临床微生物实验室自动化建设
微生物实验室的要求与建设
微生物实验室的要求与建设
1 实验室要求
微生物实验室的建筑应符合建筑技术标准，惜墙耐龍灰，水泥粉末粘土隔断等。
实验室内空气应无异味、无有害气体或有害物质，室内温度一般为20~25摄氏度，湿度控制在50％以内。
通风应符合安全要求。
在实验室布局上要求分明，室内有合理的照明设施。
设施要完备，装备齐全，操作安全可靠。
室内应配备有合格的实验台和洗衣服务。
实验用品要求干净，安全可靠，能满足实验需求。
2 实验室的建设
实验室建设首先需要有专业的设计方案，考虑整体空间、建筑和设备之间的关系，合理布局，使微生物实验室符合要求；同时要根据实验需求，制定合理的流程时间。
经过专业的建设，内部空间布局要充分利用，安装专用的机械设备，保证操作安全可靠。
实验室建设完成后，应进行实验机制的确立，并将实验操作规程固定下来，严格按照这些规定进行实验操作，以保证实验室运行效果。
最新微生物实验室建设要求
最新微生物实验室建设要求
一、微生物实验室的建设要求
1.实验室建设应经过风湿、结构、精密度、气密度等技术检测，建设到位后，应进行终检。
2.实验室的建设应注意实验室的三级分区，分为A级、B级和C级区域，按照规定的设置门宽，并且安装和配置不同层次的安全防护装置。
3.实验室建设环境应满足微生物实验室的要求，温度控制在
20℃~30℃，湿度控制在60%～75%，空气细菌总数不超过1000个/立方厘米，采用全封闭式空调系统或加风量空调系统。
4.实验室建设需要采用防护窗、防护壁、门等防护结构，防护窗应与室内环境恒定，防止窗外污染物进入室内，室内灯光采用卤素灯，灯管间距1.5m以上，室内电子仪器配置应满足实验室需要。
5.实验室建设应采用全密闭的拉手和锁具，实验室门应采用闭门传感器，当禁止外部进入或仪器低于设定值时，门应自动关闭。
6.实验室建设应采用洁净原料，瓷砖地面优先选择，洁净原料的加工应采用封闭技术。
7.实验室应增设实验室消毒设备，根据不同种类的消毒剂使用方法，选择合适的消毒设备。
8.水系统的要求：热水系统应有安全阀，水压应保持稳定。
微生物实验室的设计与建设
我单位微生物实验室主要负责各类食品中微生物项目的检测，主要检测项目有菌落总数、大肠菌群、霉菌、酵母、乳酸菌、双歧杆菌、罐头商业无菌、致病菌(如沙门氏菌、志贺氏菌、溶血性链球菌、金黄色葡萄球菌等）。
根据这些项目,在实验室设计时均衡考虑,最终确定“回”字型设计方案.各个房间的用途及要求如下：1。
平面布局微生物实验室自成一区，与其他实验室分开，门口设有门禁，只有相关人员刷卡后才能进入。
微生物实验室面积310㎡,设有一间局部百级的细菌检测室，一间真菌检测室，一间致病菌检测室，一间洗刷消毒室,一间霉菌培养室,一间细菌培养室,一间微生物仪器鉴定室，一间培养基制备室，一间菌种保存室。
微生物实验室主洁净实验室自成一区，安排在实验室的靠边角落处。
用密封门限制人员的进出，把有洁净要求的房间设置在人员干扰少的地方，把辅助房间设置在外部.考虑微生物试验操作流程,把检测室与洗刷消毒室和培养室相邻，方便人流与物流的分离。
为控制人员的出入（人流），只设有一个密封门进入微生物实验室主洁净区，操作人员进入物流走廊然后进入准备间，并从准备间分别经过一更、缓冲进入操作区；经过更衣、风淋、缓冲进入局部百级实验室.物流则由六个传递窗实现。
整个平面布局完全能够满足国家相关规范及实验室使用的要求，充分利用了空间,按照实验操作流程配备了各种功能的房间，操作线路方便快捷。
2。
围护结构、装潢装饰实验室主题框架为彩钢板玻璃隔断，颜色为哑白色。
隔断普通玻璃厚度为8MM,为防止沉积灰尘,窗料使用R25MM铝合金圆弧压线；所有二维连接处的内侧均使用R50MM铝合金内圆角,暴露在外的二维连接线的外侧则用R100MM铝合金外角连接;彩钢板的三维连接处使用三维接点过度，而彩钢板与墙角地面则用铝合金槽连接。
吊顶材料亦为彩钢板。
微生物检测室地面为环氧树脂材料，具有无缝隙、耐腐蚀、平整、容易清洗的特征.地面地脚线用阴角铝材装饰，美观且严密性好。
整个实验室通过科学设计，精心施工，使实验室内形成坚固、无缝、平滑、美观、不反光、不积尘、不生锈、防潮、抗菌、性能优良的无菌表面和内壳.缓冲间回字形走廊3。
微生物实验室建设2024
引言概述：微生物实验室建设是现代生物科学研究的重要组成部分，它为微生物学实验研究提供了必要的设备和环境。
本文将详细阐述微生物实验室建设的相关内容，包括实验室的设计和选择、实验室设备的配置、实验室环境的控制、实验室安全管理以及实验室的维护与管理。
正文内容：一、实验室的设计和选择1.1 实验室位置的选择：考虑实验室的功能和使用需求，选择符合要求的实验室位置，避免与其他房间的交叉干扰，并确保通风、排水等基础设施的便利。
1.2 实验室布局的设计：根据实验室功能的不同，合理设计实验室的布局，包括分隔不同功能区域、确定工作台、设备摆放位置等。
1.3 实验室环境的控制：要根据实验要求，合理设计实验室的温度、湿度和光照等环境参数，确保实验结果的准确性和可靠性。
二、实验室设备的配置2.1 基础设备的选择：根据不同实验需求选择适合的基础设备，如显微镜、离心机、恒温水浴等。
2.2 高级设备的选购：根据实验目的和需求，选购适合的高级设备，如PCR仪、培养箱、生物安全柜等。
2.3 设备操作培训：对实验室工作人员进行设备操作的培训，确保设备的正确使用和维护。
三、实验室环境的控制3.1 温度控制：通过空调或恒温设备等，保持实验室内的温度适宜，防止微生物生长受到影响。
3.2 湿度控制：通过湿度控制装置，保持实验室内的湿度在一定范围内，防止微生物的干燥。
3.3 光照控制：根据实验需要，合理控制实验室内的光照强度，如使用黑暗室或灯光调节设备等。
四、实验室安全管理4.1 实验室安全规章制度的制定：制定实验室安全规章制度，包括实验前的准备与注意事项、实验操作过程中的安全要求等。
4.2 安全设备的配置：配置实验室必要的安全设备，如消防设施、洗眼器、防护面具等，以应对紧急情况的发生。
4.3 应急预案的制定：制定实验室的应急预案，明确各种紧急情况下的处理方式和责任分工，及时采取有效措施确保安全。
五、实验室的维护与管理5.1 设备的定期维护保养：对实验室设备进行定期的维护保养，确保设备的正常运行和使用寿命。
生物安全实验室建设的自动化控制系统设计
生物安全实验室建设的自动化控制系统设计生物安全实验室的建设是为了保护人类和环境免受生物危害物质的威胁。
而自动化控制系统作为实验室安全、高效运行的关键之一，对实验室的建设和运行起着重要的作用。
本文将就生物安全实验室建设的自动化控制系统设计进行阐述。
首先，生物安全实验室的自动化控制系统应包括智能门禁系统、温度控制系统、湿度控制系统、通风系统以及安防监控系统等多个部分。
智能门禁系统可以通过身份识别技术，仅允许授权人员进入实验室，提高实验室的安全性。
温度控制系统可以实时监测和调控实验室的温度，确保实验室内温度恒定在适宜的范围内，保障实验的可靠性和精确性。
湿度控制系统也同样重要，通过调节湿度保持实验环境的稳定。
通风系统可以保证实验室内空气的新鲜，有效防止有害气体积聚，提高工作人员和实验样本的安全性。
最后，安防监控系统可以通过摄像头实时监控实验室的工作环境，及时发现异常情况。
其次，生物安全实验室的自动化控制系统设计需要考虑安全性、稳定性和可靠性。
在安全性方面，自动化控制系统应采用高度安全的网络，并具备严格的权限控制。
只授权选择的工作人员能够进入系统，防止数据和信息的泄露。
此外，系统应具备防火墙、入侵检测和防御等安全功能，保障实验室和数据的安全。
在稳定性方面，自动化控制系统应具备高可靠性的硬件设备和软件系统。
硬件设备需要具备抗干扰、防雷击措施，以防止设备故障导致实验室的停工。
软件系统则需要具备优秀的错误处理和自动修复机制，保证系统的稳定运行。
在可靠性方面，自动化控制系统应提供准确、高效的数据采集和处理功能。
通过传感器对实验室的环境变化进行实时监测，并将数据准确传输给控制系统，以便做出相应的调整。
同时，系统应具备智能分析功能，能及时发现和预测异常情况，并采取相应的措施，保证实验室的正常运行。
除此之外，自动化控制系统的设计还需要考虑灵活性和可扩展性。
实验室的工作需求会不断变化，因此系统应具备一定的灵活性，能够根据需求进行调整和扩展。
微生物实验室建设
汇报人：
202X-12-28
目录
实验室设计实验室设备实验室人员与操作规范实验室管理与维护实验室应用与发展趋势
01
CHAPTER
实验室设计
提供必要的个人防护装备，如实验服、护目镜、口罩等，确保实验人员安全。
配备个人防护装备
实施危险品管理
培训与教育
建立危险品管理制度，对危险品进行分类、储存和使用管理，防止事故发生。
利用机器人技术实现实验室操作的自动化和智能化，提高实验效率和准确性。
智能化与自动化
建立和完善微生物实验室的标准化和规范化体系，确保实验结果的可靠性和可比性。
标准化与规范化
加强生物学、化学、物理学等多学科的交叉融合，推动微生物实验室的创新发展。
交叉学科融合
重视人才培养和团队建设，加强国际交流与合作，提升我国微生物实验室的国际竞争力。
显微镜
紫外线消毒灯
利用紫外线杀菌，用于实验室表面消毒。
灭菌器
用于对实验材料、试剂和仪器进行彻底灭菌。
化学消毒剂
选择合适的化学消毒剂，用于实验器具和手的消毒。
观察微生物形态和结构，应具备高倍数放大和照明功能。
显微镜
观察微生物超微结构，提供更清晰的图像。
电子显微镜
将显微镜与电脑连接，便于对图像进行采集、分析和存储。
02
CHAPTER
实验室设备
提供宽敞、舒适的工作空间，配备电源、水源和通风设备。
实验台
用于存放实验材料、试剂和仪器，应具备防尘、防潮、防虫等功能。
实验柜
提供恒定的温度环境，用于微生物培养和繁殖。
恒温培养箱
模拟厌氧环境，用于培养厌氧微生物。
厌氧培养箱
观察微生物形态和生长情况，应具备放大和照明功能。
临床微生物实验室的标准化建设
5.2 设施和环境条件 5.2.2 c) 实验室内照明宜充足，避免阳光直射及反射，
如可能，可在实验室内不同区域设置照明控制，以满 足不同实验的需要。应有可靠的电力供应和应急照明。 5.2.5患者样品采集设施应将接待/等候和采集区分隔开。 同时，实验室的样品采集设施也应满足国家法律法规 或者医院伦理委员会对患者隐私保护的要求
病原种类发生变化和耐药性变异抗生素滥用超级细菌出现新型抗菌药物研发减缓未来面临无药可用的局面宿主影响病毒发生突变和重组冰川融化远古病原复苏临床微生物鉴定方法学的演化商品化手工鉴定条快速测试血血清清免疫传统的生化反应测试管形态学自动化鉴定系统分子测序malditof质谱powerionisingvacuumnegativepowerionisingvacuumnegativepowerionisingvacuumnegativepowerionisingvacuumnegativepowerionisingvacuumnegativepowerionisingvacuumnegativevitekmsprepstationvitek2msmyla44标本接收自劢接种自劢孵育图像采集报告审核微生物实验室全面自动化信息化流程化科学规划精心设计周全考虑高起点遵循标准实验室设计在前建设在后?建设几个关注点
（高效过滤器、气流、负压等参数）、CO2浓度检测仪、 细胞离心机、压力灭菌器、游标卡尺、培养箱、温度计、 移液器、微量滴定管或自动分配器；
（d） 应保存仪器功能监测记录的设备至少应包括：温度依 赖设施（冰箱、培养箱、水浴箱、加热块等每日记录温 度）、CO2培养箱（每日记录CO2浓度）、超净工作台（定 期做无菌试验）、压力灭菌器（至少每个灭菌包外贴化学 指示胶带、内置化学指示卡，定期进行生物监测）
生物安全实验室建设的自动化与智能化技术应用
生物安全实验室建设的自动化与智能化技术应用随着科技的不断进步和人们对生物安全的关注度不断增加，生物安全实验室的建设变得更加重要和紧迫。
为了提高实验室的安全性、准确性和效率，自动化与智能化技术在生物安全实验室中得到了广泛应用。
生物安全实验室是进行生物材料处理、分析和研究的场所，主要用于处理病原微生物、毒性物质和放射性材料等。
保障实验室环境的安全对于防止实验物质泄漏、滋生疾病和保护人类健康具有重要意义。
而自动化与智能化技术的应用可以提高实验室的安全性、准确性和效率，减少人为因素对实验结果的影响，降低潜在的危险性。
首先，在生物安全实验室中，自动化与智能化技术可以实现对实验室环境的自动监测和控制。
传感器和监测系统可以实时监测实验室内的温度、湿度、压力和气体浓度等环境参数，当这些参数超出设定的安全范围时，系统会自动报警并采取相应的措施。
通过智能化的控制系统，可以实现对实验室通风、空调和洁净程度的自动调节和控制，使实验室环境始终保持在安全和稳定的状态。
其次，自动化与智能化技术还可以应用于实验操作的自动化。
在生物安全实验室中，常常需要进行病原微生物的培养、DNA的测序、药物筛选等复杂的实验操作。
传统的手工操作容易受到人为因素的影响，同时也存在潜在的危险。
通过自动化的实验操作设备，可以减少操作人员与实验样品的接触，降低交叉污染的风险，并提高实验的准确性和效率。
例如，自动化的液体处理平台可以实现精确的液体分配和搅拌，避免手工操作中的误差。
另外，自动化与智能化技术还可以应用于实验数据的采集和处理。
传感器和记录仪可以实时采集实验过程中的数据，自动化的仪器和设备可以将实验结果直接保存在数据库中，便于后续分析和处理。
同时，借助人工智能算法，可以对大量实验数据进行分析和挖掘，发现潜在的规律和关联。
这不仅减轻了人工分析的负担，还提高了实验数据分析的准确性和效率。
最后，自动化与智能化技术还可以应用于实验室安全管理的智能化。
通过智能化的门禁系统和监控设备，可以实现对实验室的出入人员进行实时监控和识别，避免未授权人员进入实验室。
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Ann Lab Med. 2014 Mar;34(2):111-117.
通过病原学检测结果调整治疗方案挽救患者生命
染色 29 (14.5%)
仅ID 24 (12%)
ID和AST 69 (34.5%)
未调整 67 (33.5%)
无效结果* 11 (5.5%)
快30.6小时
12%患者依据MS 调整治疗方案
每延迟1小时， 死亡率增加7.6%
Ann Lab Med. 2014 Mar;34(2):111-117.
J Clin Microbiol 53:2298–2307.
Comparison of Inoculation with the InoqulA and WASP Automated Systems with Manual Inoculation
Table 3. Adjustment of treatment regimen on the basis of pathogen
结果显示Kiestra TLA联合Bruker MS在每份培养株的鉴定时间方面缩短30.6小时 使用Bruker MS 鉴定培养株正确率为98.4% 仅早期鉴定即可对12%的患者(24/200)进行抗生素治疗方案调整 该方法不仅优化实验室工作流程以及节约成本还能够通过快速制定合理的抗生素用药 从而挽救生命
J Clin Microbiol 53:2298–2307.
Comparison of Inoculation with the InoqulA and WASP Automated Systems with Manual Inoculation
J Clin Microbiol 53:2298–2307.
J Clin Microbiol 53:2298–2307.
J Clin Microbiol 53:2298–2307.
临床微生物实验室流水线的定义
流水线 临床模块 工作流程
全球微生物实验室自动化/流水线设备
Inoculation Work Cell Automation Total Lab Automation
流水线 （模块化、可扩展）
半自动接种仪（不可扩展）
全自动接种培养仪（可扩展、不能实现全部流水线）
Mutters, N. et al, Ann Lab Med 2014;34:111-117 Ann Lab Med. 2014 Mar;34(2):111-117.
Mutters, N. et al, Ann Lab Med 2014;34:111-117
Ann Lab Med. 2014 Mar;34(2):111-117.
8
BD InoqulA微生物实验室全自动前处理系统
Loop
Bead
Comb
Automated loop based streaking
Automated bead based streaking
Automated comb based streaking
Loop
80 cm
划线距离的比较
Comb
微生物检测-从巴斯德年代就是和瓶瓶பைடு நூலகம்罐打交道
• 巴斯德-微生物学奠基人 • 过去100年时间里，手工操作和经验性一直引领着微 生物检测 • 最根本原因是检测对象-微生物（microbes) • 自动化流水线-对微生物好像不适用
过去10年，无时无刻不在呼唤微生物实验室 的完全自动化
美国的数据表明：微生物实验室自动 化最大的驱动力是缺乏合格的微生物 学家和实验室技术人员 随着微生物抗菌药物管理工作的深 入进行，中国对微生物实验室完全 自动化的需求在逐步加大
Abbreviations: MS, matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry; CM, conventional methods; ID, identification; MID, misidentification.
• 当前微生物实验室现状
– 超工作负荷 – 实验室和临床之间互信 – 人员不足或不愿意从事微生物检验 工作 – 按国家要求样本量又逐年增加 – …
微生物实验室自动化遇到的挑战
复杂
• 标本种类，容器及检测程序不同 • 标本不同种类导致的处理过程不一样 • 步骤繁复：前处理，分析及后处理
• • • • 微生物检测100多年，自动化程度低 如划线，平板涂布等易污染 药敏纸片易混淆等 步骤繁复：前处理，培养，分析及后处理交杂进行
210 cm
400 cm
Bead
(%)划线有效面积的比较
60%
90%
30%
Loop
Comb
Bead
使用自动移液器移取
能够利用光源自动感知液面距离，保证取样的准确性
Loop Bead
5个接种单元
5车道
1车道
± 12
每小时标本处理量
275培养平皿
磁珠都能够胜任
处理液体标 本的区域
处理非液体标本的区域
10分钟获得鉴定结果 马上整合经验药敏报告
提前24小时发细菌鉴定报告
实现血培养的三级报告： 一级报告：涂片报告 二级报告：MS鉴定+耐药统计报告 三级报告：药敏报告
26
微生物室的目标：24小时内报告检测结果！
标本收集
接种
传统方法 培养 读取培养结果 鉴定药敏 (Vitek) 分析数据 发送报告
报告时间:
标本收集 微生物实验 室自动化解 决方案 接种
3天
培养 读取培养 鉴定(MALDI Biotyper) 药敏(Phoenix 100) 发送报告
报告时间:
1½天
Ann Lab Med. 2014 Mar;34(2):111-117.
文献摘要
• 文章总结了Bruker MS和BD Kiestra TLA联合的优势 • 对219份临床血培养阳性标本进行快速鉴定和传统方法之间的对比， 结果显示 Kiestra TLA联合Bruker MS在每份培养株的鉴定时间方面平均缩短30.6小时 • Bruker MS 的鉴定准确率达98.4% • 快速鉴定获得的结果使12%的患者(24/200)抗生素治疗方案得到早期的调整。因此， 快速和优化的实验室技术和工作流程不仅能节约成本，还通过快速鉴定指导抗生素 合理用药而挽救生命
手工操作 较多
标准化流 程少
• 缺乏标准化流程 • 手工操作肉眼判读易出错 • 检测结果很难追溯
• • • • 很多微生物实验室人员每日重复工作太多 熟练技术人员从事的工作并不增加实验室价值 人员工作量大，位置移动频次高 很多流程是瓶颈，导致效率低下
效率低
Journal of Clinical Microbiology p.796-802 March2014 Volume 52 Number 3 Journal of Clinical Microbiology p.796–802 March 2014 Volume 52 Number 3
BD InoqulA, 微生物实验室全自动前处理系统 微生物全流水线的第一步
自动选择平 皿培养基 自动贴条 码 自动除盖 及加盖 自动接种及 划线分离
一个平台处理各种类型标本
液态标本：标本上样后即可离开 非液态标本：所有非液态标本使用 半自动处理模式
专利磁性滚珠技术 13种划线模式 适用各种培养皿 手工法3~5倍的单菌落划线技术 高通量: 每小时可接种275个培养皿 模块化设计：可兼容未来的全自动流水 线解决方案