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生物样本采集技巧欢迎参加《生物样本采集技巧》专业培训课程本课程专为生物学、医学及科研人员设计,旨在提供全面、系统的生物样本采集专业指导我们将深入探讨各类生物样本的采集方法、安全规范、保存运输以及质量控制等关键环节,确保您掌握最新、最规范的样本采集技术通过本课程,您将能够有效提高样本质量,为科学研究和医学诊断提供可靠保障课程大纲生物样本采集概述了解生物样本的基本概念、分类及其在科研与医学中的重要应用基本安全规范掌握个人防护、生物安全及废弃物处理的标准操作流程血液样本采集学习静脉血、毛细血管和动脉血的专业采集技术组织与特殊样本采集掌握各类组织、微生物及环境样本的采集方法样本保存与质量控制了解样本保存、运输及质量管理的关键技术与标准什么是生物样本?基本定义主要类型生物样本是指来源于生物体的各包括血液、组织、细胞、体液、类物质,可用于分析、研究或医DNA、RNA等多种形式,每种样学应用这些样本承载着丰富的本都具有独特的生物学特性和研生物信息,是生命科学研究的基究价值础应用领域广泛应用于医学诊断、科学研究、生物制药等领域,支撑着现代生物医学的发展全球生物样本市场规模在2024年已达到386亿美元生物样本的重要性个体化医疗的关键支撑实现精准治疗方案设计药物研发的必要条件加速新药开发及疗效评估疾病诊断的重要依据提供疾病早期识别及监测科学研究的基础材料支持基础与应用研究进展高质量的生物样本对确保研究结果的可靠性和临床诊断的准确性至关重要样本质量直接影响下游分析的有效性,进而影响科研成果和临床决策的可靠性采集前的准备工作研究目的确定明确采集目的和样本用途,设计合理的采集方案这一步决定了样本类型、数量及处理方式,对整个研究至关重要伦理审查与知情同意遵循伦理规范,获取伦理委员会批准和受试者知情同意确保样本采集符合伦理标准,保护受试者权益和隐私样本类型选择与工具准备根据研究需求选择适当的样本类型,准备相应的采集工具和容器同时,做好个人防护措施,确保操作安全和样本质量基本安全规范
(一)个人防护装备口罩使用器械管理PPE N95正确选择和使用手套、口罩、护目镜和在处理可能产生气溶胶的样本时,必须明确区分一次性器械与可重复使用器防护服是保障操作者安全的首要条件佩戴N95或更高级别的口罩佩戴时应械一次性器械使用后必须丢弃到指定不同风险等级的操作需要相应的防护级确保与面部紧密贴合,进行密封性检容器中,不得重复使用别查可重复使用器械需按照标准程序进行清手套应在接触样本前佩戴,接触后立即口罩使用有时限,受污染或潮湿时应立洗、消毒和灭菌,确保无残留污染物更换,避免交叉污染防护服应完全覆即更换正确的佩戴包括鼻夹紧贴鼻定期检查器械完整性,有损坏时及时更盖个人衣物,防止生物材料溅射造成污梁,覆盖口鼻,形成良好密封换染基本安全规范
(二)生物安全柜使用交叉污染防控根据操作风险选择适当级别的生物安全柜采用单向工作流程,将清洁区与污染区严格Ⅰ级适用于一般微生物操作,Ⅱ级A2/B2分开每次处理不同样本时更换手套,使用适用于大多数临床样本处理,Ⅲ级用于高度独立的工作区域和专用器材危险病原体定期进行环境监测,确保工作区域无污染使用前预运行5分钟,操作时勿阻挡气流,保建立样本标识系统,防止样本混淆持玻璃视窗在安全高度锐器安全生物废弃物处理所有锐器(针头、刀片等)使用后立即放入按国家标准分类处理生物废弃物,使用专门专用锐器盒,不得随意丢弃或回套锐器盒的标识和容器感染性废弃物需经高压蒸汽填充至3/4时密封处理灭菌或化学消毒后处理发生锐器伤害时,按紧急预案处理挤出伤液体废弃物需经适当消毒剂处理后排放废口血液,用肥皂水冲洗,消毒伤口,并立即弃物转运需使用密封容器,防止泄漏报告采集前患者准备2+身份标识使用至少两个独立标识(如姓名、出生日期、病历号)确认患者身份,防止采集错误100%知情率向患者完整解释采集目的、过程和可能的不适反应,确保患者充分了解小时8禁食时间特定检查(如血脂、血糖)需要患者禁食的标准时长小时24药物调整某些检查前需停用特定药物的时间,确保结果准确性患者准备工作的质量直接影响样本采集的顺利进行和结果准确性除了上述关键指标外,还应关注患者的心理状态,缓解其紧张情绪,创造良好的采集环境同时,提前准备好样本标签,并与患者信息核对无误,防止标识错误导致的严重后果血液样本采集概述-血液样本是最常见的生物样本类型,主要包括全血、血清和血浆全血保留了所有血液成分,适用于血细胞计数、血型鉴定等;血清是凝血后分离的液体成分,不含凝血因子和血细胞;血浆是加入抗凝剂后分离的液体,保留了凝血因子采血管采用国际标准颜色编码系统紫色(EDTA抗凝剂)用于全血检测;红色(无添加剂)用于血清分离;绿色(肝素抗凝剂)和蓝色(枸橼酸盐)分别用于特定检测不同检测项目要求使用特定采血管,采血量应控制在安全范围内,通常单次不超过总血量的1%静脉血采集技术
(一)静脉选择与评估止血带应用优先选择前臂内侧的贵要静脉(正中静脉),其次是头静脉和止血带应位于穿刺点上方7-10厘米处,压力恰好阻断静脉回流基底静脉通过视诊和触诊评估静脉弹性、走向和深度,选择但不影响动脉血流最长使用时间不超过1分钟,以防止局部血血管壁厚、管径适中、走向直的静脉液浓缩影响检测结果穿刺技术采血管使用顺序采用15-30°的浅角度进行穿刺,针口朝上,先固定静脉再快速遵循标准采血管顺序无添加剂管(红管)→凝血管(蓝管)穿刺进入静脉后可见采血管内回血,此时稳定针头位置,避→肝素管(绿管)→EDTA管(紫管)→葡萄糖管(灰管)此免穿透血管后壁顺序可防止添加剂交叉污染影响检测结果静脉血采集技术
(二)困难静脉处理对于隐匿静脉,可采用轻拍血管、热敷、下垂肢体等方法促进静脉显露对于易滑动的静脉,应在穿刺时用拇指固定并适当拉紧皮肤蝴蝶针应用适用于儿童、老人和细小静脉患者使用时保持针翼平行于皮肤,确认回血后固定针翼,连接采血管采集完成后先移除采血管再拔针,减少溶血风险溶血预防避免使用过细针头(推荐21-23G),防止采血管内真空过强,抽血速度过快拔针前移除止血带,拔针后轻柔混匀样本而非剧烈摇晃,确保抗凝剂充分混合采血后处理拔针后立即用无菌棉球加压穿刺点至少5分钟,指导患者抬高手臂并握拳不建议反复弯曲肘部,以防形成血肿确认无出血后方可离开毛细血管采集指尖采血技术足跟采血微量采集要点成人常用无名指或中指指尖的侧面部位,主要用于新生儿和婴幼儿,选择足跟外侧第一滴血通常含有组织液需擦去不用,使穿刺深度控制在
0.8-
1.5mm之间穿刺前部位(避开中央区域防止骨损伤)穿刺用第二滴开始采集采集时避免挤压组织应充分消毒并等待皮肤干燥,穿刺方向与深度不超过
2.0mm,采血前可用温毛巾热造成溶血,微量采血管应与血滴接触而非指纹垂直以获得最佳血滴敷30秒促进血流刮取,利用毛细管作用收集血液动脉血采集测试Allen评估桡动脉与尺动脉侧支循环情况桡动脉定位感受搏动最强点,进行穿刺标记角穿刺45°使用肝素化注射器快速精确采集压迫止血至少5分钟压迫,确保完全止血动脉血采集主要用于血气分析,可提供氧合状态、酸碱平衡和通气功能等重要信息除桡动脉外,股动脉和肱动脉也可作为替代部位,但风险较高采集后应立即排除气泡并密封注射器,在冰浴状态下30分钟内送检,以维持气体分压稳定性血液样本常见问题及解决方案问题类型原因分析预防与解决方案溶血针头过细、抽吸过快、混匀使用适当口径针头21-过度23G、减缓抽吸速度、轻柔混匀凝血与微凝块抗凝剂量不足、混匀不充确保采血量符合抗凝剂比分、采集过慢例、立即轻柔混匀8-10次、缩短采集时间采血量不足静脉塌陷、针位不佳、患者调整针头位置、更换穿刺部条件限制位、使用蝴蝶针、降低采血管真空度静脉炎与血肿重复穿刺、技术不当、止血限制穿刺次数、改进穿刺技不充分术、拔针后充分压迫止血困难静脉肥胖、脱水、长期用药、静热敷、垂低肢体、轻拍静脉硬化脉、使用血管显像设备辅助定位尿液样本采集清洁中段尿小时尿导尿技术24排出初段尿液后收集中段评估肾功能的金标准方法,适用于不能自主排尿或需无尿,标准采集量为10-需丢弃首次尿液,之后24小菌尿液的情况操作需严格20ml采集前需进行外生时内收集所有尿液采集期无菌,导管插入2-3厘米后殖器清洁,减少污染风险间尿液需4°C冷藏,部分检开始收集留置导管患者应适用于常规尿检、培养和细测项目需加入保存剂从导管采样点采集,非引流胞学检查袋特殊采集方法晨尿适合蛋白和激素测定;分段尿用于前列腺评估;膀胱穿刺用于严格无菌要求的情况不同检测有特定采集和保存条件粪便样本采集常规检查采集使用宽口无菌容器采集新鲜粪便,量约核桃大小(2-5克)避免采集厕所水中的粪便,防止稀释和污染检测隐血和消化功能的样本应避免与尿液混合病原体检测特殊要求细菌培养需使用专用拭子从含黏液或血液的区域采集;病毒检测需在症状出现初期采集;寄生虫检查需3次不同时间的样本,且样本需保持湿润防止虫卵干燥保存与运输采集后2小时内送检是确保结果准确的关键无法及时送检时,常规检查可室温保存4小时,培养样本需使用专用保存液,寄生虫检查样本可在10%福尔马林中保存特殊检测样本处理肠道菌群分析需在采集后立即冷冻保存;脂肪消化测定需3天收集全部粪便;胰腺弹性蛋白酶检测需冻干保存;粪菌移植用样本需按照严格的筛查和保存标准处理微生物样本采集
(一)无菌操作基本原则培养拭子技术血培养关键技术采集前彻底洗手并戴无菌手套,使用无菌器使用前先轻轻润湿拭子(除非使用专用培养应在抗生素使用前和发热高峰前采集,通常械和容器避免接触样本容器内部和盖子内拭子)采样时旋转拭子确保充分接触,覆需采集2-3套严格消毒皮肤(碘伏-酒精-侧,防止操作者自身菌群污染采集部位应盖感染区域采集后立即放入适当的培养基碘伏三步法),消毒血培养瓶盖成人每瓶先消毒后采样,特别是皮肤表面样本或转运培养基中,防止微生物死亡抽取8-10ml血液,确保血液与培养基比例正确•不触摸无菌区域•旋转拭子增加接触面积•采集时机影响阳性率•保持采样环境清洁•避免接触周围正常组织•严格皮肤消毒降低污染•一次性使用无菌材料•迅速转入保存环境•血液量充足提高检出率微生物样本采集
(二)呼吸道标本伤口与分泌物泌尿生殖系统痰液样本应在清晨漱口后采集,指导伤口样本采集前应清除表面脓液,从伤尿路感染样本最佳为清洁中段尿,女性患者深呼吸后用力咳出下呼吸道痰液,口边缘向中心采集活跃感染区域组织或需分开大阴唇,男性需回拉包皮,减少避免唾液污染分泌物污染鼻咽拭子使用专用细柔拭子,通过鼻深部伤口宜使用穿刺抽吸技术而非拭阴道分泌物采集应避开月经期,使用窥腔插入鼻咽部,轻轻旋转15秒后缓慢撤子,可提高厌氧菌检出率阴器暴露宫颈,从后穹窿和宫颈管采出插入深度约为鼻孔至外耳道开口的集脓肿应在穿刺引流的最初部分收集,装距离入厌氧运输容器分泌物应采集新鲜产男性尿道分泌物应在晨起未排尿时采支气管灌洗液通过支气管镜采集,需生的部分,避免长时间暴露在空气中集,轻按尿道使分泌物溢出后采集,条无菌操作,立即冷藏运送件允许时可采集前列腺按摩液病毒样本采集特殊考虑转运培养基选择最佳采样时机应使用专用病毒转运培养基,含抗生素病毒样本应在症状出现初期(通常48小抑制细菌生长,并提供适宜的渗透压和时内)采集,此时病毒载量最高发热pH环境不同病毒可能需要特定转运培期和皮疹出现初期是采集的黄金时间养基,如流感病毒和冠状病毒专用窗,影响检测的敏感性VTM生物安全防护冷链运输要求病毒样本处理需采用更高级别的生物安大多数病毒样本需在2-8°C条件下4小时全防护高致病性病毒(如埃博拉、高内送检,超过24小时需冻存于-70°C致病性禽流感)样本采集需符合三级以避免反复冻融,会显著降低病毒活性上生物安全要求,使用气密性防护设特殊病毒(如狂犬病毒)需特定保存条备件组织活检基础知识-针吸活检粗针活检切除活检使用细针(21-25G)抽吸获取细胞级样使用粗针(14-18G)获取组织柱样本,可通过手术切除部分或全部病变组织,提供本,创伤小、并发症少,适用于甲状腺、提供组织结构信息,适用于需要病理组织最完整的病理学信息创伤较大,需局部淋巴结、乳腺等部位的初步评估主要用学诊断的病变创伤相对较大,但能提供或全身麻醉,适用于需要全面评估的复杂于细胞学检查,不能提供组织结构信息更完整的诊断信息病变或已知恶性病变组织活检前必须进行全面的患者评估,了解凝血功能、用药史和既往反应知情同意书需详细说明活检目的、过程、可能的并发症和替代方案,确保患者充分理解并接受风险皮肤活检技术病变标记在良好照明下仔细检查病变,用无菌记号笔标记活检部位,优先选择具有代表性的活跃病变区域2局部麻醉使用1%利多卡因(可含肾上腺素,除四肢末端外)沿预定切口线进行皮内注射,形成局部隆起,等待2-3分钟达到完全麻醉执行活检打孔活检垂直按压活检钻(3-6mm)至皮下脂肪层;剃切活检使用手术刀片平行于皮肤表面切除表层组织;切除活检椭圆形切口完整切除病变伤口处理小型打孔可直接加压止血;较大创面需进行缝合,使用适当缝线类型(面部通常5-0,躯干可用4-0)提供详细的伤口护理指导,包括感染征象识别样本处理立即将样本置于含4%福尔马林的容器中,体积比例为组织:固定液=1:10特殊检查(如免疫荧光)需使用特定保存液,并注明临床诊断和要求骨髓穿刺与活检穿刺部位选择2穿刺技术要点后髂嵴是首选部位(成人),位于髂后上棘后内侧2-3厘米处其严格消毒后,分层注射局麻至骨膜穿刺针垂直于骨表面,稳定插他可选部位包括胸骨体(第二肋间隙水平)和前髂嵴对于特殊患入并感受到骨膜阻力进入骨髓腔后(落空感),移除内芯,连者(如严重肥胖或有骨骼异常),可考虑在影像引导下进行接预冲洗肝素的注射器抽吸10-15ml骨髓3涂片制作技术骨髓活检取1-2滴骨髓立即制作涂片,每例至少6-8张推片法在载玻片一使用特殊活检针,在穿刺同一部位旋转进入后,切取1-2cm骨髓组端放置小滴骨髓,用另一载玻片以45°角快速推开喷片法将骨髓织柱立即放入中性福尔马林中固定24小时,再转入脱钙液处理滴在载玻片上,用另一载玻片快速盖压后水平分开骨髓活检可评估骨髓结构和细胞分布,对淋巴瘤和转移瘤诊断尤为重要淋巴结活检触诊与评估细针穿刺抽吸切除活检FNA淋巴结触诊需系统评估大小、质地、活使用22-25G细针连接10-20ml注射器,是淋巴结评估的金标准,尤其对淋巴瘤动度、压痛和相互粘连情况恶性淋巴在局部麻醉后穿刺淋巴结保持负压状诊断至关重要应尽可能完整切除整个结往往质硬、固定、无压痛,可能与周态下,在淋巴结内多方向移动针头,确淋巴结,包括被膜,而非部分切除手围组织粘连;反应性淋巴结通常有压保取材充分松开负压后退针,防止材术过程中轻柔处理淋巴结,避免使用粗痛、质软、活动度好料回流入注射器糙器械挤压组织活检前应记录淋巴结的精确位置、大小立即将获取的细胞材料喷射到载玻片上新鲜标本应立即由病理科处理,部分可和临床特征,必要时可通过超声或CT影制作涂片,部分可放入细胞保存液中进保留用于流式细胞术、分子检测和微生像进一步评估深部淋巴结活检首选大行细胞块制作FNA简便快捷,但对淋物培养固定前,可在切面制作触片,小、硬度和位置最有代表性的淋巴结巴瘤分型的诊断价值有限,阴性结果不用于初步细胞学评估大型淋巴结应切能排除恶性开让固定液渗透内镜下组织采集准备阶段检查前调整抗凝药物,评估凝血功能胃镜检查需空腹6-8小时,肠镜需完整肠道准备确认设备功能正常,准备适当活检钳(标准钳、热活检钳或圈套器)病变识别使用白光、窄带成像NBI或染色内镜法增强病变可视性对可疑区域进行系统观察,记录位置、大小、形态和表面特征根据病变类型确定采样策略活检操作打开活检钳垂直接触组织,轻轻按压并关闭钳口,旋转后轻拉取出组织胃炎需从胃窦、胃体和胃角各取2-3块;大肠息肉从基部及头部取材;食管Barrett从四个象限每2cm取活检辅助采样技术刷检用于管腔狭窄区域或表浅病变,通过剧烈摩擦获取脱落细胞灌洗用于收集管腔内液体样本进行细胞学检查对于弥漫性病变,可结合使用活检、刷检和灌洗提高诊断率标本处理组织立即放入4%福尔马林中固定,活检瓶清晰标记部位信息刷检标本制作涂片或置入液基细胞学保存液灌洗液离心后制作涂片或细胞块向病理科提供详细临床信息和特殊检查需求超声引导下采集技术
7.5MHz浅表探头频率用于皮下3-5cm内组织穿刺,提供高分辨率图像
3.5MHz深部探头频率适用于腹部等深部组织穿刺,穿透力强18G常用穿刺针规格平衡采样量与组织损伤的最佳选择2-5采样针次数每个病灶通常需要的穿刺次数,确保样本代表性超声引导下组织采集提供了实时可视化条件,大幅提高了采样准确性和安全性操作前必须详细规划最佳穿刺路径,避开重要血管、神经和脏器针路显示技术needle visualizationtechnology可增强针尖显影,帮助操作者精确定位采样过程中应持续监测针尖位置,进针速度保持均匀缓慢对于深部组织,可采用共轴技术coaxial technique,先放置引导套管,再经套管进行多次取样,减少穿刺次数操作后需观察患者至少30分钟,警惕出血、气胸等潜在并发症环境样本采集空气微生物采样表面微生物采样主要使用撞击式采样器、离心式采样器或沉降法收集设备使用前需适用于工作台面、设备表面、墙壁等可使用接触法(RODAC平板直消毒或灭菌,并现场校准流量(常用流量
28.3L/分钟)采样时间根接接触)、棉拭子法(预湿拭子擦拭后放入稀释液)或海绵擦拭法据环境洁净度设定,通常洁净区5-10分钟,非洁净区2-5分钟采样高(大面积采样)记录采样面积(通常25cm²)以计算菌落密度采度应与人呼吸区相当(
1.2-
1.5米)样区域应有代表性,优先选择经常接触的表面水样采集土壤样本采集使用无菌容器,装满至少100ml水样采集前应放水30秒清除管道积使用无菌工具采集表层下5-15厘米处的土壤,避免表面污染每个采水,或收集首段水测试最坏情况水样应在4°C条件下24小时内送检样点收集多份亚样本混合,增加代表性土壤样本应保存在无菌袋特殊微生物如军团菌需大体积水样(1L)和专用检测方法注意采样中,并记录GPS坐标、深度、土壤类型等信息搜寻特定病原体时,点选择应覆盖供水系统各关键节点应根据其生态特性选择适当采样位置体液样本采集胸腔穿刺液腹水采集脑脊液采集在超声定位下,选择液体最深处进行穿穿刺点常选在左下腹脐下三横指、中线旁3通常在L3-L4或L4-L5椎间隙进行腰椎穿刺患者采取坐位,穿刺点通常在中腋线厘米处(避开腹直肌)采用Z形穿刺法减刺患者侧卧,膝屈向胸部,背部弯曲暴第7-8肋间使用18-20G针头,进针时沿少液体渗漏采集常规检查需10ml,细胞露椎间隙严格无菌操作,缓慢抽取8-肋上缘避开肋下血管神经束抽吸时缓慢学需50ml以上需同时采集血清进行血清15ml脑脊液分装三管第一管用于生化检均匀,一次不宜超过1500ml防止再膨胀性-腹水白蛋白梯度计算,鉴别渗出液和漏出查,第二管用于微生物学,第三管用于细肺水肿液胞学检查口腔样本采集采集前准备患者避免进食、吸烟和口腔清洁2小时拭子采集滚动摩擦粘膜表面15-30秒确保充分接触唾液收集使用专用收集器收集2-5ml非刺激性唾液牙菌斑采样使用牙周探针或专用刮匙从牙齿表面刮取口腔样本采集在牙科疾病、口腔微生物研究和系统性疾病筛查中具有重要价值不同的采样方法针对不同检测目的拭子适用于病原体检测;唾液适用于代谢物、激素和免疫标志物分析;牙菌斑用于口腔生物膜研究口腔溃疡和病变组织采样应从活跃边缘进行,必要时进行局部麻醉样本采集后应立即处理或使用适当保存液,如唾液RNA分析需使用专用RNA保存液,细菌培养需使用无菌转运培养基,DNA分析样本可使用专用DNA保存缓冲液眼科样本采集眼科样本采集需极其精细的操作和严格的无菌技术,以防损伤这一敏感组织结膜拭子采集应使用无菌小棉拭子,轻轻翻开下眼睑,在下穹窿结膜表面轻柔滚动,避免接触睫毛和睑缘以防污染泪液采集可使用微量毛细管或Schirmer试纸条,放置于下睑结膜囊5分钟收集角膜刮片采集用于诊断角膜感染,需在裂隙灯显微镜下由眼科医生操作先行表面麻醉,使用无菌刀片从病变区域边缘轻刮,立即涂布于载玻片前房穿刺是一种侵入性操作,主要用于严重眼内感染时采集房水,需在手术室环境下进行所有眼科样本应立即处理,避免干燥,特殊染色和培养需提前准备相应媒介特殊人群样本采集
(一)儿童年龄分层策略减轻紧张与疼痛技巧新生儿(<28天)首选足跟采血,静脉穿使用局部麻醉贴片或霜剂(EMLA)减轻穿刺限头皮或手背静脉,最大采血量为总血容刺疼痛,需提前30-60分钟应用量的
2.5%认知行为技术年龄适宜的解释、引导想婴幼儿(1月-2岁)足跟或手指末梢血,象、深呼吸练习、数数或讲故事分散注意静脉采血选择手背或肘部,需助手固定,最力大采血量为总血容量的3%环境调整舒适座椅、玩具、视听分散物,学龄前(2-6岁)首选手指末梢血,静脉允许父母在场提供情感支持采血需充分沟通和分散注意力技术特殊技术考量使用最小号针头(23-25G)和微量采集管减少疼痛和采血量儿童静脉采血适宜部位依次为:肘部静脉、手背静脉、足背静脉<1岁、头皮静脉新生儿采血后充分表扬和小奖励增强正性体验,减少后续恐惧样本量控制应基于体重和临床需求的平衡特殊人群样本采集
(二)老年人生理特点与挑战认知障碍患者采集技术调整与支持老年患者皮肤常见松弛、脆薄和弹性下对认知障碍患者需使用简单、清晰的语采用较低角度(10-15°)进行静脉穿降,静脉易位移且壁薄易破裂血管可言解释每一步操作,避免医学术语保刺,减少血管壁穿透风险减小抽吸力能因长期用药或疾病导致硬化、迂曲,持眼神接触和肢体语言引导,给予充分度并避免翻动针头,防止脆弱血管破增加采集难度反应时间裂关节僵硬或活动受限可能影响体位配必要时寻求家属协助解释和安抚,但避使用枕头或辅助装置支持肢体,确保舒合,部分患者存在震颤或不自主运动增免多人同时说话造成混乱如患者出现适稳定的体位采集后延长压迫止血时加操作难度这些生理变化需要采集者焦虑或敌对反应,可暂停片刻后重新尝间至少3-5分钟,皮肤薄弱处可使用无创相应调整技术和器材试,必要时采用温和限制技术确保安伤性胶带留出足够观察时间监测潜在全延迟性出血或血肿特殊人群样本采集
(三)孕妇孕期分阶段注意事项胎儿安全考量第一孕期0-13周需谨慎采集,避免过度禁食引起低血糖,降低血管迷走神经反应风险,是进行NIPT任何侵入性操作前需评估风险收益比,遵循最小化和唐筛检测的关键时期原则妊娠期间避免使用可能影响胎盘血流的体位和操作,如长时间仰卧第二孕期14-27周相对稳定期,进行葡萄糖耐量试验OGTT检测妊娠糖尿病,必要时可考虑羊水穿羊水穿刺和绒毛取样等侵入性操作需在超声引导下刺进行,由有经验的专科医生操作,术前充分知情同意,明确流产等风险第三孕期28周后避免仰卧位采集防止下腔静脉压迫,注意监测贫血和凝血功能,为分娩做准备特殊样本技术产前筛查采集规范羊水穿刺通常在16-20周进行,超声引导下使用22G无创产前DNA检测NIPT要求采集10ml外周血,置4针抽取15-20ml羊水,避开胎儿和胎盘术后需监于专用保存管中,24小时内处理,孕周通常在12周测至少20分钟后进行绒毛膜取样在11-13周进行,经腹或经阴道超声引导血清学标志物筛查唐筛需空腹采集,记录准确的下获取绒毛组织,可早期诊断染色体异常取样后孕周、体重和年龄信息,采用专用试剂盒和质控标需特殊保存溶液保持细胞活性准,确保结果准确性标本标识系统二维码系统最小标识要求错误预防策略实验室信息对接现代样本管理的核心技无论采用何种标识系统,采用采集者核对原则,样本标识系统与实验室信术,可存储多维数据信每个样本容器至少应包即标签应由采集者本人在息系统LIS无缝对接,实息,支持快速扫描识别含患者全名、身份证号患者旁边完成确认和粘现从样本采集到检测结果每个样本的唯一二维码包或病历号、出生日期、样贴实施条形码和患者腕的全流程追踪系统自动含患者ID、样本类型、采本类型、采集日期时间和带匹配系统,采集前扫描生成检测工作单,减少手集时间和处理要求等关键采集人员标识对特殊检确认建立样本标识错误工录入错误智能系统可信息,大幅降低人工错误查样本,还应标注检测项的报告和分析系统,持续提醒异常值和不合格样风险目和保存条件改进流程本,确保及时干预样本保存基础知识样本固定技术福尔马林固定冷冻保存特殊固定需求最常用的组织固定方法,使用10%中性缓适用于需要保留酶活性、蛋白质原始构RNA保存需专用试剂如RNAlater,样本冲福尔马林NBF,适用于常规病理组织象或特定抗原的样本快速冷冻是关需迅速浸入(采集后5分钟内),初始学检查固定原理是通过甲醛与蛋白质键,常用方法包括液氮瞬时冷冻、干冰-4°C保存24小时后可转至-20°C长期保氨基交联形成亚甲基桥,稳定组织结异戊醇浴或冷冻喷雾剂存密封良好可在室温短期运输构组织块最佳尺寸为
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0.5cm,确电镜样本需谷醛-锇酸双固定,组织块需标准流程要求组织厚度不超过5mm,固保快速均匀冷冻使用冷冻包埋剂极小(1mm³)免疫荧光检查可使用冷定液体积为组织体积的10-20倍室温下OCT支持切片储存温度应维持在-冻切片或特殊固定剂如PLPperiodate-固定时间通常为24-48小时,过短导致固80°C或以下,避免反复冻融循环冷冻lysine-paraformaldehyde流式细胞定不足,过长可能影响某些抗原组织样本需特殊标记,含有温度敏感指示剂术样本可用70%乙醇或专用固定剂如脱水和石蜡包埋前需彻底清洗除去残留监测储存条件CytoChex固定福尔马林样本运输管理三层包装系统生物样本运输的国际标准,由内到外包括主容器(防漏、防破)直接盛装样本;次级容器(防漏、可密封)内含吸收材料;外部容器(坚固耐用)贴有生物危险标志和完整标签不同危险等级样本要求不同级别包装,A类感染性物质UN2814/UN2900需满足P620包装要求,B类感染性物质UN3373需满足P650要求温控运输系统根据样本要求选择适当温控系统常温15-25°C可使用隔热包装;冷藏2-8°C使用冰袋或相变材料;冷冻-20°C使用干冰;超低温-80°C或以下需专用液氮罐或干冰槽温控设备需配备温度监测记录仪,全程追踪温度波动冷链运输路线规划需考虑最短运输时间和最佳温度维持,制定应急预案应对延误情况法规与文件生物样本运输需遵守国内外相关法规国际航空运输协会IATA危险品规则;世界卫生组织WHO生物样本运输指南;国家卫生健康委《人类遗传资源管理条例》等运输文件必须完整,包括样本清单、生物安全声明、材料转移协议MTA、危险品申报单适用时和进出口许可证跨境运输运输前必须获得相关部门批准,运输后确认样本完整性生物安全与感染控制BSL-4最高危险病原体埃博拉、马尔堡病毒等BSL-3高致病性病原体结核杆菌、SARS-CoV-2等BSL-2中等风险病原体流感病毒、沙门氏菌等BSL-1低风险微生物非致病性微生物生物安全级别BSL是根据微生物危害程度、传播风险和可用防控措施确定的分级系统不同级别要求不同的设施条件、操作规程和个人防护装备采集和处理样本时,必须按照样本可能含有的最高风险病原体确定安全等级高危样本处理流程包括使用适当个人防护装备;在生物安全柜内操作;使用安全容器和密封离心管;避免产生气溶胶;样本传递使用传递窗;设备表面定期消毒发生暴露事件后,应立即冲洗暴露部位,报告主管,根据暴露类型和病原体采取相应预防措施,包括可能的药物预防和医学观察样本质量控制体系样本库建设与管理样本库分类与标准根据规模和用途,生物样本库可分为:研究型(支持特定研究项目)、疾病型(针对特定疾病收集样本)、人群型(代表特定人群的大规模样本收集)和综合型(多种用途和样本类型)国际标准如ISO20387规定了生物样本库的基本要求,包括组织架构、流程管理、质量保证和伦理规范等信息管理系统生物样本库信息管理系统BIMS是样本库的核心,提供样本登记、存储位置追踪、处理记录和使用审计等功能系统需支持条形码/RFID识别,与实验室信息系统LIS和电子健康记录EHR集成,实现数据互联高级系统具备人工智能辅助的样本质量评估和样本价值预测功能长期保存技术不同样本类型需采用不同保存技术:DNA/RNA通常采用-80℃超低温冰箱或液氮保存;血清/血浆可采用-20℃至-80℃冰箱;组织通常采用石蜡包埋或液氮保存;活细胞需液氮气相保存所有冷藏设备需温度监控系统和备用电源,建立样本周期性质量评估计划,检测长期保存的样本完整性共享与应用策略样本资源共享需建立公平透明的申请和审核机制,包括科学价值评估、伦理审查和数据回馈要求制定标准化的材料转移协议MTA,明确知识产权和发表要求建立样本使用追踪系统,评估研究成果和影响,形成样本价值闭环管理国际合作需遵守《人类遗传资源管理条例》等法规要求与样本采集DNA RNA样本类型最佳采集方法保存条件稳定性全血DNA EDTA抗凝管紫色4℃72小时/-20℃长高期全血RNA RNA保存管PAXgene室温5天/4℃14天/-中20℃长期组织DNA新鲜组织快速冷冻-80℃高组织RNA RNAlater浸泡或液氮速-80℃低冻口腔拭子DNA专用DNA采集拭子室温1个月高循环游离核酸特殊保存管Streck管室温7天/4℃14天低核酸样本的采集和保存是分子生物学研究的关键环节RNA比DNA更不稳定,极易降解,采集时需特别注意全血RNA采集应使用含RNA稳定剂的专用采血管,采集后轻轻混匀5-10次组织RNA样本采集后应在30秒内放入RNA保存液或液氮中,避免RNA酶降解污染源控制对核酸样本至关重要DNA污染主要来自环境和操作者,可通过专用无菌工具和无DNA酶试剂预防;RNA污染主要是RNA酶,存在于皮肤和环境中,需戴无粉手套,使用DEPC处理的试剂和无RNA酶耗材质量评估应包括浓度测定NanoDrop/Qubit、纯度评估A260/A280和完整性分析琼脂糖凝胶电泳/生物分析仪单细胞分析样本采集组织消化使用胶原酶、蛋白酶等消化组织间质,温和分离单细胞细胞过滤使用40-70μm滤网去除细胞团块,获得单细胞悬液死细胞去除使用密度梯度离心或磁珠法清除死细胞和碎片细胞保存使用特殊冻存保护剂保持细胞活力和功能完整性单细胞分析技术需要高质量的单细胞悬液,这对样本采集提出了特殊要求组织样本应在采集后立即置于冰冷的保存液中(如RPMI-1640或DMEM添加10%FBS),防止细胞死亡不同组织需使用特定的消化方案肝脏可使用胶原酶IV;肺组织适合弹性蛋白酶;脑组织需极其温和的酶解消化时间和温度需精确控制,过度消化会导致细胞死亡和RNA降解细胞活力是单细胞分析的关键指标,通常使用Trypan蓝排除法或荧光染料PI/7-AAD评估,活细胞率应80%流式分选前样本准备需注意细胞浓度控制在1-5×10^6/ml;加入适当的封闭剂减少非特异性染色;使用荧光标记的细胞特异性抗体;添加核酸染料区分活/死细胞单细胞RNA测序样本需特别注意RNase抑制剂的使用和低温操作,确保RNA完整性干细胞与原代培养样本采集骨髓干细胞采用标准骨髓穿刺技术,使用含肝素的注射器抽吸10-20ml骨髓立即与预冷的PBS或培养基1:1稀释,减少凝血通过密度梯度离心Ficoll分离单个核细胞,再使用CD34+磁珠分选富集造血干细胞分选后的细胞需立即用于培养或低温保存脂肪干细胞脂肪组织取材需维持无菌条件,常通过吸脂手术或切除获取组织需立即置于含抗生素的无菌运输液中如PBS+青链霉素,控制温度在4-25°C24小时内使用胶原酶消化,分离间充质干细胞洗涤去除红细胞和脂滴后进行培养或冻存原代组织培养取材部位需避开坏死区域,选择有活力的组织边缘样本大小通常为
0.5-1cm³,置于含抗生素和抗真菌剂的运输培养基中组织可采用机械分散剪碎或酶消化法获得细胞种植密度需根据细胞类型优化,通常为1-3×10⁵细胞/cm²,使用适合的细胞外基质蛋白促进贴壁蛋白质组样本采集样本类型选择蛋白酶抑制不同样本类型适合不同蛋白质组分析血样本采集后立即添加蛋白酶抑制剂混合浆适合循环蛋白质和生物标志物研究;组物,阻断内源性蛋白酶活性常用抑制剂织样本可提供特定细胞和组织微环境的蛋包括PMSF丝氨酸蛋白酶抑制剂、肽酶白质信息;细胞培养物适合研究特定条件抑制剂混合物和EDTA金属蛋白酶抑制下的蛋白质表达变化样本同质性剂蛋白酶抑制剂应新鲜配制,并根据homogeneity是关键,混合样本会掩盖样本类型选择适合的组合个体差异分装与储存快速冷却样本应分装成小等分aliquots,避免反4采集全过程保持低温0-4°C,血液样本复冻融蛋白质样本长期储存温度为-应预冷采集管和器材组织样本采集后应80°C,特殊蛋白可能需要液氮保存所立即液氮速冻,形成冻结快照保存瞬时有样本容器应使用耐低温材料,密封良好蛋白质状态大块组织在冻存前应切成小防止升华记录冻存时间和冻融次数,评块约2mm厚确保均匀速冻,防止冰晶估潜在影响形成导致蛋白质变性代谢组学样本采集采集前准备采集与冷冻代谢组学研究极其敏感,需严格标准化采集血液样本应使用EDTA管采集避免使用肝条件患者/受试者应控制饮食12小时禁素,会影响MS分析,立即置于冰上,30分食、药物使用、体力活动和采集时间考虑钟内处理尿液应收集中段尿,立即冷藏昼夜节律详细记录所有可能影响代谢物的组织样本需在采集后5秒内液氮速冻,或使用因素,包括年龄、性别、BMI、疾病状态和冷冻钳freeze clamp技术瞬时冻结,最大用药史限度保留瞬时代谢状态•制定详细采集方案•采集后立即冷却•准备预冷器材•记录采集至冷冻的确切时间•培训采集人员•使用适当抑制剂稳定特定代谢物特殊代谢物注意事项不稳定代谢物需特殊处理ATP和能量代谢物极不稳定,需液氮快速冻结;脂质采集管需添加抗氧化剂如BHT防止氧化;挥发性代谢物采集需密封容器防止挥发;荷尔蒙和神经递质可能需特定保存剂或酶抑制剂维持稳定性•根据目标代谢物选择特定采集方法•考虑代谢物的化学性质和稳定性•某些代谢物可能需要衍生化处理新兴技术与样本采集液体活检技术通过分析血液中的循环肿瘤DNActDNA、循环肿瘤细胞CTC和外泌体进行疾病监测采集要求特殊采血管如Streck管防止白细胞裂解污染,采血后轻轻颠倒10次混匀,室温保存并24小时内处理ctDNA极其微量,要求高度纯净的采集流程和精确的低温离心技术外泌体分析需大量起始材料10-50ml血液,采集后4小时内进行初步处理微生物组研究要求采集前避免抗生素使用,肠道菌群样本应在厌氧条件下采集并速冻保存空间组学保留组织内分子空间分布信息,要求新鲜组织快速冰冻切片并特殊固定多组学整合研究需从同一样本平行制备不同类型样本,确保数据关联性,通常采用标准化的分离流程和自动化设备采集技术相关伦理问题知情同意规范隐私与数据安全特殊人群伦理知情同意是样本采集的伦理基础,生物样本与个人遗传和健康信息密弱势群体样本采集需额外保护措应使用受试者能理解的语言描述采切相关,需严格保护隐私采用去施儿童样本采集必须与其最佳利集目的、过程、风险和不适对于标识化或匿名化技术降低身份识别益一致,且采集量应最小化;孕妇生物样本库研究,需说明样本可能风险,建立数据访问控制系统和审样本采集需评估对胎儿风险;少数的长期保存和未来研究用途,并提计跟踪机制遵守《个人信息保护民族人群研究应尊重文化差异和传供撤回同意的选择权对未成年人法》和人类遗传资源相关法规,特统观念;罕见病患者群体小而脆和认知障碍患者,需获得法定监护别注意对基因数据的保护和使用限弱,需防止过度研究和样本疲劳人同意并尊重患者本人意愿制残余样本使用临床诊断后的残余样本研究使用存在伦理争议机构应制定明确政策,在可行情况下获取事先同意,或采用选择退出opt-out机制伦理委员会可批准特定条件下的豁免同意使用,如完全匿名化且最小风险研究所有政策应公开透明,并定期与患者群体沟通自动化与信息化应用样本采集培训与能力评估标准操作流程建立SOP是样本采集培训的基础,应包含每种样本类型的详细步骤、质量标准和异常处理方案SOP制定需基于最新指南和实践经验,由多学科团队共同完成,定期更新以反映技术进步好的SOP特点是结构清晰、语言简洁、图文并茂,便于现场使用SOP应作为培训教材和能力评估的标准参考培训方法与工具有效培训采用多种教学方法理论讲解(基础知识和原理)、示范演示(专家操作展示)、模拟练习(使用模型或模拟器)和监督实践(在专家指导下进行实际操作)培训工具包括视频教程、交互式模拟软件、虚拟现实系统和标准化患者培训应分层进行,从基础到高级,设置阶段性考核确保掌握程度能力评估标准能力评估应包含知识测试(理解原理和标准)、技能操作(实际操作评分)和结果评价(样本质量分析)三个维度采用客观结构化临床考试OSCE或工作场所评估WPBA等方法,使用标准化评分表确保评估一致性能力评估结果应分级(初级、中级、高级),决定可独立操作的样本类型范围持续教育与再认证样本采集技术不断发展,要求从业人员持续学习更新建立定期再培训和再认证机制,通常每1-2年进行一次设置最低继续教育学分要求,通过参加工作坊、在线课程或专业会议获取引入同行评议和质量监控数据作为再认证依据,确保技能维持在高水平常见问题解答与案例分析溶血案例分析组织保存失败案例微生物污染案例案例某实验室静脉血溶血率突然升高至案例一批肿瘤组织RNA测序结果显示严重案例微生物培养阳性率异常偏高,疑似污15%问题诊断通过系统分析发现主要原因降解问题诊断追溯发现手术室到病理科的染问题诊断通过视频记录和现场观察发现是新采购的真空采血管抽吸力过大,同时新入样本运送时间过长(超过45分钟),且运送采集者皮肤消毒不充分(消毒后等待时间不职人员采集技术不熟练解决方案更换合适过程无冷链保障解决方案重新设计手术室足),且采集过程中重复触碰消毒区域解决抽吸力的采血管,加强新人培训和监督,特别与病理科的样本传递流程,配备专用保温传递方案修订皮肤消毒标准流程,明确时间要是针对困难静脉的采集技术,建立采集者与溶箱,增设术中快速处理站,建立样本质量的求,使用含酒精的消毒剂减少干燥时间,引入血率的关联监测系统预警点监测系统采集过程同行监督机制课程总结与资源推荐关键知识点回顾参考资源本课程涵盖了生物样本采集的全面知识体系,从基础安全规范到标准与指南CLSI GP41-A7《静脉血采集标准指南》、《生物各类特殊样本的采集技术我们强调了样本质量控制的重要性,样本库国际标准ISO20387》、WHO《生物样本运输指南》、展示了不同样本类型的特殊要求和处理流程《人类遗传资源管理条例》采集前的充分准备、规范的操作技术、合适的保存条件和严格的学习资源《生物样本采集与管理实用手册》、《临床实验室检质量控制是确保样本高质量的关键环节随着新技术的发展,样验标本采集指南》、ISBER在线培训课程、国际细胞病理学会本采集方法也在不断创新,需要持续学习和更新知识IAC样本制备标准专业组织中国医学装备协会检验医学分会、国际生物与环境样本库学会ISBER、欧洲生物样本库与生物分子资源研究基础设施BBMRI-ERIC感谢各位参加本次培训课程希望通过这次系统学习,您已掌握了生物样本采集的核心技能和知识请记住,高质量的样本是精准研究和诊断的基础,而规范的采集技术是保障样本质量的关键我们鼓励您持续学习,跟进领域最新进展,并在实践中不断完善您的技能如有任何问题,欢迎在问答环节提出。
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