人员和病毒不仅是近距离接触,更重要的是还要和病毒面对面 " 交流 "。对确诊患者的核酸检测在生物安全二级实验室(P2+ 实验室)就可进行。而确诊患者每日病毒载量的变化、新型冠状病毒的分离等工作,会涉及活病毒的增殖,潜在的生物安全风险极高。这项硬核任务的所有操作就必须在等级更高的 P3 实验室进行。

开盖加样和核酸提取是病毒检测最核心的环节。样本在开盖转移的过程中,病毒就非常容易暴露在实验室的空气中,实验室里的工作人员与病毒几乎是零距离接触。由于戴着双重手套,再加上眼罩、面屏和生物安全柜玻璃窗的三重阻隔,所有动作都变得缓慢。人工核酸提取的步骤更复杂,考验的是实验员的耐心与谨慎。

" 通过一系列的操作,结果出来后,如果病毒载量比较高,医生就会根据病毒情况去治疗,次日病人再采样,再次提取核酸,看病毒量是否下降,假如有下降趋势,则说明临床治疗是有效的,这便是病毒动态观察的重要作用。" 杨扬说,病毒载量的变化可以为临床的精准治疗提供依据,临床医生根据患者每天病毒载量的变化,来判断治疗效果和病情的转归。

杨扬说,与深圳市疾控中心和其他医院的检测实验室承担的普通筛查任务不同,这里的检测样本都是确诊病例,患者肺泡灌洗液咽拭子、痰液等样本的感染性更强,风险也更高。

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▲研究人员在实验室内进行操作。(市三医院供图)

这里 24 小时无休

疫情发生后,市三医院的 P3 实验室便全天 24 小时无休,日夜灯火通明。

进入 P3 实验室的工作人员,可都不是随随便便挑的,有很严格的流程。据张明霞介绍,只有通过严格的体检、进行过相关技术培训、理论知识考试合格,并且身体素质好、心理承受能力强的人员才能获得上岗证。

在这个实验室中,大部分研究人员都是硕士、博士以上学历。更让人惊喜的是,他们大多是 "80 后 ""90 后 ",正是这些年轻有为的实验员挑起了实验室的大梁。杨扬为了工作取消筹备半年的婚礼,像他这样 " 舍小家为大家 " 的情况并不少见。疫情突然来袭,实验室的小伙伴们全部取消了春节休假,二话没说就回到工作岗位。"90 后 " 小伙子杨孝祥退掉火车票,亲手 " 搅黄 " 了自己的春节相亲,重新回到实验室。

" 爸妈在老家订好了酒席,给亲友们发了请柬,可疫情发生后,实验室的工作太重要了,我决定留在深圳继续工作,待疫情结束我一定还她一个完美的婚礼。" 杨扬说,他和妻子是硕士研究生同学,原计划这个春节回家办婚礼。没想到疫情来了,而实验室每天都要做新冠肺炎患者的病毒筛查和病毒载量监测工作。这项工作非常重要,实验室工作人员每天加班加点,有时忙到凌晨四五点。看到这个情况,他决定不回家了,妻子对他的决定也非常理解,没有任何埋怨,和他一起做通了爸妈的思想工作。

张明霞说,疫情发生后,实验室里的技术人员每天都处于 " 战时 " 状态,要检测的样本量一天天增加。由于每天需要检测的患者样本数量太多,工作量是平时的好多倍,虽然已经安排了 24 小时五班倒,但研究人员们还是忙不过来,有的研究人员甚至在实验室工作 24 小时。很多研究员忙完工作后脱下防护服,洗完澡走出实验室时,已经累得吃不下饭了。

截至目前,市三医院的 P3 实验室已完成约 1.2 万份样本检测,最高峰一天需检测约 300 份。

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▲研究人员穿戴好三级防护装备,准备进入市三医院 P3 实验室。 (市三医院供图)

临床科研两手抓

杨扬坦言,每日动态监测患者新冠病毒样本只是实验室工作的一部分,为临床诊治提供精准治疗依据的同时,更为深层次的科研也在实验室同步进行。从第一批确诊病例住进医院开始,针对新型冠状病毒的科研攻关就全面启动了。随着更多人手加入实验室,他的工作重点也逐渐转向科研。

从人体不同部位检测出活病毒,对探索病毒的传染性、传播途径变化具有意义。2 月 1 日,市三医院宣布,在某些新冠肺炎确诊患者的粪便中检测出新型冠状病毒阳性,很有可能提示粪便中有活病毒存在,即提示了粪口传播的可能性。阻断病毒传播除了戴口罩外,还要勤洗手,注意消化道卫生。

当时为什么会想到去检测患者的粪便?市三医院研究所所长张政说:" 先是从临床上观察到部分患者的消化道有一些症状。然后,我们就开始思考这些症状是什么样的原因引起的?是否和病毒有关?是否还会有其他的传播途径?" 张政说,在研究的过程中,他们不断思考,病毒进入人体后,随着免疫反应的产生,病毒和免疫机制有相互适应的过程,研究人员也一直进行患者随访,想探索早期和晚期的病毒测试序列,这将有助于了解病毒在人体中如何逃避免疫,对监测和推算病毒的传播性有意义。

" 从技术层面来说,科研确实要比新冠病毒筛查、检测难很多。" 杨扬说,在患者粪便中检查病毒阳性还缘于大家平时在科研方面的积累。" 当年 SARS 冠状病毒爆发的时候,就曾做过相关研究,曾在患者粪便中发现 SARS 冠状病毒,这次的新冠病毒和 SARS 病毒的同源性挺高,又是同样的受体,所以小伙伴们就有了这个想法。" 杨扬说,加上前期发现好多确诊患者有胃肠道的症状,提示很可能会感染胃肠道,所以大家就开始检测患者的粪便。不过,检测一开始并不顺利,最早在样本上并没有检测到,后来又检测七八例才发现了病毒,接着又做了病毒分离。" 科研是个谨慎的活,还好我们没放弃!" 杨扬笑着说。

随后,实验室的相关研究进一步向纵深拓展。2 月 27 日,市三医院再次发布,研究人员将检测阳性的样本进一步进行了病毒分离培养,并从患者的肛拭子样本中分离到活病毒,且通过同时测定患者呼吸道样本和粪便样本所分离到的病毒的序列,发现两者具有 99% 以上的同源性。该研究团队还在新冠肺炎患者的唾液、眼结膜分泌物中也检测到了新冠病毒核酸。

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▲市三医院 P3 实验室助理研究员杨扬在工作中(市三医院供图)

70 多天的坚守

从 1 月 11 日截至今日,杨扬已经在实验室连续工作 74 天,没有休息过一天,最忙的时候一待就是 24 小时。正是有了他们的坚守,市三医院 P3 实验室迎来一个个重要的临床发现。

3 月 2 日,市三医院与南方科技大学联合从临床新冠病例获取生物样本,使用冷冻电子显微镜观察到了新冠病毒经灭活后的真实形貌,为新冠病毒的识别、鉴定和临床相关研究提供重要的超微影像基础,将有助于新型冠状病毒药物和疫苗的研究。

" 每一次的新发现都是在不停的实验中发现的,大家都会非常兴奋,因为这意味着可能有助于临床治疗。" 杨扬说,这次不仅观察到了经灭活后的新冠病毒的生物结构状态,还捕捉到新冠病毒侵染宿主细胞的一个重要中间状态——病毒正处于识别和附着宿主细胞并准备与细胞发生融合时的状态。

与此同时,对于新冠病毒治疗药物的研究,也在同步进行中。由市三医院发起的法匹拉韦治疗新冠肺炎的临床试验,取得可喜成果。法匹拉韦为广谱抗病毒药物,对多种 RNA 病毒具有很好的效果。根据市三医院发布的对比试验结果显示:法匹拉韦治疗尚未发现明显的不良反应,副作用明显低于克立芝,患者依从性好,治疗后抗病毒疗效也优于克立芝。由此论证了法匹拉韦的安全有效性,并建议可以扩大规模在临床应用。

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▲取下口罩和护目镜后,杨扬脸上压痕明显。(市三医院供图)

截至 3 月 22 日 24 时,深圳累计报告新冠肺炎确诊病例 439 例,累计出院 413 例,23 例确诊病例在市三医院隔离治疗。尽管住院病人已经大大减少,但实验室依然忙碌着。" 新增病例虽然少了,但仍要承担不少筛查和检测任务,科研方面的工作也有所增加,所以还是一直保持着比较忙碌的状态。" 当记者问到,被疫情耽误的婚礼准备何时再办时,杨扬笑着说,现在自己完全没有时间考虑这个问题,等疫情完全结束了再说吧。

来源 深圳晚报

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