前言：

从零到一、从无到有，创建的过程往往是最为困难且关键的。质谱实验室的设计建设，要满足质谱设备的安装要求，也要考虑到工作人员的安全与便捷。无论是统揽全局的全面设计，还是细节之处的安排，都要深思熟虑，方能让质谱实验室在将来高效顺畅地运转。

然而，检验工作者并非施工设计的专家，专业的实验室设计师、设计公司又难得一见。建设全新质谱实验室要考虑哪些问题、避免哪些误区，这些繁杂的问题宛如一团乱麻，让人无从下手。对此，北京协和医院的邱玲教授结合实际经验，对临床质谱实验室（主要针对定量检测质谱设备，LC-MS/MS，ICP-MS等）的建设进行了详细解读。

冷静衡量需求

是一切的出发点

在建设质谱实验室前，检验科应该思考：

到底要用质谱来做什么？

每个医院的需求可能都是不一样的。

首先要考虑的是临床需求。

医院中哪些专科是强项？

对哪些项目有开展质谱检测的需求？

以北京协和医院为例。北京协和医院是“全国解决疑难杂症的技术指导中心”。对质谱的需求，主要是来源于内分泌科、神经科等国家临床重点专科，及营养、老年等新兴学科。协和医院在建设质谱平台的时候，很多医生提出了需求与建议：如果检验科能测极长链脂肪酸，就能够对肾上腺脑白质病患者的疾病发展进程做更进一步定性定量的诊断；全院一年新诊断的21a羟化酶缺乏症确诊病例100多例，17a羟化酶缺乏症确诊病例10多例，能测定类固醇激素就能明确诊断；很多病人做维生素D冲击治疗，高浓度水平25OHD的患者很多，临床医生希望能做更精准的测定；在营养科开展孕期营养相关质谱检测项目后，避免了营养干预“盲补”的情况；甲状腺结节和甲状腺癌的发病率增加，这与补碘有关系吗，ICP-MS检测碘成为质谱平台开展最早，也是很多临床科室医生都关注的项目。

在质谱实验室的建设需求当中，也考虑了学科在临床检验标准化方向的需求。协和检验科希望以质谱平台为契机，重启参考测量系统的建设，。LC-MS/MS是很多小分子物质检测的参考测量方法，协和希望能够尝试建立一些，另外，也在尝试做糖化白蛋白等相对大分子的质谱方法建立。质谱检测的特异性高、灵敏度高，线性范围宽，能够满足女性睾酮等对检测下限要求很高的项目的要求。采用免疫学方法检测激素常会遇到非特异性干扰，协和作为一家解决疑难杂症的医院，也可以在方法特异性这个角度上，利用质谱平台去做出更多的贡献。除此之外，在临床认为化学发光检测结果和预期完全不符合时，用质谱平台至少也可以发现是哪些因素在干扰化学发光或者电化学发光检测。

最后检验科还需要评估临床科研的需求。很多时候，检验科希望能测一些游离的激素，例如维生素D是一个研究热点，而其游离形态可能成为解答一些科学问题的关键连接点。此前协和检验科也在做羟苯磺酸钙的药物干扰研究，这是质谱平台能够更好发挥作用的领域。

人材料法环

质谱平台的筹建思路

建设任何一个实验室，人材料法环都是必然要考虑的。

 人

第一类是色谱质谱技术的专门人才，用一句话形容——“可遇不可求”。这类人才大多拥有药学或分析化学的背景，学历硕士及以上，既有建方法的经验，又有非常开阔的思路。如果您是本地区比较大的医院，想建设质谱实验室，最好还是要找到这样的专门人才，担任平台方法开发、评价及相关研究的工作，发挥核心作用，不能单单依靠厂家来帮忙建方法。

第二类人才是质谱临床应用专家。他们通常是检验医师或非常熟悉临床的检验科人员，在应用中不断成长，承担需求调研、报告解读、临床沟通、临床科研的岗位职责。这样的一位临床专家，至少对临床表现、疾病谱等都要一清二楚，可以对结果进行深入的解读分析。

第三类人才，是熟悉标准化及参考实验室工作的人员，拥有参考实验室工作背景、计量员资格，岗位设定为参考实验室认可、精密操作培训、设备校准。

第四类人才是临床质谱常规岗工作人员，进行样本处理、检测、报告、仪器设备维护保养及一般故障处理的工作。在检验科中要根据不同的性格分配岗位。这类人才虽然未必都拥有高学历，但他们拥有踏实稳重、精益求精、热爱设备、主动性积极性强的特质，更适合承担临床质谱的常规工作。相对而言，工作节奏快、速度快的同志更适合一线门诊或流水线工作。

材

协和目前的色谱质谱仪有LC-MS/MS、ICP-MS、GC-MS、HPLC等。买几台仪器，买什么品牌、什么型号，还是要根据需求决定。辅助设备也是一定要“置办”的，包括自动化前处理装置、真空干燥箱、氮吹仪、氮气发生器、氮气罐、酸蒸仪等等。

此外，通风设施是非常重要的。通风是对员工保护的最基本责任和态度，员工的利益和健康永远是第一位的。需要考虑到的有通风管路的设计、通风橱、万向通风罩的设置。另外超纯水仪、电子天平、加样器、玻璃容器（泡酸）也需全面考虑。

试剂包括前处理试剂、各类流动相试剂、标物和内标（同位素标记内标）。现在大部分的试剂都是一类备案，也有一些正在注册中的二类试剂。在采购方面还需要特别注意选择的标物和内标的指标。

用上质谱以后，耗材方面的成本也需要考虑进去。方法相关耗材包括色谱柱、96孔SPE板、96孔接收板、进样小瓶等；仪器配套耗材包括调谐液、喷针、进样针、矩管（ICP-MS）等等。

料

料实际上就是一般所讲的样本。需要高度关注的是，测微量元素要使用微量元素专用管。常用采血管胶皮塞可能干扰ICP-MS检测微量元素，因为胶皮塞中含有金属元素。

除此之外血清管也需要特别关注。目前血清管大部分添加的是促凝剂或分离胶，或者促凝剂加分离胶。其实既往已有报告显示，促凝剂、分离胶可能抑制某些峰的表达，对质谱法有干扰。

环

在实验室环境方面，协和质谱室目前分出了检测区、结果分析区、样本处理区，并考虑到采光和照明的要求。

色谱质谱要求用专用的纯水，而且对纯水的要求非常高。目前协和质谱室使用集中式纯水，到了纯水通过管路到达取水点后，再接一个18兆欧超纯水仪，进性二次处理。

在流水线上的仪器通常都串联在30-40千伏安的一个回路上，而质谱实验室的每台仪器最好都采用独立的回路，再接到集中的UPS上面。

各类气体，包括氮气、氩气、清洁空气等等，都是常用且必不可少的。协和质谱室的氮气自行制气，氩气依靠其他公司来充气，清洁空气、真空则直接使用医院共用气体带。

设计暖通时，要统计在实验室准备买多少台质谱仪器，按照功率计算散热量。通风目前有两种方式，ICP-MS要求的通风更大，采用直接排气管道，其他如通风橱、通风罩，连接楼顶的集中风机。

配置实验家具要考虑到质谱实验室的试验台，和一般的试验台宽度要求有差别，设置1米或1.2米是比较好的选择。由于工作人员要长时间地坐在座椅上工作，购买座椅时要考虑到符合人体工学。

在仪器密集的质谱实验室内，日常噪音在80分贝以上，要考虑选择降噪箱，配备耳机，为员工改善工作环境。另外，质谱方法比常规化学更容易接触易燃、易爆、剧毒的试剂，所以要提前把专用试剂存储柜的位置留好，为存储柜接好通风，还可在其上安装摄像头，便于监控。

实验室设计

“先买家具后装修”

协和医院色谱质谱的准备室，是由原来的一个参考实验室改造而来，其中有3个大功率的通风橱。通风橱在一年半的时间内经历数次改造，最后在楼顶加装了增压机，而且给增压机单独配备了配电箱，通风橱顶的局部又加了一个增压机，希望尽量减小易挥发的有机试剂、尤其是有毒试剂给员工带来的损伤。

尽管协和医院的色谱质谱实验室空间非常局促，还是增加了一个隔断，隔出一个色谱质谱室报告审核区域，力求让员工在这个区域进行图形处理、检验报告签发等工作。准备区、检测区、报告解读区功能分割，减少交叉、耗材混乱，降低噪音干扰，减少有害气体吸入。

吊顶距离大约留出90厘米，其空间用于容纳风道、强电、新风口、空调口等各种线路通道。仪器室一般设置4-6次全新风换气，保证室内微负压。

“先买家具后装修”，先把设备买好，以仪器制造商需求为标准进行实验室及实验室家具设计需求调研。质谱实验室家具配置包括仪器台、消音散热柜、可移动托盘、万向排气罩、移动试验台、气体配置、用电配置、耗材存储、打孔位置等等；安装设计要考虑维修空间、操作空间、仪器散热、电磁干扰等。

仪器台面设计需要强调的是万向通风罩，最好每一排设备上都有。根据实测，在通风不良的情况下，质谱室的甲醛含量、有机碳的含量远远高于大实验区，所以万向通风罩是很有必要的，要预留好位置，同时评估所有万向通风罩的风量配置。

仪器配套包括集中空调、精密空调、温湿度监控、压缩空气+负压吸引设备带、氮气、氩气、超纯水、63-8配电箱、前处理设备等等。

后记

临床需求拉动质谱平台发展，质谱平台的发展又满足了临床的需要，提升了临床诊疗水平，助力临床各科室的科研。方法建立、优化和评价，是质谱平台的科研增长点之一，更多的增长点则来源于临床应用。随着临床检测、科研需求的激增，质谱技术在诊断领域也迎来发展的绝佳机遇，质谱平台无疑将走入越来越多的检验实验室，迎来广阔的应用前景。

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