編者導語
非常榮幸邀請到袁超博士做客“臨床質譜網媒體平臺”。我們會在“專家講壇”欄目中持續發布袁老師有關臨床質譜的精彩干貨內容,以饗讀者。本期袁老師為大家帶來《怎樣建立一個臨床質譜實驗室》的精彩解讀。
作者簡介

袁超博士
現任美國華人臨床化學學會主席,美國大型臨床檢測實驗室質譜實驗室主任。于四川大學獲得生物化學學士學位、美國堪薩斯大學獲得生物化學博士學位,其后在霍普金斯和伊利諾伊大學做博士后,主要研究方向為蛋白質組和質譜。袁超博士最近十年主要從事臨床質譜方法開發和應用。
第十一節 怎樣建立一個臨床質譜實驗室
在臨床檢測的方法里面,質譜是一個較新的技術。怎樣建好這樣一個實驗室是個挑戰。我從自己的經驗里談談自己的看法。主要分成三個方面:實驗室硬件、儀器和人員。
【實驗室硬件】
實驗室硬件包括水電氣、噪音、廢物、空間,IT和輔助設施。由于質譜用在臨床是近幾年的事,已有的實驗室很可能不能滿足質譜的需要。另外一個最近興起的技術,分子檢測也是如此,往往需要對實驗室進行相當大的改造。這里面所花費的時間和金錢一定要事先考慮好。最后的目的是要能保證對儀器和員工提供一個安全、舒適的環境。另外,在做規劃時,還要考慮到將來的發展以及和實驗室其它部門的互動和合作。切忌考慮不周造成的返工。最好是做一個清單,讓相關部門討論通過后再開始一項一項得實施。
質譜對電的要求很高。由于其本身的造價昂貴,因電的原因造成的損失,不管是時間還是金錢,都很可觀。而且這種傷害往往是終身的。損傷后,儀器的表現往往再也回不到從前。電壓要跟儀器匹配(有110伏的,有220伏的),電流要達到要求,電壓要穩。最好把儀器(包括質譜、色譜、電腦)都接在不間斷電源上。插座也要和儀器的插頭匹配。插座的數目要夠,距離不能太遠。最好叫儀器供應商派人來先查看一下。另外,電的總容量要考慮以后的發展。
質譜里常用的氣有氮氣、氦氣和氬氣。其中氮氣用量最大。儀器少的時候可以用氮氣發生器,儀器數目多的時候(超過五十臺)最好用中央供氣系統。注意氣體純度和壓力的要求。氦氣和氬氣用量不大,鋼瓶就可以了。一些特殊的儀器可能會有特殊的氣體要求。比如負離子檢測可能需要用zero gas。
質譜需要很高的真空。抽真空的泵往往會產生噪音,尤其當儀器多的時候。氮氣發生器也有噪音。最好能做到人機分離。如果做不到人機分離,最好能把真空泵和氮氣發生器放在其他房間。如果這個也做不到,可以在墻上貼一層能吸收噪音的泡沫,或者把泵藏在箱子里,美國的安全生產活動室內噪音要在85分貝以下。需要注意的是,真空泵還會產生熱,所以注意不要讓箱內溫度太高。
質譜儀還會產生廢氣,需要排到室外。實驗室改造或建造時要預留這樣的通道。色譜儀會產生廢液,需要有處理廢液的裝置和流程,切忌亂倒廢液污染了當地的水源。色譜技術發展很快。直徑小的柱子不但有高分辨率,還會產生少的多的廢液。建方法時也可以試一試對環境不是那么有害的試劑,比如用乙醇代替甲醇,用乙酸代替甲酸。最好能把無害的廢液和有害的廢液分開。臨床實驗室每天會處理大量病人的血樣,少不了會產生有生物危害的垃圾。但是一般臨床實驗室應該已經具備處理這樣廢物的措施和流程。
儀器周圍要留有足夠的空間,可以讓維修人員接近儀器。還要預留空間和桌面給樣品的制備和擺放,打印機,垃圾桶,廢液缸,試劑瓶,打印好的病人結果,等等。儀器擺放的要合理,盡量減少操作人員來回走路的步數。另外儀器還可以摞起來放以節省空間,比如把打印機放在電腦下面,或者把色譜儀放在質譜儀上面。此時要注意漏水和限高。
儀器的電腦操作系統要和實驗室、醫院的IT系統兼容,除非儀器不連在局域網里。但是不聯網的話數據傳輸比較麻煩。聯網的話電腦會自己更新軟件,這樣會影響正在做的病人樣品。所以要把這個自動更新功能給屏蔽掉。儀器廠家的軟件也會有升級和更新。最好不要更新的太快,因為每次更新都要做個驗證。最好等一年,把攢下來的版本更新一起做了。如果方法運行的很好,也可以不更新軟件。
除了質譜、色譜,實驗室的建設還需要其它輔助設備。比如離心機、通風廚、冰箱、等等。要考慮好它們的位置和擺放,做到大小合適,用起來順手。
實驗室還要有對溫度和濕度的控制,才能讓保證儀器的正常運轉。有向陽的窗戶的話,還要有窗簾。要聽求廠家和員工的建議,實驗室設計的既要保證儀器的要求,也要讓員工滿意。但有時候受條件所限,不可能滿足每個方面。這時候只能是克服困難先上馬,等有了規模后再改進。實驗室建設很少能一步到位,一般經過幾年的建設才能慢慢成熟。建立的過程也不可能是一帆風順的,要預留出犯錯誤的余地。我經過的挫折包括:電梯、過道、門太小;儀器產生的噪音和熱量太大;插座不夠;儀器買來了發現少個部件,等等。
【儀器】
儀器的選擇可以通過查文獻,問同事,讓儀器制造商介紹等等途徑來幫助自己做決定。還可以送一批樣品給不同的廠商,看誰做的結果好。另外,不能單單看儀器本身的表現,還要參考價格,售后服務等綜合指標來評判。整個實驗室只選一家儀器供應商的好處是方便培訓,維修,和耗材管理;壞處是失去了跟商家討價還價的籌碼。
說到價錢,除了儀器本身的價格,還要考慮運費、安裝、維修、培訓和稅,再加上實驗室改造和輔助設備的造價。最好跟領導一次把錢要夠,不要因為枝節耽誤了項目的進展。儀器購買之前可以先試用一下,尤其是同型號的第一臺。試用后再買有可能價格更低,另外上臨床的時間更短,因為有可能方法驗證已經做完了。切記要在做病人樣品之前把儀器買了。所以要早計劃,早做預算,準備好充足的理由,早請示領導,勤請示領導,確保領導答應的錢及時到位,確保財務科把這一部分款項提前準備好了。
儀器買了,下一步就是安裝、調試。目的是盡快能做病人樣品,產生社會和經濟效益,為以后的發展創造好的基礎。要想安裝的順利,要做好各方面的協調。不同廠家的儀器什么時候到,哪個先裝,哪個后裝;裝儀器前,實驗室的水電氣等硬件設施要到位;各種耗材、試劑也要齊備;安裝的時候最好有相關實驗員陪同,一是輔助工程師安裝,看他們有什么需要,二是向工程師學習,最好能學一些簡單的故障排除本領。這個對以后日常運營幫助很大。要和廠家交涉好哪些可以自己做,哪些不可以。
儀器裝好后的運行肯定少不了會有大大小小的故障。比如色譜的漏和堵,質譜的靈敏度下降和噪音上升。排除故障一是靠廠家的支持,二是靠自己人的經驗。如果開始的時候沒有有經驗的員工,一定要早發現,早培養。廠家的員工不隸屬于實驗室,不可能做到隨叫隨到。但是因為儀器的緣故耽誤了病人的診斷,卻是實驗室自己的責任。所以除了培養自己的員工外,最好有一個備份的儀器,不至于一臺儀器壞了,整個方法不得不停掉。另外建方法的時候也要考慮對儀器的影響。好的方法是不應該損傷儀器,不會造成頻繁的維修的。當儀器達到一定數量時,可以讓廠家派一個工程師常駐在實驗室,做日常維護和維修。另外,常用的配件也可以事先準備好。目的是減少因儀器故障而把方法停掉的時間,提高每臺儀器的效率。
儀器的耗材也是一個要考慮的因素。建方法的時候可以要一些免費的耗材。試一下,好用了再買。任何時候,實驗室要有足夠的耗材能支持兩個星期到一個月。保質期長的可以多儲存些。最好有專人管理,防止斷貨,也防止浪費。還要和廠家協商,盡量每一個批次的耗材做的足夠多,要不然經常做批間差鑒定會很麻煩。出現故障如果查到時候是因為耗材引起的,要找廠家做補償。這個最好開始供貨的時候就寫在條款里。每年議價時可以用數量、質量,以及別的廠家的類似產品來談條件。
【人】
國內外都很難招到既有臨床經驗又有質譜經驗的人。只能招到后慢慢培養。所以與其招背景最好的候選人,不如招最合適的,因為背景最好的往往期望值也高,達不到會跳槽。條件匹配的人培養好以后才能長期得為實驗室服務。對工作的熱愛和對實驗室的忠心很難從面試的短短幾分鐘內看出來,除非你有特殊的閱人本領。簡歷里面有很多信息,有疑問的地方一定要問,還可以向推薦人了解情況。人招來以后有個考察期,看新員工值不值得下功夫去培養,看新員工有哪些長處和短處,適合往哪個方向發展。
新員工的培訓分以下幾步。首先是入職的統一培訓。然后是實驗室的技能培訓。每過半年,還要再復查一次。課堂培訓要和實際操作培訓相結合。在實際工作中發現問題,當時就要培訓,要保證員工理解錯誤的原因,能正確復述,確保下次不再犯。必要的時候要在組會上討論,防止他人犯同樣的錯誤。培訓后要向員工征求反饋,避免員工沒聽懂,必要的時候把員工分組,因人施教。
所以要把實驗室管理好,要了解自己的員工,用他們的長處,避免他們的短處。還要給他們設立合理的目標,必要的時候要求他們提交周匯報,甚至日匯報。還要及時的給員工反饋自己的意見,告訴他們哪里做的好,哪里需要改進。做的好的要給獎勵,同時也不要讓他們有太高的期望。因為不可能每個人都能做到經理。
最后說一下研發和操作人員的不同。首先,他們的思路不一樣,操作人員是按照SOP辦事;研發人員是要另辟思路,改革創新;操作人員的目的是出結果要及時、還要保證質量不出差錯。做錯一次的代價要超過做對一千次掙的錢;研發人員的目的是創新,做對了一次的收益要大于做錯一千次產生的浪費。最關鍵的還是看實驗室的負責人,研發和運營這兩種思路腦袋里都要有,兩種人在實驗室都有,兩種人的想法都了解,兩種人都可以駕馭,而且讓他們互相合作,而不是互相埋怨、拆臺。避免研發人員因為不懂運營而產生閉門造車的情況;同時也提醒操作人員在工作中有什么好的想法可以向上反映,這樣既激勵了他們的工作熱情,也增加了團隊的凝聚力。
總結
建立一個臨床質譜實驗室有三個要素:實驗室硬件,儀器和人員。首先需要一個周詳的實驗室改造或建造的計劃以保障儀器和員工有一個舒適的環境。另外還要對儀器和人員做出認真的選擇。儀器來了要慢慢熟悉,學會維修,學會排除故障。員工招進來了要耐心的培養,科學的管理,讓團隊成員之間彼此配合,互相促進。有了這三個要素才能把實驗室建好,運行好。
聲明:本文章來源“臨床質譜網”,作者:袁超博士,豪思生物已獲得臨床質譜網和袁超博士授權,如需轉載,請聯系原作者!
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