浙江省动物血清库建设与信息化管理

虞一聪，倪柏锋，董建斐，王雅婷，周 蕾，柴 娟，谢荣辉，赵灵燕，徐 辉

（浙江省动物疫病预防控制中心，浙江杭州 310018）

全球每年有数以百万计的血清（人类和动物）样本被用于诊断、研究[1]，血清库作为生物样本库的一种，是发现和鉴定病原微生物并促进疫病防控的宝贵工具。国外学者从流行病学调查、诊断和研究等方面系统阐释了建立生物样本库的详细步骤及注意事项，为血清库建设提供了参考[1]。21 世纪初，刘秀梵院士从动物疫病研究等方面呼吁建立动物血清库[2]。中国动物卫生与流行病学中心已成功建立国家动物血清库，为开展动物疫病监测、疫情研判、新发疫病追踪溯源等工作奠定基础[3]。在兽医流行病学领域中，血清库资源样本在传染源追踪调查，探索疫病传播途径和路线，描述疫病感染强度和时间、空间、群间分布等方面提供了重要信息支撑。血清库管理工作唯有要走系统化、规范化、标准化，才能节省物力资源，提高工作效率，并最大限度的发挥血清资源作用[4]。为实现动物血清库的信息化管理，浙江省建立了计算机样本数据库，并利用二维码信息管理系统，确保每个样本信息的完整性和准确性。

20 世纪末，我国出入境检验检疫系统已建立了艾滋病（HIV）血清库，四川省已建立了血吸虫等部分寄生虫血清库[5-6]。人疾控系统在血清库建设方面起步相对较早，较多血清库纷纷投入临床应用，在人群肿瘤筛查、防治研究等领域成效明显[7-8]，对动物血清库的建设积累了宝贵经验。动物血清库的建设为疫病防控提供了资源，也为进一步动物免疫情况调查和流行病学调查研究提供了必要的生物素材。美国、加拿大、澳大利亚和新西兰等畜牧业较发达国家均已经建立了动物血清库，我国于21 世纪初建立了国家动物血清库。浙江省动物疫病预防控制中心血清库是浙江省动物防疫基础设施建设项目内容，从2016 年底投建，于2018 年初正式运行。这些血清库在动物疫病研究、预防及保障畜牧业健康发展等方面发挥着重要作用[3]。

1 动物血清库的作用

1.1 便于动物疫病抗体监测

通过建立动物血清库，不仅可以对当年收集的血清进行抗体检测，了解各地区不同畜禽的抗体水平，也可对动物免疫前后的抗体进行疫苗评价，从侧面了解不同年份、不同地区的免疫密度及抗体水平，为免疫评估提供客观真实的依据。

1.2 促进新发疫病追踪溯源

当一地区发生新发病或不明原因的疫病时，因调查的局限性、养殖档案信息缺失、指示病例难以确定、管理混乱等因素导致信息偏倚，追踪溯源难度较大。若动物血清库已经建立，便可以迅速对库中对应血清样品中的感染抗体或者病原进行检测，通过摸排当地该疫病的流行史及感染情况等背景信息，分析并推断疫病来源、预测流行趋势，从而及时制定针对性防控措施，在疫病暴发前或暴发时，提高疫情研判的准确性和时效性，最大限度降低损失。

1.3 利于流行病学研究

动物血清库收集的血清样本来源于省内不同时间、不同地区、不同养殖环境下的畜禽，其可以用来分析同一传染病在不同时间或地点的流行情况，判断动物疫病的发展趋势、危害程度、传播模式等，从而为疫病防控提出疫苗紧急接种、抗体监测和扑杀等针对性措施。

1.4 提高实验研究精准性

动物血清库样本的应用，可提高实验整体质量控制水平。如，在实验室进行样品比对时，可以选择血清库储存的同一场点、同一时间的同一样本，以减少样本间差异，从而真实反映个体间检测水平的高低，提高检测结果的准确性。此外，在评价新的试剂盒或新的检测方法时，选取同一场点在不同时间点的样本或来自具有类似疫病的不同地点的样本，通过多个参数的比较分析，比对试剂盒或检测方法的敏感性或特异性。

2 血清库的系统组成与管理

2.1 血清库系统组成

2.1.1 硬件方面 Windows 7 操作系统计算机（Lenovo）、-86 ℃超低温冰箱（ThermoFisher）、8 通道电动螺旋盖加盖器、冻存管高速读码仪、冻存管无线单管读码仪以及1.4 mL 2D 冻存管（血清）和6.0 mL 2D 冻存管（组织，MICRONIC），抽屉型冻存架（CryoMax），移液器、低温离心机（Eppendorf）等。

2.1.2 软件方面 冻存管理系统MSI-F1、温度监控报警系统MTR-2006（AVANTECH）、人脸识别门禁系统、视频监控系统（海康威视）等。

2.2 冻存管理系统的创建

2.2.1 账号的创建 首先进入万格冻存管理系统，登录admin 初始账号后，创建本单位的管理账号并设置密码。

2.2.2 样本信息设置 根据需求在系统中添加设置各类字段，包括样本编号、位置编号、收样类型、收样编号、地市、县（市、区）、场点名称、场点类型、畜（禽）群存栏量、日龄、动物种类、采样日期、样品类型、畜（禽）主姓名、联系方式、场点地址、入库经办人等。相应信息类型可设置为不同数据类型，如字符型、日期型、时间型、多选型等。

2.2.3 设置冰箱、冻存架和冻存盒 首先根据冰箱样式选择冰箱，再根据冻存架和冻存盒规格设置层数和个数，然后根据实际情况在系统中添加冰箱、冻存架和冻存盒并编号。

2.3 血清库样品录入

2.3.1 样品制备（1）血清样品。血清需保证澄清透明无杂质，且无细菌、霉菌、支原体和病毒的污染，按照质优量足的原则筛选样品（0.5 mL以上），记录样品编号及顺序。（2）组织样品。要求与血清样品类似。组织（病料）块不少于10 g 或处理后组织不少于2 mL，取样品时需注意无菌操作。

2.3.2 样品信息录入（1）样品编号顺序：畜（禽）种、入库时间、样本名称。畜（禽）种：猪（P）、牛（B）、羊（O）、鸡（C）、鸭（D）、鹅（G）、犬（CA）、兔（R）、其它（QT）等；入库时间：按年份、月份和日期编写，如20190101；样本名称：血清（XQ）、组织（ZZ）等。（2）样品的背景信息可根据系统中样品信息的设置来录入。（3）样品的位置信息用AA-BB-CC-DD 表达，其中AA为冰箱编号，BB 为冰箱内冻存架排列的行和列编号，CC 为冻存架内冻存盒排列的行和列编号，DD为冻存盒内的位置编号（图1）。

图1 样品位置编号规则立体图示

2.3.3 样品入库流程 将需要入库的样品按位置顺序一一转移至冻存管，通过8 通道电动加盖器盖旋紧螺旋盖，再利用读码仪扫描冻存管底部二维码，将冻存管解码的二维码编号复制至对应样品背景信息导入模板EXCEL，并将冻存盒信息批量导入冻存管理系统，最后把冻存盒存入冰箱相应位置（图2）。

2.4 血清库管理

图2 样品入库流程图示

2.4.1 基础设施管理 血清库管理人员应保证血清库冰箱运行正常，随时查找安全隐患，保证库存样品始终处于良好的免疫学、生化特性状态，温度恒定并达到相关要求。如温度下降或上升变动至设定阈值范围外，监控系统会实时发送报警短信，血清库管理人员应实时关注温度变化，如温度变化差异较大应尽快赶到现场，报告相关负责人，通知维修人员，经相关专业人员维修后再申请启用。必要时对保存样品进行转移保存，并更新相关信息。

2.4.2 样品质量管理 据研究，生物样本可储存长达30 年，但仍需要制定特定的管理制度，以减少保存过程中引起的样本损坏。血清库必须拥有良好的实验室条件和严格的质量控制体系。浙江省疫控中心严格按照以下4 点要求进行管理：一是接收、登记的样品标识必须具有惟一性，要保证所采集或收集的血清具有三间（时间、空间、种间）代表性，以满足各项研究工作需要；二是所采集的血清要背景清晰、便于追溯；三是要加强对采样、保存及运输过程的管理，保持血清样品的免疫学和生化特征；四是根据研究目的及保存要求，对入库后的样本进行分类保管。

2.4.3 人员管理 加强对血清库工作人员的岗位管理、安全教育、保密及技术培训。工作中应明确工作职责、严格各项岗位责任制。至少应设立2 名专人管理血清库，实行AB 岗制度，当A 岗人员不在时，B 岗人员履行相应职责。通过人脸识别门禁系统设置准入权限，严格把控人员进出库。视频监控系统可实时监控并记录血清库人员进出及设备运行情况。血清库管理人员要以高度的责任心，每天做好冰箱的运转检查、维护及血清管理工作，并做好相应记录（每月从温度监控系统导出相应温控记录）。样品的出入库严格执行审批制度。

2.4.4 样品出入库管理 样品的入库、出库，须按要求填写《血清库样品入/出库审批单》，经相关负责人审批通过方可执行。超过期限的血清需销毁报废，要按照实验室废弃物的有关要求和标准进行无害化处理，并填写《血清库样品销毁与处理审批表》。

3 血清库建设的发展思考

3.1 血清库入库样品筛选

血清库建设工作是一项持续性工作，因浙江疫控中心入库样品多来自各地市送检样品，不仅需重新筛选并导入专用冻存管，且样品质量良莠不齐，无法全部满足入库要求，工作费时费力、效率较低。建议各地市在采样时多备份血清供血清库入库专用，正确保存样品并及时按照要求进行送样。为便于疫病追溯和抗体水平监测，入库样品场优先选择已入库场群，以保持场群的延续性。同时，为更好了解全省畜禽抗体水平，样品筛选应兼顾各地区和各畜禽种类，从而推断全省免疫密度及抗体水平，为当前疫病防控提供决策依据。

3.2 血清库质量体系建设

建立质量体系是开展质量管理工作的一种有效方法与手段。为保证检测结果的准确性和可靠性，就必须对可能影响结果的因素和环节进行把控，使这些影响因素都处于受控状态，把实验室的组织机构、工作程序、人员职责、质量活动过程和各类资源、信息等协调优化，形成有机整体[9]。因此，建立血清库质量管理体系可有效保证样品质量，规范血清出入库工作程序，明确人员岗位职责，大大提高血清库运行管理效率。