特定の温度で冷却・保管する能力は、ほとんどの研究室にとって重要なニーズです。問題は、研究室の冷蔵設備には「万能」なものが存在しないことです。唯一の共通点は、研究室の冷蔵庫・冷凍庫には以下の要件が求められるということです。 屈強 安全な 目的に適合 安定した温度を維持できる 安全 簡単そうに聞こえませんか？でも、これらの基準にはもう少し説明が必要かもしれません。なぜなら、自宅の冷蔵庫や冷凍庫とは異なり、研究室に導入する冷蔵庫や冷凍庫はプロ仕様でなければならないからです。 屈強 研究室の冷蔵庫や冷凍庫は、頻繁な使用に耐えられる必要があります。自宅の冷蔵庫がどの程度の使用に耐えられるかを考え、それを専門的な環境の冷蔵庫や冷凍庫に掛け合わせてください。 安全な 研究室に入る人が誰でも冷蔵庫や冷凍庫にアクセスできるようにしてもいいでしょうか？おそらくそうではないでしょう。生物学的温度管理された保管庫の場合、場合によっては禁止されていることもあります。例えば、血液バンクの冷蔵庫にはすべて鍵が取り付けられており、一般的な鍵でのアクセスを防ぐため、おそらくキーパッド式のロックが採用されるでしょう。この障壁を、他のあらゆるものにも拡大して、不要かつ不必要な立ち入りを禁止することは理にかなっているのではないでしょうか。 目的に適合 これは、冷蔵庫や冷凍庫が希望する温度を達成・維持でき、その際に安全上の懸念が生じないことを意味します。例えば、揮発性物質を保管する場合、内部で火花が発生する可能性のない冷蔵庫や冷凍庫が必要です（もちろん、爆発が起こっても構わないという場合は別です）。同様に、-23℃の冷凍庫を購入し、少し温度を下げれば-40℃まで冷やせると思っても意味がありません。実際にはそうはなりません。冷蔵庫や冷凍庫の種類に関わらず、遠隔監視用のアクセスポートを備えていると便利です。ほとんどの優れた実験室用冷蔵庫には、これらのポートが標準装備されていますが、オプションとして工場で取り付けることもできます。 安定した温度を維持できる 冷蔵庫に何かを入れる最大の目的は、その温度に保つ必要があるからです。そのため、ほとんどの研究室用冷蔵庫は、厳しい温度パラメータ内で動作することをメーカーが保証するテストを受けています。また、無火花運転が要求されない冷蔵庫には、ドアを開けた後や室温のものを冷蔵庫に入れた後に素早く温度を回復させるためのファンが内蔵されています。家庭用の冷蔵庫や冷凍庫を研究室で使用すべきでないのも、このためです。プロ仕様の科学用冷蔵庫にかかる追加コストの大部分は、キャビネット全体と霜取り時の温度変化が極めて少ないように設計されているためです。 安全 これについてはもう説明しましたか? まあ、ある程度は説明しましたが、完全ではありません。研究室での使用向けに設計されたほとんどの冷蔵庫と冷凍庫にはデジタル温度表示が装備されているため、正しい温度で動作しているかどうかを素早く視覚的に確認できます。さらに、コントローラーには、気温の高低やドアが開いたままになっている場合に警告するアラームも装備されています。中には、主電源に障害が発生した場合に警告を発するコントローラーもあります。優れたコントローラーは、最新の最高温度と最低温度も保存するため、冷蔵庫または冷凍庫が定義された温度パラメータ内で動作していることを確認できます。最後に、コントローラーがチャンバー内の実際の温度を表示していることが確実でなければ、温度表示とアラームパラメータを備えても意味がありません。

COVID-19診断検査ラボを新たに設置し、既存のラボが新しいCOVID-19検査プロセスに対応できるよう手順を整備することが緊急に必要です。米国疾病予防管理センター（CDC）は、COVID-19検体の採取、取り扱い、輸送に関する最適な方法について具体的なガイドラインを提供しています。CDCは、ラボのバイオセーフティとCOVID-19に関する最新のガイドラインも提供しています。ラボ関係者全員がこれらのガイドラインを理解していることを確認するために、適切なトレーニングを受け、評価を実施する必要があります。患者、ラボスタッフ、そしてCOVID-19検査の結果に影響を与えるような危険な結果を招くことは、どのラボにとっても決して望ましいことではありません。 臨床検体の収集、取り扱い、検査 臨床検体の採取、取り扱い、検査に関する課題を克服するために、検査室スタッフは、診断検査の検証手順の実施に関連する一連の標準化されたガイドラインについて研修を受ける必要があります。患者を検査する前に、検査室は、COVID-19 の臨床診断検査は患者の医療提供者と相談して実施する必要があることを理解する必要があります。検査が必要な患者のほとんどは、医療提供者から紹介され、最寄りの検査施設に送られます。CDC は、最初の COVID-19 検査を行う際に、上気道検体の採取と検査を推奨しています。1 スワブベースの SARS-CoV-2 検査では、鼻咽頭検体が推奨されます。1 鼻咽頭スワブの採取が不可能な場合は、以下が許容される代替手段です。1 1. 医療専門家によって採取された口腔咽頭（OP）検体、または 2. 医療従事者によって採取された鼻中甲介（NMT）スワブ、または現場での自己採取（植毛された先細りのスワブを使用）、または 3. 医療従事者により、または現場で自己採取（植毛または紡糸ポリエステル綿棒を使用）により採取された前鼻孔（鼻腔スワブ、NS）検体。 NPスワブとOPスワブの両方を採取する場合は、検査感度を最大限に高め、検査リソースを制限するために、1本のチューブにまとめることが重要です。さらに、CDCは、入手可能な場合は下気道検体の検査も推奨しています。1 湿性咳嗽を呈する患者については、喀痰を採取し、SARS-CoV-2の検査を行う必要があります。喀痰の誘発は推奨されません。喀痰を採取する際は、検査室は患者に水で口をすすいでもらい、その後、深く咳をしてもらう必要があります。2～3mLの喀痰を、滅菌済みで漏れ防止のスクリューキャップ付き喀痰採取カップに入れた滅菌乾燥容器に直接採取してください。1 臨床的に適応がある場合（例：侵襲的人工呼吸器を使用している患者）、下気道吸引液または気管支肺胞洗浄液のサンプルを採取し、下気道検体として検査する必要があります。1 採取した検体には、1) 患者固有のID番号、2) 検査依頼番号、3) 採取した検体の種類を記載する必要があります。採取した検体は、採取後72時間以内に2～8℃で保管してください。検査や配送に遅延が生じた場合は、検体は-70℃以下で保管してください。 RT-PCR検査 COVID-19検査機関は、採取された上気道および下気道検体中のウイルスRNAを検出する逆転写ポリメラーゼ連鎖反応（RT-PCR）を実施することでCOVID-19の有無を確認します。陽性結果が出ても、細菌感染や他のウイルスとの重複感染が否定されるわけではありません。2 検出された病原体が必ずしも疾患の明確な原因とは限りません。陽性結果が出た場合は、必ず適切な公衆衛生当局に報告する必要があります。2 陰性結果が出た場合は、臨床観察、患者の病歴、疫学情報と併せて報告することが重要です。2 抗体検査 抗体は、体内の白血球が感染症と戦うために産生するタンパク質で構成されています。抗体は、感染症が治癒した後も長期間血液中に留まります。抗体検査は、COVID-19に感染したことがあるかどうかを検査するために使用できます。需要の増加に伴い、COVID-19抗体検査に特化した検査施設の開発が大きな課題となっています。世界中の感染者数を考えると、近い将来、COVID-19検査機関には、在宅COVID-19抗体検査の開発、地域社会における検査施設の増設、そして医療提供者の施設への検査提供といった需要が高まるでしょう。これらの推奨事項を完了・実施することで、検査能力全体が向上します。 臨床検査改善法（CLIA） メディケア・メディケイドサービスセンター（CMS）は、現在のCOVID-19パンデミックのニーズに対応するため、CLIAガイドラインを改正しました。このパンデミックの間、臨時検査場に設置されている検査室には、指定された主要検査場または拠点が（主要検査場の住所を使用して）そのような証明書を保有しており、臨時検査場で実施される作業が主要検査場の証明書の要件を満たすことが条件となります。3 検査室がCOVID-19検査を実施するには、CLIA証明書が必要です。CLIAでは、有効なCLIA証明書を持たない検査室は、診断、予防、治療、または健康評価の目的でヒト検体を検査することを禁止されています。3 CLIA認定を受けるには、検査室は法令で定められた精度、品質、および信頼性の要件を遵守する必要があります。3 これらの要件の目的は、患者またはその医療提供者が臨床検査室から受け取る情報が、正確で信頼できる検査結果であることを保証することです。3 CLIA認定を希望する検査室は、CLIA申請書に記入してCLIA証明書を申請する必要があります。 ISO 15189:2012 ISO 15189:2012 は、臨床検査室の品質と能力の要件を規定する国際規制規格です。この規格は、主に管理要件と技術要件の 2 つのセクションに分かれています。管理要件には、文書管理、不適合活動に対する是正措置と予防措置の記録、評価と監査などがあります。技術要件には、検査室の職員、検査情報の管理、検査結果の報告と公開に関する要件が含まれます。8 この規格は、品質管理と継続的な品質改善プログラムの実装に重点を置いており、検査室が検査結果の正確性と信頼性を確保できるようにしています。ISO 15189 規格では、検査室が改善の機会を特定し、スタッフが問題解決と解決策の実装に参加できるようにすることが推奨されています。ISO 15189 規格の認定を受けることで、検査室は分析前後のエラーを最小限に抑え、結果の品質を向上させることができます。しかし、米国では、臨床検査室の ISO 15189 規格への認定は必須ではなく、むしろ任意です。9 HIPAA 医療保険の携行性と責任に関する法律（HIPAA）のプライバシールールでは、特定の状況下において、対象事業体がCOVID-19に感染または曝露した個人の保護対象医療情報（PHI）を、当該個人のHIPAA承認なしに、法執行機関、救急隊員、その他の緊急対応者、および公衆衛生当局に開示することが認められています。7 ただし、臨床診断検査室で検体を保管する場合は、すべての検体にLIMSバーコード付き匿名化ツールを付与する必要があります。LIMSバーコード付き匿名化ツールは、患者固有の識別子を生成するのに役立ちます。臨床診断検査室および臨床診療所は、署名済みのすべてのインフォームドコンセントのコピーを保管する必要があります。これは、承認された協力者を含む対象事業体を保護するためです。 国連規格3373（UN3373）に基づくCOVID-19包装 COVID-19検体は、UN3373生物由来物質カテゴリーBに分類されます。UN3373に分類されるCOVID-19検体は、診断または調査の目的で輸送される人体材料です。これらの材料には、排泄物、血液およびその成分、その他の組織や体液が含まれます。包装は、1) 漏れのない一次容器、2) 漏れのない二次包装、3) 容量、質量、および用途に応じた適切な強度を持ち、少なくとも1つの面の寸法が100 mm×100 [...]

バイオセーフティキャビネット（略してBSC）は、実験室で危険な生物学的物質を取り扱い、作業を行う際に使用される機器です。滅菌と封じ込めのため、バイオセーフティキャビネットは徹底的に除染され、責任を持って管理されることが不可欠です。 ほとんどの病院、医療機関、研究施設では、BSCの寿命全体にわたって1～2回の除染で十分です。しかし、より定期的な除染が必要となる状況や状況もあります。例えば、製薬研究室では、BSCの除染は毎週のように行われる場合があります。 BSC を除染する必要があるのはなぜですか? BSCの除染時期と頻度は実験室の具体的な状況によって異なりますが、除染を実施すべき基本的な理由は5つあります。 1. 生物学的に危険にさらされている可能性のあるBSCの領域（ファンやフィルターなど）へのアクセスを必要とする操作や実験を行う前に 2. BSCをある部屋または建物から別の部屋または建物に移転する前に、移転中に外部環境を汚染しないようにするため 3. BSC作業区域付近で潜在的に危険な物質または微生物が事故により流出した後 4. BSC内で異なる生物学的物質が使用されている場合、または運用手順が根本的に変更された場合 5. 日常的な除染プロトコルの一環として もちろん、除染作業全体を通して、すべての除染プロトコルが遵守されていることを確認することは常に重要です。監視なしでの除染は、暗闇の中での射撃に等しいからです。適切な監視を通してのみ、除染作業を実施するチームは、作業が成功裏に完了したことを確信できます。 BSC を除染するにはどうすればいいですか? BSCを効果的に除染する方法はいくつかありますが、いずれもガス状の化学消毒剤を使用します。これは、消毒剤がHEPAフィルターを通過し、内部と外部の両方の表面を効果的に除染する必要があるためです。BSCの除染に使用される主な化学物質は以下のとおりです。 ホルムアルデヒド。 これは、生物学的指標による6桁の削減効果が実証されていることから、最も一般的な除染方法です。しかし、発がん性があり、2016年からヨーロッパでは使用が禁止されています。 過酸化水素。 過酸化水素は、有害な細胞成分を攻撃する能力を持つヒドロキシルフリーラジカルを拡散させることで作用します。使いやすく、速効性があり、幅広い微生物に効果がありますが、長期間使用すると一部の材料に悪影響を与える可能性があります。 二酸化塩素。 二酸化塩素は、HEPAフィルターを容易に通過できる非発がん性かつ不燃性のガスであるため、残留物を残さないため、人気のある選択肢です。しかし、毒性が非常に強いため（使用中は必ず室内を換気してください）、一部の材料を腐食させる可能性があるため、曝露限界値は非常に低く設定されています。 ほとんどの BSC メーカーは、除染プロセスを実行する際に気密シールを作成するための適切な機器を提供しますが、すぐに入手できる機器がない場合は、プラスチックフィルムとシーリングテープを使用して同じ効果を得ることができます。

感染症研究から食品の微生物学的分析まで、あらゆる分野の研究室において滅菌は不可欠です。細菌、ウイルス、病原菌、真菌を死滅させることを目的とした滅菌は、研究室内外における汚染物質の拡散を防ぎます。では、なぜ研究室において滅菌が重要なのでしょうか？ 滅菌の定義 まず、「滅菌」とは何か、そしてそれが実験室における意味とは何かを定義しましょう。米国疾病予防管理センター（CDC）は滅菌を以下のように定義しています。 「滅菌は、物品の表面または液体中のすべての微生物を破壊し、その物品の使用に関連する疾患の伝播を防ぎます。」CDCはさらに、「適切に滅菌されていない重要な物品の使用は病原体伝播のリスクが高いものの、適切に滅菌されていない重要な物品に関連する病原体伝播の記録は極めて稀です。これは、医療施設で使用されている滅菌プロセスに関連する安全マージンが広いためと考えられます。」と述べています。 要約すると、滅菌は病原体を殺し、汚染物質の拡散と伝染を防ぐ非常に効果的な方法です。 不妊症の測定 「滅菌」は白黒はっきりした言葉ではなく、確率で測定されます。これは滅菌保証水準（SAL）と呼ばれ、滅菌プロセス完了後に表面に残留する望ましくない微生物が1個でも存在する確率を計算します。基本的に、これは滅菌プロセスの有効性を推定するもので、10−nで表されます。 滅菌について理解が深まったところで、なぜそれが実験室で重要なのかを見ていきましょう。すべての実験室が厳格な滅菌プロトコルを遵守しなければならない根本的な理由は2つあります。以下にその両方を概説します。 病原体の拡散を防ぐ 滅菌の重要な役割は、病原体を殺し、拡散と感染を防ぐことです。感染力の高い疾患やウイルスを扱う研究室では、滅菌は特に重要です。例えば、現在COVID-19を研究しているすべての研究室は、ウイルスが他の表面を汚染したり、研究室から漏れ出たりすることを防ぐために、厳格な滅菌プロトコルを遵守する必要があります。 実験室のサンプルと実験の完全性を保護する 滅菌は病原体の拡散を防ぐだけでなく、研究室での研究の完全性を守る上で重要な役割を果たします。厳格な滅菌プロセスが整備されていないと、サンプルや実験間での交差汚染のリスクが生じ、研究や結果に悪影響を与える可能性があります。 病原体に汚染された材料やサンプルを保管および収容するために使用されるバイオセーフティキャビネット (BSC) は、滅菌に関しては独自の要件を持つ実験室用製品です。

高校や大学から最先端の研究センターまで、世界中の研究室ではピペットが欠かせない存在です。小型ながらも非常に実用的なこの器具は、様々なサイズ、デザイン、容量があり、用途に応じて使い分けられています。以下では、研究室でピペットを使用するためのベストプラクティスをご紹介します。また、器具の歴史、ピペットの種類、実験器具の用途など、ピペットに関する重要な情報もご紹介します。 実験室用ピペットとは何ですか? 実験室用ピペットは、科学者が液体を安全かつ正確に移送するための専用ツールです。生物学、化学、医学の研究室で広く使用されているピストン駆動式のピペットは、注射器に似ており、基本的な一体型のガラスピペットから高度な電動ピペットまで、様々なデザインがあります。精度と精密さはデザインによって大きく異なるため、研究室はそれぞれのニーズに基づいてピペットを選択します。手動で操作するピペットもあれば、自動技術を搭載したピペットもあります。 実験室のピペットはどのように機能しますか? ほとんどの実験室用ピペットは、液体保持チャンバー上部の空気圧を利用して液体を吸い上げ、排出します。この空気置換型は手動ピペットと電動ピペットの両方に採用されており、チップを液体表面のすぐ下に挿入します。その後、プランジャーへの圧力が解放され、液体がチップに吸い上げられます。液体を排出するには、プランジャーに圧力を加え、液体をチャンバー内から押し下げてチップから排出します。 実験室用ピペットの歴史 ピペットの概念は1世紀以上前から存在していましたが、最初のマイクロピペットが特許を取得したのは1957年でした。このピペットは、業界をリードする実験器具メーカーであるエッペンドルフの創業者であるドイツの科学者、ハインリッヒ・シュニットガー博士によって開発されました。シュニットガー博士は1961年に商業生産を開始し、エッペンドルフのマイクロピペットは世界中の研究室で急速に人気を博しました。 アメリカの発明家ウォーレン・ギルソンと生化学教授ヘンリー・ラーディも、可変式マイクロピペットの開発で知られています。様々なサイズと容量の組み合わせが可能な可変式マイクロピペットは、実験室における柔軟性を高めます。 マイクロピペットとマクロピペット 精密さを重視して設計されたマイクロピペットは、科学者がマイクロリットル単位の液体を正確に抽出、輸送、分注することを可能にします。マイクロピペットの容量は1～1000マイクロリットルです。マクロピペットはより大量の液体を扱うために設計されており、容量は0.25～5mLです。 ラボ用ピペットの種類 数十年にわたり、メーカーは特殊な用途向けに様々なピペットを開発してきました。今日では、ピペットには様々なデザインがあり、精度と正確性はモデルによって大きく異なります。以下に、研究室でよく見られるピペットをいくつかご紹介します。 1.シングルチャンネルピペット 可変容量エアーディスプレイスメントピペットとも呼ばれるシングルチャンネルピペットは、非常に汎用性が高く、様々な用途に使用できます。ほとんどのピペットは0～2500マイクロリットルの広い容量範囲に対応しています。用途に応じて、科学者は容量可変型または固定容量型のシングルチャンネルピペットを選択できます。 シングルチャンネルピペットは小型でコンパクトなため、コニカルチューブやフリップキャップ容器といった小型のソース容器やデスティネーション容器に最適です。小型容器に使用できるコンパクトさに加え、シングルチャンネルピペットはトラフやウェルプレートにも適しています。 高品質のシングルチャンネルピペットは、効率性だけでなく人間工学にも優れ、ユーザーエクスペリエンスを可能な限り直感的で快適なものにするように設計されています。これにより、反復運動障害のリスクを最小限に抑え、精度と精密度の両方を向上させることができます。 シングルチャンネルピペットはコンパクトで使いやすいですが、一度に1つの液体サンプルしか移送できません。そのため、複数回の移送が必要な場合は、面倒で時間がかかります。 2.マルチチャンネルピペット マイクロプレートアプリケーションに最適なマルチチャンネルピペットは、小規模アプリケーションや反復的な作業に最適です。多くのマルチチャンネルピペットは8～12個のヘッドを備えており、1つのデバイスで複数の液体サンプルを移送できます。 マルチチャンネルピペットの大きな利点の一つは生産性です。この技術により、必要な個々の分注回数が大幅に削減されます。ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）、酵素結合免疫吸着測定（ELISA）、細胞培養研究に携わる科学者に多く利用されています。 マルチチャンネルピペットは確かに個々の移し替え回数を減らすことができますが、それでも手の疲労につながる可能性があります。そのため、多くのマルチチャンネルピペットにはスプリング式のチップが搭載されており、手のストレスを軽減し、反復性運動障害のリスクを最小限に抑え、実験室におけるピペットの機能性を向上させています。 3.電動ピペット 反復運動障害（反復性運動障害）は、研究室の科学者が遭遇する最も一般的なリスクの一つです。電動ピペットは、空気置換プロセスを自動化することで、この障害のリスクを最小限に抑えます。内蔵モーターを搭載した電動ピペットは、手動ピペットと同等の精度と精密さを提供しながら、身体的な負担はありません。電動ピペットは、試薬を異なる用量に分割するマルチディスペンシング（複数回分注）の際に特に便利です。 例えば、PCRマスターミックスを96ウェルプレートに移す科学者にとって、電動ピペットの使用は大きなメリットとなります。手動ピペットでは96回の移し替えが必要となり、作業者に大きな負担がかかります。一方、電動ピペットは、チップサイズや移し替える液体の量にもよりますが、移し替え回数を30%以上削減できます。電動ピペットは時間の節約になるだけでなく、手の怪我や疲労のリスクも最小限に抑えます。 内蔵モーターにより、空気の排出速度と分散力が調整され、バレル内の汚染を軽減し、気泡の発生を防ぎます。また、実験室の特定の作業に合わせて事前にプログラム設定できるため、効率が向上します。電動ピペットはチップ間隔も調整可能で、複数のサンプルを同時に移送できます。 4.マルチチャンネル電動ピペット マルチチャンネル電動ピペットは、複数のヘッドによる効率性と自動化による人間工学的な利点を兼ね備えています。この両方の技術を活用することで、マイクロプレートへの分注作業の効率を大幅に向上させることができます。多くの場合、作業完了に必要な時間は1分未満に短縮されます。 5.血清ピペット 組織培養や細胞培養の用途で使用される血清ピペットは、一般的にガラスまたはポリスチレンで製造されています。滅菌を重視する研究室では、耐久性のあるプラスチック製の使い捨てピペットが使用されることが多いです。血清ピペットは、1mLを超える液体の投与にも広く使用されています。 6.手動ステッパーピペット 最大5mLの吐出範囲を持つ手動ステッパーピペットは、基本的な作業や繰り返しの作業に最適です。ポジティブディスプレイスメント方式を採用しており、チャンバーを補充することなく、少量のサンプルを連続的に迅速に吐出できます。ポジティブディスプレイスメント方式を採用しているため、取り扱いが難しい粘性が高く揮発性の高い液体にも最適です。 適切なピペットの選択 実験室用ピペットを使用する際は、作業に適した機器を選ぶことが重要です。前述の通り、ピペットの性能と機能はモデルによって大きく異なります。ピペットを選ぶ際には、以下の点に必ずご留意ください。 1. 実験室におけるピペットの機能と、実施される作業の種類は直接関係しています。作業には正確さと精密さが求められるのでしょうか、それともスピードが重視されるのでしょうか？その答えによって、使用するピペットの種類が決まります。 2. 輸送する液体の種類は？腐食性があり、不適切なピペットを使用すると損傷する可能性はありますか？サンプルの粘度によって、使用するピペット実験器具も決まります。 3. セッション間のオペレーターの回復時間はどのくらいですか？高負荷の作業の場合、オペレーターは定期的に休憩を取ったり、30分ごとに同僚と交代したりする必要があるかもしれません。 4. 作業は反復的なものですか？もしそうなら、人間工学に基づいて設計されたピペットは、疲労を軽減し、精度や精密さを損なう可能性のあるエラーのリスクを最小限に抑えるため、効果的です。 5. 研究室で使用するピペットの種類は、予算によって大きく左右されます。電動ピペットは一般的に手動ピペットよりも高価なため、技術レベルが低い研究室でよく使用されます。 マニュアルを読む 陳腐に聞こえるかもしれませんが、研究室でピペットの最適な機能を使うには、マニュアルをよく読むことが不可欠です。ピペットはそれぞれ異なり、同じカテゴリーであってもモデルによって機能が異なる場合があります。研究室スタッフは皆、職場で利用可能なピペットの使い方を十分に理解しておく必要があります。ピペットを用いた実験器具の使用方法に関する深い知識は、精度、効率、信頼性の向上だけでなく、職場の健康と安全にとっても重要です。