新一代病毒樣本自動(dòng)化存儲(chǔ)系統(tǒng)，助力生物安全攻堅(jiān)戰(zhàn)

新冠肺炎戰(zhàn)役打響，生物安全重中之重

把生物安全納入國(guó)家安全體系，全面提高國(guó)家生物安全治理能力，加強(qiáng)對(duì)病毒的管理，確保生物安全，在新冠肺炎戰(zhàn)役面前，正日趨重要。

根據(jù)《 新型冠狀病毒感染的肺炎實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)技術(shù)指南(第三版) 》采集標(biāo)本種類包括咽拭子、鼻咽抽取物、呼吸道抽取物、支氣管灌洗液、活檢標(biāo)本、血液、血清、糞便等。要求所有標(biāo)本應(yīng)放在大小適合的帶螺旋蓋內(nèi)有墊圈、耐冷凍的樣本采集管里，擰緊。24小時(shí)內(nèi)無(wú)法檢測(cè)的標(biāo)本則應(yīng)置于-70℃或以下保存。為保證樣本穩(wěn)定性，標(biāo)本轉(zhuǎn)運(yùn)期間應(yīng)避免反復(fù)凍融。

當(dāng)前，各地醫(yī)院、科研機(jī)構(gòu)、大型藥企相繼采集、保存了一定數(shù)量的病毒標(biāo)本，為更便于研制新冠疫苗并進(jìn)行后續(xù)回顧性調(diào)查研究，各單位及各地疾控中心將相繼建立新型冠狀病毒樣品資源庫(kù)。病毒樣品是國(guó)家寶貴資源，如何在當(dāng)前防治傳染性新型冠狀病毒肺炎的過程中，安全、快速、集中處理和保存，不僅是為此次疫情防控做好“后勤保障”，更是為后續(xù)生物安全的落實(shí)提供平臺(tái)保障。

細(xì)數(shù)病毒樣本存儲(chǔ)的苦惱

1. 樣本安全層級(jí)管理問題

國(guó)家根據(jù)病原微生物的傳染性、感染后對(duì)個(gè)體或者群體的危害程度，將病原微生物分為4類。如何確保高風(fēng)險(xiǎn)樣本的逐層授權(quán)管理，加強(qiáng)工作人員的風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別意識(shí)，提高樣本使用安全性，至關(guān)重要。

2. 難以實(shí)現(xiàn)樣本100%追蹤

科研院所存在規(guī)律性的人員更替現(xiàn)象，樣本丟失時(shí)有發(fā)生；手工貼標(biāo)簽因標(biāo)簽脫落經(jīng)常造成信息丟失；Excel表記錄等樣本追蹤方式，難以確保長(zhǎng)時(shí)間準(zhǔn)確掌握樣本的使用及庫(kù)存情況。這些都將影響對(duì)樣本的追蹤，使寶貴的病毒樣本失去使用價(jià)值。

3. 無(wú)法保證病原微生物樣本活性

由于病原微生物樣本的特殊性，1-2次的反復(fù)凍融就會(huì)造成其活性的改變和下降。在冰箱中進(jìn)行多個(gè)樣本挑選時(shí)，需要大量時(shí)間，且開關(guān)門會(huì)造成冷藏環(huán)境溫差，其他非相關(guān)樣本也將發(fā)生反復(fù)凍融。此外，反復(fù)取樣造成冰霜不斷聚集，繼而增加取樣難度，導(dǎo)致反復(fù)凍融加重，不斷影響樣本的質(zhì)量。

量身定制的病毒樣本自動(dòng)化存儲(chǔ)系統(tǒng)arktic

為解決這些問題，來(lái)自英國(guó)SPT Labtech（前身為TTP Labtech）的-80℃氣動(dòng)式自動(dòng)化生物樣本庫(kù)arktic，高度契合病毒樣本存儲(chǔ)需求，實(shí)現(xiàn)了全流程自動(dòng)化樣本存儲(chǔ)方案，是新一代應(yīng)用于病原微生物實(shí)驗(yàn)室及其它生物樣本存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)室的利器。

      落戶于上海巴斯德所的arktic

上海巴斯德所是由中國(guó)科學(xué)院、上海市和法國(guó)巴斯德研究所合作建立的研究機(jī)構(gòu)。致力揭示重大傳染病病原體持續(xù)感染致病機(jī)制、免疫保護(hù)機(jī)制與免疫病理機(jī)制，突破免疫治療的共性技術(shù)瓶頸問題，形成重大傳染病的診斷、預(yù)防、治療解決方案。

arktic:帶領(lǐng)病毒樣本走入自動(dòng)存儲(chǔ)新紀(jì)元

arktic專為樣本自動(dòng)化存儲(chǔ)的需求而設(shè)計(jì)，其氣動(dòng)傳輸技術(shù)實(shí)現(xiàn)了更精準(zhǔn)的定位，針對(duì)珍貴生物樣本，以壓縮空氣作為動(dòng)力在密閉的管道中快速傳送樣本管，通過二維條碼掃描精準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)高效、自動(dòng)化傳輸。arktic可以根據(jù)用戶指令，對(duì)樣本管進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ)和挑取，無(wú)需人工干預(yù)，所有樣本存取信息可追溯。

arktic（-80℃）內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

1.安全：無(wú)可比擬的樣本安全性
arktic應(yīng)用最先進(jìn)的氣動(dòng)傳輸技術(shù)，將樣本存儲(chǔ)在特制金屬管中，金屬管相互隔絕，減少樣本污染風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)在-80℃冷藏區(qū)內(nèi)部沒有任何機(jī)械部件，避免了冷藏區(qū)內(nèi)出現(xiàn)機(jī)械故障，這既有利于儀器穩(wěn)定運(yùn)行，也避免了因故障維護(hù)所產(chǎn)生的樣本質(zhì)量問題。

2.快速：最迅速的單個(gè)樣本挑取(Cherry-Pick)
保證樣本質(zhì)量最關(guān)鍵的因素是低溫區(qū)域的溫度恒定。取樣時(shí)溫度變化對(duì)樣本造成的反復(fù)凍融是生物樣本存儲(chǔ)中最有挑戰(zhàn)性的環(huán)節(jié)。因此全自動(dòng)樣本存取的“Cherry-Pick”（只有要的那一個(gè)樣本才被取出-80℃區(qū)域）是解決這一挑戰(zhàn)的關(guān)鍵技術(shù)手段。arktic真正實(shí)現(xiàn)了“Cherry-Pick”，挑取速度最快可達(dá)15秒/管，克服了人工操作通量的局限性，滿足頻繁的樣本存取需求。

3.準(zhǔn)確：二維條碼掃描精準(zhǔn)定位，實(shí)現(xiàn)高效傳輸
根據(jù)樣本管底部二維條碼進(jìn)行出入庫(kù)記錄追蹤，可實(shí)時(shí)對(duì)樣本進(jìn)行信息溯源，無(wú)需人工干預(yù)，避免因人工取樣錯(cuò)誤導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤判，尤其對(duì)傳染類病毒樣本的存取意義重大。二維條碼管理系統(tǒng)還實(shí)現(xiàn)了授權(quán)管理，從而支持了樣本資源共享和醫(yī)院、科研機(jī)構(gòu)等單位的隱私管理等多項(xiàng)實(shí)際使用要求。

4.靈活：搭配樣本遠(yuǎn)程傳輸終端，擴(kuò)容靈活
可配備樣本遠(yuǎn)程傳輸終端，實(shí)現(xiàn)樣本在實(shí)驗(yàn)室與arktic中自動(dòng)傳輸，減少操作人員與樣本頻繁接觸機(jī)會(huì)，降低病毒樣本感染風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)通過氣動(dòng)連接，多臺(tái)arktic可輕松進(jìn)行模塊化組合，并安放在不同區(qū)域，大大增加了擴(kuò)容靈活性。

5.高密度：空間利用度首屈一指

arktic占地面積不到2平方米，大小等同于一臺(tái)-80℃冰箱，但一臺(tái)arktic可以存儲(chǔ)約14萬(wàn)個(gè)樣本，儲(chǔ)存密度為行業(yè)內(nèi)最高。這極大緩解了樣本庫(kù)所在單位用地緊張的難題。

落戶于上海六院的4臺(tái)arktic，存儲(chǔ)量高達(dá)40萬(wàn)，占地約12平米（包括維修空間）

6.資深：十年積淀，唯一大型樣本庫(kù)國(guó)內(nèi)實(shí)施團(tuán)隊(duì)
上海騰泉生物強(qiáng)大的工程師團(tuán)隊(duì)和常駐國(guó)內(nèi)的英國(guó)SPT Labtech（前身為TTP Labtech）工程師共同實(shí)施樣本庫(kù)項(xiàng)目。該團(tuán)隊(duì)，相繼實(shí)施亞洲最大的樣本庫(kù)項(xiàng)目國(guó)家化合物庫(kù)和全國(guó)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)中心案例，并在國(guó)內(nèi)成功實(shí)施過多項(xiàng)自動(dòng)化樣本庫(kù)項(xiàng)目，經(jīng)驗(yàn)豐富。

更多樣本庫(kù)配套設(shè)施參考下述內(nèi)容