广州13天累计采样检测近2800万份 “广式科技”如何成就全球最大规模检测行动?

南方日报 2021-06-11 06:17

设在广州体育馆的“猎鹰号”气膜实验室。受访者供图

广州的核酸检测人员在执行检测任务。

受访者供图

近日,新冠疫情检测排查行动,在广州全市范围内铺开。据市卫健委提供的数据,5月26日启动核酸大排查以来,截至6月7日24时,全市累计核酸采样2798.55万份,共发现阳性40人。十三天内,广州完成了采样检测近2800万份。

这是什么概念?去年,武汉曾在10天内完成了千万人级别的检测。如今广州刷新了这项数据。6月9日,广州市科学技术局党组成员、副局长孙翔在新闻发布会指出:“广州在短时间内,完成迄今全球城市最大规模的核酸检测行动。”

作为一项大工程,广州这座实际服务管理人口超2200万人的城市,实现如此量级的核酸检测,不仅有赖于高效的组织力,更是基于医疗资源支撑力。目前,广州具备核酸检测资质的第三方检验机构共有23家。众多的科研机构、科技企业第一时间反应,用一批“硬核”科技武器,为战“疫”行动提供了坚实保障。

南方日报记者李鹏程

速度:迎战疫情杀出的“回马枪”

用事后的眼光打量,旁人才明白:华银健康科技有限公司(下称“华银健康”)的“开疆拓土”,不是疯狂之举,而是未雨绸缪。

2020年底,疫情防控早已进入常态化,社会对核酸检测需求量保持在相对平稳水平。当时,华银健康却频频出手,在珠三角新增布局了两个核酸检测基地。

“疫情防控工作已经取得了可观成效,是否还有必要扩建实验室呢?”基地建设之初,华银健康总经理黄春波多次听到这样的质疑声。

然而,该公司管理层却认为,2020年初的疫情高峰暂时告一段落,但依然需要储备产能。在他们看来,新冠疫情并未在全球范围内得到完全控制,有随时出现反扑的风险。

今年5月下旬,新冠疫情感染者人数陆续在广州荔湾出现、增长。参与了其中多位病例检测的华银健康团队发现,这些患者感染的病毒载量远高于以往。

“大约从广州第三位感染者确诊开始,我们意识到这是一次全新的挑战。”黄春波说。此时,新建的核酸检测基地为短期内提升产能提供了现实基础——

在佛山创建的顺德区城市核酸检测基地,新冠病毒核酸检测能力达2万份/天,疫情时可提升至5万份/天。在中山市创建的核酸城市检测基地,日检测能力为1万—5万份/天。

疫情杀出“回马枪”,严阵以待的还有广州金控下属广州达安基因股份有限公司(下称“达安基因”)。5月25日晚,达安基因接到政府部门通知,着手提升产能。

“我们检测试剂盒的产能迅速来到了100万人份以上。”达安基因副总经理、董事会秘书张斌提到,达安基因的产能储备原本就有。

该公司的柔性生产线,可用于生产各类品种的PCR诊断试剂。PCR诊断试剂能够检测出包括新冠、乙肝、丙肝、甲流等多种传染性疾病,以及地中海贫血等遗传性疾病。

不同类型的PCR诊断试剂中,引物探针和酶系统的配方不同,但试剂的生产都是在同一个产线系统里完成。因此,达安基因可以根据实际需要,灵活调整生产试剂的品类。

“我们按照不同配方,组织材料并采用相应的工艺,就能生产出用于诊断不同病症的试剂产品。”张斌解释到,“好比生产不同类别的汽车,可以在同一个产线完成。但其中用到的发动机、车辆装备材料不同,最终汽车的特点也会有差异。”

达安基因用于生产PCR试剂的上游物料和生产组织,都可以围绕“新冠检测”的主题来排产。“所需的专业设备、研发人员、上游物料,我们都掌握在自己手里,不受外部因素的限制,因此产能可以迅速提升。”张斌说。

精度:病毒变异,装备随之升级

变异毒株出现了,而且不止一种。

作为我国首批获得医疗器械注册证的新冠病毒抗原检测试剂之一,广州万孚生物技术股份有限公司(下称“万孚生物”)研制的新冠抗原检测试剂盒(胶体金法)迎来了新考验。

这款试剂盒的特点在于“便捷、高效”——15分钟即可出结果,且对操作人员无特殊要求,可实现现场检测。在人流量较大的机场、车站、港口等应用场景,该试剂盒能够极大地提升检测防控效率。

“我们历来追求"不让生命等候"。针对疾病的快速诊断是不断提高医疗效率的基石。”万孚生物高级副总裁康可人介绍,“验证数据证明,新冠抗原试剂对Delta株、Alpha株、Beta株等多种新冠变异株具备同等检出能力。”

结合新冠检测的不同使用场景,万孚生物还研发出了优博斯全自动核酸检测系统。该系统能够实现“样本进、结果出”、检测时间短且无需在实验室中进行。其检测范围可覆盖普通株,以及在英国、印度、南非、巴西等地主要流行的新冠变异毒株。

“该系统可针对新冠病毒S蛋白主要突变位点进行鉴定,也可根据需求,灵活定制多种病原体联检试剂卡盒。”康可人提到,目前该系统最多可同时检测12个靶标,整个检测过程耗时小于1小时。

与万孚生物相似,达安基因的现有检测产品同样能够实现病毒变异株的检测。在此基础上,达安基因进一步研发了“新冠病毒变异株(B.1.167)核酸检测试剂盒”。新产品可针对基因序列点突变进行精准识别,检测灵敏度更高,特异性较好。

“只要有病毒的基因序列,我们依托强大的研发储备和完善的研发体系,两天左右就可以设计出针对性的检测产品。”张斌举例谈到,“去年新冠病毒基因序列公布后,达安基因在一天多的时间里就研发出了相应试剂,很大程度上满足了全国战疫检测所需。”

除了检测试剂的升级外,精准检测同样离不开检测仪器的调整优化。5月31日,达安基因技术工程师李志钢,接到一个紧急求助。广州某医院的原有核酸提取仪,与达安基因生产的核酸提取试剂,不是同一个品牌。

随即,李志钢赶赴医院,在提取仪上调试好磁棒位置等参数,摸索出其他厂家提取仪与达安基因提取试剂搭配使用的最佳参数,再设置相关程序。由此,核酸检测得以顺利进行。

达安基因的产品,从核酸提取到扩增检测,从试剂到仪器,都考虑到了与其他厂家产品适配的问题。检测试剂盒,已经不受仪器的限制。

广度:筑造“会移动”的抗疫堡垒

6月6日,国内第三方医检领域的龙头企业金域医学在广州的新冠病毒日核酸检测量超过35万管,全天检测近253万人份。这些数据创下了新的世界纪录。

公开数据显示,全球最大的第三方医检机构——美国的Quest和Labcorp,核酸检测日产能分别是30万管和27.5万管。这意味着,仅凭广州地区的产能,金域医学便已成为全球实验室日检测量最高的单体机构。

“要真正完成大规模核酸检测任务,检测技术更新是一方面,但更重要的其实是检测全流程的技术方法应用、实验室运营和全链条运营管理能力上的创新。”金域医学集团董事长兼首席执行官梁耀铭谈及了检测经验。

面对此轮疫情,金域医学一方面推进流程创新,优化物流配送网络,升级实验室信息系统,工作流程分工明确、信息动态反馈、各板块密切联动;另一方面优化检验方法,并采用了开盖机、自动核酸提取仪等设备提升自动化程度,“人机配合”不间断地开展检测。

为进一步提高检测产能,金域集团还联合由钟南山院士领衔的广州实验室、国家呼吸医学中心等机构联合共建“猎鹰号”系列实验室。

目前,产能最大的“猎鹰号”气膜实验室设在广州体育馆,主要由4个各占地约210平方米的气膜结构实验室组成。4个实验室产能可实现12万管/天。截至6月8日,“猎鹰号”气膜实验室已累计完成检测超过40万管。

5月31日,同样由另外2台集装箱“猎鹰号”移动实验室进驻荔湾,每天可检测合计1万管。“猎鹰号”移动实验室除继续执行荔湾检测任务外,其中一台还转战到白云机场,为守护国门和出行旅客提供服务。

另一台大巴“猎鹰号”移动实验室目前也正在南沙执行任务,以机动的特性支援各点,实现产能2000管/天。广州呼吸健康研究院院长助理杨子峰教授表示,“猎鹰号”系列实验室,具有“应急先行军”的价值。

气膜实验室、集装箱实验室、大巴实验室共同构筑起“会移动的”抗疫堡垒。“猎鹰号”系列实验室,加上金域总部生物岛广州中心实验室22万管的产能,金域医学目前形成了“三位一体”的核酸检测组合。

产能提升的同时,混检的检测方式也可以迅速提升检测效率。“10混1”或者“5混1”的采样,即十个人或五人的采集样本混合后,在一管试剂中进行检测。这种检测方式在去年武汉开展大规模检测时就已运用。这样检测的速度更快,效果同样可以保证。

“这意味着,如果在广州市场投放100万人份的检测试剂,一天内就能完成500万人次或1000万人次的检测。”张斌表示。因此,广州现有的试剂产能足以满足现实需求。

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