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探秘武汉亚洲最大病毒保藏库 1500余株病毒“冻藏”在这里

时间:2018年05月20日 :仙桃市科学技术协会

楚天都市报讯 记者贺俊通讯员陈逗逗王以豪实习生羊莹莹摄影:楚天都市报记者李辉

图为:工作人员把存放病毒的密封盒放进特殊储存罐 楚天都市报记者李辉摄

图为:实验师张艳芳从冰箱中取出病毒

近日,中科院武汉病毒研究所微生物菌(毒)种保藏中心,正式成为全国四个“国家级保藏中心”之一。这意味着,该中心具备资质保藏埃博拉、尼帕等危害等级最高的病毒病原,便于开展相关科研活动。

这里拥有亚洲最大的病毒保藏库,保藏着1500多株各类病毒的分离株,涵盖全球已对外发布病毒科的1/3,其中包括让人闻之色变的寨卡、新疆出血热等病毒株。

5月16日,楚天都市报记者探访了这个神秘的病毒库,见证病毒从“清醒”到“沉睡”的奇妙过程。

本报记者见证病毒样本分离

“一般人提到病毒就会害怕,这是因为不了解。”中科院武汉病毒研究所保藏中心副主任邓菲说。经过专业培训的实验员,虽然天天与病毒打交道,但在严密措施保障下,可以安全进行非烈性病毒的操作。

5月16日,楚天都市报记者获准进入P2级病毒样本分离室。P2级是相对较低的防护级别,但仍然“戒备森严”。在实验师吴巧丽的示范下,记者穿上长袖白大褂,套上蓝色防护衣,再戴上口罩、帽子、鞋套、乳胶手套、塑料薄膜手套等。“这些都是专用的一次性防护用品,要求是尽量不暴露肌肤。”吴巧丽说。

实验师张艳芳正在进行寨卡病毒的分离。她坐在生物安全柜前,胳膊在柜子里面操作,身体其它部位都在外面,眼睛隔着透明罩盯着手中的移液器,将紫红色的寨卡病毒分装到不同的培养瓶中,进行细胞培养。“紫红色是指示剂的颜色。病毒是纳米级的最小的生物,没有颜色,我们会加入特殊的荧光染料,以便确定它们的存在。”张艳芳说。她事先在操作台上垫了吸水巾,一旦出现样本泄露,可以第一时间处理掉。

无论是移液,还是培养,张艳芳的动作都很轻缓。“操作过程中可能产生气溶胶,看不见,人一旦接触就可能感染,所以要非常小心。”她说。记者注意到,安全柜上方有个类似抽油烟机的装置,把气流往里抽,任何细小的气体反应都出不了安全柜。

各种病毒在不同温度下沉睡

神秘的病毒保藏库有两道大门,外面的电子门上有“生物危险”的警示标志。

与室外的闷热相比,保藏库内比较清凉。不足100平方米的库房,被隔成4个小房间,其中一间放着一台超大容量冰箱。其它三间分别是 -40℃、-80℃、-150℃的病毒保藏房,每间房都整齐摆放着多台冰箱,所有冰箱上都挂着一把大锁。

邓菲介绍,保藏库的窗户上装有红外线防盗系统。工作人员进入库房、打开冰箱,必须至少两人在场,且要履行完善的登记手续。

张艳芳戴着特制的防冻手套,打开一个显示实时温度为-77℃的冰箱。她介绍,每台冰箱上都有发射器与办公电脑相连,可远程监控冰箱温度变化,还有备用电源及时保障。

记者看到,该冰箱里面有4扇小门。张艳芳打开其中一扇门,里面排列着25个不锈钢小抽屉。她拉开一个抽屉,塑料容器盒里排列着多支病毒冻存管,有的呈蓝色,也有呈红色,管身贴着编号和二维码。“这些编号都有建档,需要取什么病毒株,只要用电脑一查,就知道它的详细位置。”邓菲说。这些小小的冻存管中,保藏着肝炎、寨卡、流感、疱疹等病毒,在外人听来有些不寒而栗,但对这里的科研人员而言,它们都是有用的生物资源。

“生死循环”让病毒保持活性

“我们和农业、林业、卫生等系统都有合作,接收的病理样本类型很多,有血液、尿液、粪便、咽拭子、脑脊液、疱疹液等。”邓菲介绍。病毒保藏前的工作非常复杂,从接收病理样本到进行检测、分离样本、低温冷冻,病毒从“清醒”到“沉睡”,是一个不断精细化的过程。

当检测指向某些病毒后,实验师会对其进行提纯培养。“99%的微生物不可培养,病毒属于剩下的1%。它们不能单独存在,但可以通过细胞培养存在。”邓菲介绍。病毒通过细胞膜侵入细胞后,会不断自我繁殖,滴度越来越高。只有背景清晰、滴度最高的标准化病毒,才能进入保藏库。每个病毒株都有多个备份,清晰可溯源。

-40℃冰箱保藏的多是病料。病毒大多保藏在-80℃冰箱,能在一段时间内保持高活性度。一旦病毒活性不足,要对其进行“复苏”,即把病毒接种到新鲜细胞中,启动新一轮感染过程,让病毒数量和活性回复到高水平状态,再进行保藏。

在60℃的环境中,病毒几分钟就会死亡。邓菲介绍,将病毒株从休眠状态下复活,就像一场“生死循环”。每种病毒的活化,都需要相应的培养环境。比如寨卡病毒,要让它感染猴子细胞,只能在37℃的培养箱中进行;而要让它感染蚊虫细胞,则必须在28℃的培养箱中进行。

“年纪”最大的病毒株30多岁

邓菲介绍,中科院武汉病毒研究所微生物菌(毒)种保藏中心拥有亚洲最大的病毒保藏库,目前保藏着1500多株各类病毒的分离株,涵盖全球已对外发布病毒科的1/3,包括人类医学病毒、人畜共患病毒、动物病毒、昆虫病毒、植物病毒等。其中,“年纪”最大的病毒株已经30多岁。

“这里保藏的新疆出血热病毒,是我国唯一的四级病毒。像寨卡病毒,我们进口了亚洲株、欧洲株、美洲株,分离培养出了种子批、工作批等,不仅保藏了资源,还服务于科研工作。”邓菲说。该中心晋升“国字号”后,不仅与在汉建设的生物安全四级实验室相匹配,还可以按照国家相关规定,接收、检定、集中储存与管理菌(毒)种或样本,向合法从事病原微生物实验活动的单位提供菌(毒)种或样本,并出具国家标准菌(毒)株证明,并在技术研究、业务培训等方面发挥更大作用。

“经过30多年累积的病毒资源,为科研工作提供了有力保障。尤其是最近几年,保藏中心发展很快,每年新保藏一两百种病毒。每一个病毒株都是宝贝,虽然有的暂时没有实际作用,但未来一旦有需求,就会被唤醒并投入应用。”邓菲说。

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