浙江省動物血清庫建設與信息化管理

虞一聰，倪柏鋒，董建斐，王雅婷，周 蕾，柴 娟，謝榮輝，趙靈燕，徐 輝

（浙江省動物疫病預防控制中心，浙江杭州 310018）

全球每年有數(shù)以百萬計的血清（人類和動物）樣本被用于診斷、研究[1]，血清庫作為生物樣本庫的一種，是發(fā)現(xiàn)和鑒定病原微生物并促進疫病防控的寶貴工具。國外學者從流行病學調查、診斷和研究等方面系統(tǒng)闡釋了建立生物樣本庫的詳細步驟及注意事項，為血清庫建設提供了參考[1]。21 世紀初，劉秀梵院士從動物疫病研究等方面呼吁建立動物血清庫[2]。中國動物衛(wèi)生與流行病學中心已成功建立國家動物血清庫，為開展動物疫病監(jiān)測、疫情研判、新發(fā)疫病追蹤溯源等工作奠定基礎[3]。在獸醫(yī)流行病學領域中，血清庫資源樣本在傳染源追蹤調查，探索疫病傳播途徑和路線，描述疫病感染強度和時間、空間、群間分布等方面提供了重要信息支撐。血清庫管理工作唯有要走系統(tǒng)化、規(guī)范化、標準化，才能節(jié)省物力資源，提高工作效率，并最大限度的發(fā)揮血清資源作用[4]。為實現(xiàn)動物血清庫的信息化管理，浙江省建立了計算機樣本數(shù)據庫，并利用二維碼信息管理系統(tǒng)，確保每個樣本信息的完整性和準確性。

20 世紀末，我國出入境檢驗檢疫系統(tǒng)已建立了艾滋?。℉IV）血清庫，四川省已建立了血吸蟲等部分寄生蟲血清庫[5-6]。人疾控系統(tǒng)在血清庫建設方面起步相對較早，較多血清庫紛紛投入臨床應用，在人群腫瘤篩查、防治研究等領域成效明顯[7-8]，對動物血清庫的建設積累了寶貴經驗。動物血清庫的建設為疫病防控提供了資源，也為進一步動物免疫情況調查和流行病學調查研究提供了必要的生物素材。美國、加拿大、澳大利亞和新西蘭等畜牧業(yè)較發(fā)達國家均已經建立了動物血清庫，我國于21 世紀初建立了國家動物血清庫。浙江省動物疫病預防控制中心血清庫是浙江省動物防疫基礎設施建設項目內容，從2016 年底投建，于2018 年初正式運行。這些血清庫在動物疫病研究、預防及保障畜牧業(yè)健康發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用[3]。

1 動物血清庫的作用

1.1 便于動物疫病抗體監(jiān)測

通過建立動物血清庫，不僅可以對當年收集的血清進行抗體檢測，了解各地區(qū)不同畜禽的抗體水平，也可對動物免疫前后的抗體進行疫苗評價，從側面了解不同年份、不同地區(qū)的免疫密度及抗體水平，為免疫評估提供客觀真實的依據。

1.2 促進新發(fā)疫病追蹤溯源

當一地區(qū)發(fā)生新發(fā)病或不明原因的疫病時，因調查的局限性、養(yǎng)殖檔案信息缺失、指示病例難以確定、管理混亂等因素導致信息偏倚，追蹤溯源難度較大。若動物血清庫已經建立，便可以迅速對庫中對應血清樣品中的感染抗體或者病原進行檢測，通過摸排當?shù)卦撘卟〉牧餍惺芳案腥厩闆r等背景信息，分析并推斷疫病來源、預測流行趨勢，從而及時制定針對性防控措施，在疫病暴發(fā)前或暴發(fā)時，提高疫情研判的準確性和時效性，最大限度降低損失。

1.3 利于流行病學研究

動物血清庫收集的血清樣本來源于省內不同時間、不同地區(qū)、不同養(yǎng)殖環(huán)境下的畜禽，其可以用來分析同一傳染病在不同時間或地點的流行情況，判斷動物疫病的發(fā)展趨勢、危害程度、傳播模式等，從而為疫病防控提出疫苗緊急接種、抗體監(jiān)測和撲殺等針對性措施。

1.4 提高實驗研究精準性

動物血清庫樣本的應用，可提高實驗整體質量控制水平。如，在實驗室進行樣品比對時，可以選擇血清庫儲存的同一場點、同一時間的同一樣本，以減少樣本間差異，從而真實反映個體間檢測水平的高低，提高檢測結果的準確性。此外，在評價新的試劑盒或新的檢測方法時，選取同一場點在不同時間點的樣本或來自具有類似疫病的不同地點的樣本，通過多個參數(shù)的比較分析，比對試劑盒或檢測方法的敏感性或特異性。

2 血清庫的系統(tǒng)組成與管理

2.1 血清庫系統(tǒng)組成

2.1.1 硬件方面 Windows 7 操作系統(tǒng)計算機（Lenovo）、-86 ℃超低溫冰箱（ThermoFisher）、8 通道電動螺旋蓋加蓋器、凍存管高速讀碼儀、凍存管無線單管讀碼儀以及1.4 mL 2D 凍存管（血清）和6.0 mL 2D 凍存管（組織，MICRONIC），抽屜型凍存架（CryoMax），移液器、低溫離心機（Eppendorf）等。

2.1.2 軟件方面 凍存管理系統(tǒng)MSI-F1、溫度監(jiān)控報警系統(tǒng)MTR-2006（AVANTECH）、人臉識別門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)（海康威視）等。

2.2 凍存管理系統(tǒng)的創(chuàng)建

2.2.1 賬號的創(chuàng)建 首先進入萬格凍存管理系統(tǒng)，登錄admin 初始賬號后，創(chuàng)建本單位的管理賬號并設置密碼。

2.2.2 樣本信息設置 根據需求在系統(tǒng)中添加設置各類字段，包括樣本編號、位置編號、收樣類型、收樣編號、地市、縣（市、區(qū)）、場點名稱、場點類型、畜（禽）群存欄量、日齡、動物種類、采樣日期、樣品類型、畜（禽）主姓名、聯(lián)系方式、場點地址、入庫經辦人等。相應信息類型可設置為不同數(shù)據類型，如字符型、日期型、時間型、多選型等。

2.2.3 設置冰箱、凍存架和凍存盒 首先根據冰箱樣式選擇冰箱，再根據凍存架和凍存盒規(guī)格設置層數(shù)和個數(shù)，然后根據實際情況在系統(tǒng)中添加冰箱、凍存架和凍存盒并編號。

2.3 血清庫樣品錄入

2.3.1 樣品制備（1）血清樣品。血清需保證澄清透明無雜質，且無細菌、霉菌、支原體和病毒的污染，按照質優(yōu)量足的原則篩選樣品（0.5 mL以上），記錄樣品編號及順序。（2）組織樣品。要求與血清樣品類似。組織（病料）塊不少于10 g 或處理后組織不少于2 mL，取樣品時需注意無菌操作。

2.3.2 樣品信息錄入（1）樣品編號順序：畜（禽）種、入庫時間、樣本名稱。畜（禽）種：豬（P）、牛（B）、羊（O）、雞（C）、鴨（D）、鵝（G）、犬（CA）、兔（R）、其它（QT）等；入庫時間：按年份、月份和日期編寫，如20190101；樣本名稱：血清（XQ）、組織（ZZ）等。（2）樣品的背景信息可根據系統(tǒng)中樣品信息的設置來錄入。（3）樣品的位置信息用AA-BB-CC-DD 表達，其中AA為冰箱編號，BB 為冰箱內凍存架排列的行和列編號，CC 為凍存架內凍存盒排列的行和列編號，DD為凍存盒內的位置編號（圖1）。

圖1 樣品位置編號規(guī)則立體圖示

2.3.3 樣品入庫流程 將需要入庫的樣品按位置順序一一轉移至凍存管，通過8 通道電動加蓋器蓋旋緊螺旋蓋，再利用讀碼儀掃描凍存管底部二維碼，將凍存管解碼的二維碼編號復制至對應樣品背景信息導入模板EXCEL，并將凍存盒信息批量導入凍存管理系統(tǒng)，最后把凍存盒存入冰箱相應位置（圖2）。

2.4 血清庫管理

圖2 樣品入庫流程圖示

2.4.1 基礎設施管理 血清庫管理人員應保證血清庫冰箱運行正常，隨時查找安全隱患，保證庫存樣品始終處于良好的免疫學、生化特性狀態(tài)，溫度恒定并達到相關要求。如溫度下降或上升變動至設定閾值范圍外，監(jiān)控系統(tǒng)會實時發(fā)送報警短信，血清庫管理人員應實時關注溫度變化，如溫度變化差異較大應盡快趕到現(xiàn)場，報告相關負責人，通知維修人員，經相關專業(yè)人員維修后再申請啟用。必要時對保存樣品進行轉移保存，并更新相關信息。

2.4.2 樣品質量管理 據研究，生物樣本可儲存長達30 年，但仍需要制定特定的管理制度，以減少保存過程中引起的樣本損壞。血清庫必須擁有良好的實驗室條件和嚴格的質量控制體系。浙江省疫控中心嚴格按照以下4 點要求進行管理：一是接收、登記的樣品標識必須具有惟一性，要保證所采集或收集的血清具有三間（時間、空間、種間）代表性，以滿足各項研究工作需要；二是所采集的血清要背景清晰、便于追溯；三是要加強對采樣、保存及運輸過程的管理，保持血清樣品的免疫學和生化特征；四是根據研究目的及保存要求，對入庫后的樣本進行分類保管。

2.4.3 人員管理 加強對血清庫工作人員的崗位管理、安全教育、保密及技術培訓。工作中應明確工作職責、嚴格各項崗位責任制。至少應設立2 名專人管理血清庫，實行AB 崗制度，當A 崗人員不在時，B 崗人員履行相應職責。通過人臉識別門禁系統(tǒng)設置準入權限，嚴格把控人員進出庫。視頻監(jiān)控系統(tǒng)可實時監(jiān)控并記錄血清庫人員進出及設備運行情況。血清庫管理人員要以高度的責任心，每天做好冰箱的運轉檢查、維護及血清管理工作，并做好相應記錄（每月從溫度監(jiān)控系統(tǒng)導出相應溫控記錄）。樣品的出入庫嚴格執(zhí)行審批制度。

2.4.4 樣品出入庫管理 樣品的入庫、出庫，須按要求填寫《血清庫樣品入/出庫審批單》，經相關負責人審批通過方可執(zhí)行。超過期限的血清需銷毀報廢，要按照實驗室廢棄物的有關要求和標準進行無害化處理，并填寫《血清庫樣品銷毀與處理審批表》。

3 血清庫建設的發(fā)展思考

3.1 血清庫入庫樣品篩選

血清庫建設工作是一項持續(xù)性工作，因浙江疫控中心入庫樣品多來自各地市送檢樣品，不僅需重新篩選并導入專用凍存管，且樣品質量良莠不齊，無法全部滿足入庫要求，工作費時費力、效率較低。建議各地市在采樣時多備份血清供血清庫入庫專用，正確保存樣品并及時按照要求進行送樣。為便于疫病追溯和抗體水平監(jiān)測，入庫樣品場優(yōu)先選擇已入庫場群，以保持場群的延續(xù)性。同時，為更好了解全省畜禽抗體水平，樣品篩選應兼顧各地區(qū)和各畜禽種類，從而推斷全省免疫密度及抗體水平，為當前疫病防控提供決策依據。

3.2 血清庫質量體系建設

建立質量體系是開展質量管理工作的一種有效方法與手段。為保證檢測結果的準確性和可靠性，就必須對可能影響結果的因素和環(huán)節(jié)進行把控，使這些影響因素都處于受控狀態(tài)，把實驗室的組織機構、工作程序、人員職責、質量活動過程和各類資源、信息等協(xié)調優(yōu)化，形成有機整體[9]。因此，建立血清庫質量管理體系可有效保證樣品質量，規(guī)范血清出入庫工作程序，明確人員崗位職責，大大提高血清庫運行管理效率。