Phòng chẩn đoán bệnh thủy sản và kiểm nghiệm chất lượng
Dịch bệnh là vấn đề lớn nhất hiện nay về các ảnh hưởng đến hiệu quả nuôi trồng thủy sản (NTTS). Dịch bệnh có thể gây chết hàng loạt hoặc có thể làm tăng trưởng chậm hoặc chết chậm đối với ĐVTS trong thời gian dài và có thể gây nên thiệt hại hàng triệu đô la mỗi năm.
Bệnh có thể do các vi sinh vật như vi khuẩn, vi rút, nấm hoặc ký sinh trùng gây ra. Bệnh do vi sinh vật gây ra là bệnh truyền nhiễm. Các vi sinh vật gây bệnh có thể xâm nhập vào hệ thống NTTS thông qua con giống, thức ăn tươi, nước hoặc các phương tiện khác.
Do đó, việc tuân thủ các biện pháp an toàn sinh học nghiêm ngặt để giảm thiểu bệnh tật là điều cần thiết. Chúng ta cần phân biệt giữa “nhiễm” nghĩa là sự hiện diện của vi sinh vật gây bệnh ở động vật thủy sản và “bệnh” ám chỉ sự xuất hiện của những thay đổi bệnh lý hoặc các dấu hiệu, triệu chứng lâm sàng.
Trong môi trường thuận lợi, mầm bệnh ở động vật bị nhiễm bệnh có thể không hoạt động. Thông thường, bệnh là kết quả của sự mất cân bằng mong manh giữa vật chủ, mầm bệnh và môi trường. Các mầm bệnh có thể có hai loại: mầm bệnh chính có thể gây bệnh khi không có căng thẳng hoặc các yếu tố thúc đẩy khác và mầm bệnh thứ cấp ảnh hưởng đến động vật chịu áp lực môi trường (ví dụ như chất lượng nước hoặc trầm tích kém) hoặc động vật bị nhiễm mầm bệnh chính khác.
Chẩn đoán bao gồm việc xác định bản chất của bệnh và tác nhân hoặc các yếu tố gây bệnh. Do đó, chẩn đoán bệnh không chỉ liên quan đến việc phát hiện mầm bệnh mà còn xác định các yếu tố môi trường có thể dẫn đến bệnh. Các yếu tố môi trường bao gồm chất lượng nước và trầm tích. Quản lý dịch bệnh trong nuôi trồng thủy sản bao gồm các hoạt động liên quan đến vật chủ (ví dụ: tăng cường khả năng miễn dịch), mầm bệnh (ví dụ: chiến lược kiểm soát sinh học hoặc loại trừ cạnh tranh) và môi trường (ví dụ: cải thiện chất lượng nước và trầm tích để giảm căng thẳng). Tài liệu hướng dẫn này dành cho những người lập kế hoạch thiết lập chẩn đoán bệnh và phân tích chất lượng môi trường nuôi trồng thủy sản.
Các mức độ chẩn đoán bệnh
Các cơ quan quốc tế như FAO và OIE thừa nhận rằng chẩn đoán bệnh về cơ bản có thể ở ba cấp độ:
Chẩn đoán cấp I bao gồm việc quan sát các dấu hiệu và triệu chứng lâm sàng tại trang trại và kiểm tra tình trạng ao nuôi có thể đủ để đưa ra quyết định về quá trình quản lý. Để đánh giá trầm tích và chất lượng nước, có thể sử dụng bộ dụng cụ ở hiện trường và chúng có thể hữu ích trong việc xác định chính xác hơn các điều kiện môi trường có thể thúc đẩy bệnh. Để ngăn chặn bệnh một cách hiệu quả trong ao hoặc trang trại và giảm tỷ lệ tử vong, điều quan trọng là phải bắt đầu các biện pháp quản lý càng sớm càng tốt.
Chẩn đoán cấp độ II và cấp độ III có thể cung cấp xác nhận nhưng sẽ cần thời gian. Hạn chế của chẩn đoán Cấp độ I là các dấu hiệu và triệu chứng lâm sàng có thể không đặc hiệu (ví dụ như thiếu ăn, không hoạt động) và không thể đạt được chẩn đoán ở các trang trại có động vật ở giai đoạn tiền lâm sàng của bệnh.
Chẩn đoán Cấp độ II sẽ được yêu cầu để xác định các tác nhân gây bệnh và trong trường hợp bệnh do vi khuẩn, xác định và độ nhạy cảm với kháng sinh của sinh vật liên quan. Do sự xuất hiện và lây lan của vi khuẩn kháng hầu hết các loại kháng sinh có sẵn trên thị trường, điều quan trọng là phải giảm thiểu việc sử dụng các chất chống vi trùng trong chăn nuôi. Việc sử dụng có trách nhiệm các chất kháng khuẩn trong nuôi trồng thủy sản đòi hỏi phải có chẩn đoán chính xác và dữ liệu về độ nhạy cảm với kháng sinh được lấy từ cơ sở chẩn đoán Cấp II.
Mô bệnh học bao gồm việc tạo ra các phần mỏng của mô bị ảnh hưởng và quan sát sau khi nhuộm để xem những thay đổi bệnh lý đặc trưng của một số mầm bệnh như virus. Nhưng chẩn đoán cấp độ II cần có thời gian, thường là 2-3 ngày sau khi lấy mẫu. Điều này có thể là quá muộn để quyết định các biện pháp quản lý và những thiệt hại đáng kể có thể đã xảy ra trước khi có kết quả.
Do đó, điều quan trọng là phải bắt đầu các biện pháp quản lý ngay sau khi chẩn đoán Cấp độ I trên thực địa. Những điều này có thể được xem xét và sửa đổi sau khi chẩn đoán cấp độ II. Chuyên môn kỹ thuật cần thiết để thực hiện chẩn đoán Cấp II cao hơn nhiều so với yêu cầu để thực hiện chẩn đoán Cấp I. Cần có sinh viên tốt nghiệp ngành thủy sản hoặc Chuyên gia thú y thủy sản và kỹ thuật viên phòng thí nghiệm để chẩn đoán Cấp độ II.
Gần đây, có rất nhiều nỗ lực để phát triển các bộ dụng cụ xét nghiệm nhanh nhằm phát hiện mầm bệnh mà không cần đến các thiết bị đắt tiền, ví dụ như Thiết bị dòng chảy bên (LFD) và các bộ dụng cụ chẩn đoán nhanh như vậy có thể được sử dụng trong phòng thí nghiệm chẩn đoán Cấp II. Ngoài ra còn có các xét nghiệm phân tử như khuếch đại đẳng nhiệt (ví dụ khuếch đại đẳng nhiệt qua trung gian Loop, thường được gọi là LAMP) và phát hiện trực quan sản phẩm, có thể được thực hiện trong các phòng thí nghiệm đơn giản mà không có cơ sở sinh học phân tử đầy đủ.
Chẩn đoán cấp độ III bao gồm các kỹ thuật phân tử như Phản ứng chuỗi polymerase (PCR) và các sửa đổi khác nhau như PCR phiên mã ngược, PCR thời gian thực thường được sử dụng. Nhiều loại virus cá có thể được nuôi cấy trong các dòng tế bào và phòng thí nghiệm virus học là cần thiết để phân lập và xác định đặc tính của virus cá. Chẩn đoán cấp độ III là rất cần thiết để xác nhận chẩn đoán các bệnh do virus. Việc thực hiện chẩn đoán Cấp độ III đòi hỏi phòng thí nghiệm khá phức tạp và các chuyên gia phòng thí nghiệm có tay nghề cao được đào tạo về sinh học phân tử, bệnh lý học, miễn dịch học, nuôi cấy tế bào và virus học. Việc thành lập phòng thí nghiệm chẩn đoán cấp III có thể tốn kém và việc vận hành phòng thí nghiệm đòi hỏi trình độ chuyên môn kỹ thuật cao.
Tổ chức phòng thí nghiệm và hướng dẫn an toàn sinh học
Vì phòng thí nghiệm phải xử lý các mẫu sinh học có thể chứa vi sinh vật gây bệnh nên cần tuân thủ các hướng dẫn về an toàn sinh học trong việc lựa chọn vị trí và bố trí phòng thí nghiệm. Có thể phòng thí nghiệm được tạo ra bằng cách tân trang lại một tòa nhà hiện có hoặc xây dựng một tòa nhà mới. Trong cả hai trường hợp, cần đảm bảo rằng tòa nhà nằm trong khu vực có đường đi lại, có nguồn điện và nước đảm bảo. Vì phòng thí nghiệm có thể sử dụng các hóa chất và vật liệu sinh học nguy hiểm nên phòng thí nghiệm phải được tách biệt thích hợp với các khu vực xây dựng khác. Phòng thí nghiệm phải được trang bị đầy đủ các dịch vụ và tiện ích thiết yếu, thông gió tốt, đủ ánh sáng, hệ thống an toàn như các biện pháp kiểm soát hỏa hoạn, lưu trữ hồ sơ an toàn và được bảo vệ, bao gồm cả bản sao lưu máy tính và nguồn cung cấp nước và khí đốt.
PMMSY đã yêu cầu phòng thí nghiệm phải có không gian tối thiểu là 1000 m2. Cần có cơ sở lưu trữ vật liệu sinh học và xử lý chất thải nguy hại sinh học. Lý tưởng nhất là phòng thí nghiệm nên có:
- Khu vực tiếp nhận và lưu trữ mẫu
- Khu vực xử lý và xử lý mẫu nơi có thể thực hiện kiểm tra bằng kính hiển vi, ví dụ như tìm ký sinh trùng
- Khu vi sinh có phòng chuẩn bị môi trường
- Khu vực xử lý cấy và nuôi cấy có tủ an toàn sinh học có mức độ an toàn phù hợp
- Phần sinh học phân tử
- Phần kiểm tra chất lượng nước, trầm tích và thức ăn chăn nuôi
- Khu xử lý rác thải
- Phòng văn phòng và hồ sơ
Phải có sự tách biệt rõ ràng giữa khu vực nhận mẫu, khu vực xử lý và xử lý mẫu, khu vực thực hiện xét nghiệm các thông số hóa học, khu vực an toàn sinh học nuôi cấy vi sinh vật và thực hiện xét nghiệm độ nhạy kháng sinh. Nên tránh ô nhiễm chéo giữa các khu vực này. Phòng vệ sinh và khu vực tiêu thụ thực phẩm phải cách xa khu vực xử lý và tiếp nhận mẫu cũng như khu vực chứa chất độc sinh học. Chất thải sinh học và chất thải hóa học phải được phân loại và xử lý theo quy định của quốc gia và tiểu bang. Một thủ tục phổ biến được tuân theo là ký hợp đồng với cơ sở xử lý chất thải được ủy quyền để thu gom và xử lý chất thải theo quy định hiện hành. Không gian tối thiểu và yêu cầu chỉ dẫn cho các phần khác nhau của phòng thí nghiệm được đưa ra dưới đây:
| Khu vực phòng thí nghiệm | Yêu cầu không gian tối thiểu Feet vuông (sqft) | Cơ sở vật chất chỉ định |
| Khu vực nhận mẫu | 100 sqft | Kiểm soát ra vào, Nội thất văn phòng, máy tính, máy in, tủ bảo quản tài liệu, thiết bị rửa tay, bình chữa cháy và thùng xử lý rác thải riêng biệt cho rác thải sinh học và hóa học.. |
| Kho mẫu | 50 sqft | Tủ lạnh, tủ đông sâu, tủ bảo quản, bình chữa cháy. |
Xử lý mẫu, xử lý quan sát bằng kính hiển vi Mô bệnh học | 100 sqft | Vệ sinh bàn làm việc, kính hiển vi hai mắt, máy ly tâm, tủ lạnh, bàn ghế cho nhân viên làm việc, tủ trượt. Thiết bị cố định, cắt mô |
| Phần kiểm tra chất lượng nước, trầm tích và thức ăn | 100 sqft | Máy quang phổ, Hệ thống phân tích nước, Hệ thống Kjeldahl, Hệ thống chuẩn độ, lò sấy khí nóng, cân phân tích, máy chiết soxhlet, Tủ hút xử lý dung môi, Lò nung Muffle, Tủ ấm BOD |
Phòng vi sinh Phòng chuẩn bị truyền thông Phòng tiêm chủng Phòng ươm tạo Phòng quan sát Phòng lưu trữ Phòng khử nhiễm | 50 sq feet 100 sqft 50 sqft 50 sqft 50 sqft 50 sqf | Nồi hấp, lò nướng, bàn sạch, nồi cách thủy, tủ lạnh Tủ ủ an toàn sinh học Bàn làm việc, tủ lạnh kính hiển vi, tủ đông sâu Nồi hấp, thiết bị rửa, lò nướng không khí nóng |
| Phòng sinh học phân tử | 100 sqft | Máy ly tâm siêu nhỏ, máy làm đá, máy PCR/Real-Time PCR, bàn sạch để xử lý axit nucleic, micropipette, máy trộn xoáy, bể nước, máy quang phổ, nanodrop |
| Không gian văn phòng | 100 sqft | Nội thất văn phòng, tủ, máy tính, bình chữa cháy |
| Phòng nghỉ nhân viên | 100 sqft | Nội thất, bồn rửa tay, nhà vệ sinh |
Yêu cầu tối thiểu với nhân viên phòng thí nghiệm
Yêu cầu về Nhân viên phụ thuộc vào phạm vi của phòng thí nghiệm. Đối với hầu hết các mục đích chẩn đoán, phòng thí nghiệm phải có tối thiểu 2 nhân viên kỹ thuật. Tuy nhiên, phòng thí nghiệm ở cấp độ cao hơn với PCR, ELISA và đơn giá 40 vạn Rs sẽ cần nhiều nhân viên hơn như sau:
Trưởng nhóm kỹ thuật - 1
KTV - Vi sinh và sinh học phân tử -1
KTV - Bệnh lý học - 1
KTV - Hóa học nước, trầm tích và thức ăn chăn nuôi - 1
Trợ lý văn phòng - 1
Người dọn dẹp - 1
Nhân viên phân tích phải có bằng Cử nhân Thủy sản tối thiểu được đào tạo và hai năm kinh nghiệm trong lĩnh vực liên quan - Vi sinh và sinh học phân tử hoặc bệnh lý hoặc hóa học nước, trầm tích và thức ăn chăn nuôi. Những người có bằng Thạc sĩ phải trải qua đào tạo bổ sung về phân tích trong phòng thí nghiệm trong lĩnh vực liên quan. Nhân viên cần được đào tạo về hệ thống kiểm soát chất lượng như được nêu trong ISO 17025. Yêu cầu chung về năng lực của phòng thử nghiệm và hiệu chuẩn – yêu cầu về nguồn lực, yêu cầu về quy trình, yêu cầu về hệ thống quản lý. Yêu cầu phải có kinh nghiệm chuẩn bị và thực hiện các quy trình vận hành tiêu chuẩn, tài liệu, khả năng truy xuất nguồn gốc mẫu, an toàn sinh học cũng như các khía cạnh phân tích, phân tích nguyên nhân gốc rễ trong trường hợp thất bại, thực hiện kiểm tra trình độ, tham gia kiểm tra vòng, tính toán độ không đảm bảo và các khía cạnh kỹ thuật khác như chuẩn bị cho các cuộc đánh giá nội bộ và bên ngoài.
Trưởng nhóm kỹ thuật phải tốt nghiệp/sau đại học về thủy sản được đào tạo về vi sinh/bệnh lý/sinh học phân tử, có kỹ năng quản lý phòng thí nghiệm, mua sắm vật tư cho phòng thí nghiệm, giải quyết các vấn đề kỹ thuật cũng như nhân sự phát sinh trong phòng thí nghiệm. Ngoài ra, Trưởng nhóm kỹ thuật phải có 5 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực phân tích và đào tạo về triển khai ISO 17025, các khía cạnh hoạt động như xác định nhà cung cấp tiêu chuẩn, tài liệu kiểm tra trình độ, thực hiện đánh giá nội bộ và chuẩn bị phòng thí nghiệm cho đánh giá bên ngoài. Trưởng nhóm kỹ thuật phải có khả năng trao đổi với nông dân và nhân viên kỹ thuật nuôi trồng thủy sản về các vấn đề sức khỏe động vật thủy sản và tư vấn các giải pháp quản lý khả thi.
Trợ lý Văn phòng phải tốt nghiệp với các kỹ năng về quản lý nhà ở, hệ thống quản lý thông tin phòng thí nghiệm và giao tiếp với nông dân và các khách hàng khác.
Phương pháp thực hiện phân tích
ISO 17025 cho phép sử dụng các phương pháp được quốc tế hoặc quốc gia công nhận và đã được xác nhận. Khi chọn một phương pháp, Giới hạn phát hiện (LOD), Giới hạn định lượng (LOQ), độ nhạy và độ đặc hiệu cần thiết phải là một tiêu chí.
Thông thường, có các phương pháp ISO cho hầu hết các tham số. Việc sử dụng vật liệu tham khảo và các chủng kiểm soát chất lượng sẽ rất quan trọng đối với phân tích hóa học và vi sinh. Để thử nghiệm độ nhạy cảm với kháng sinh, nên sử dụng phương pháp của Viện Tiêu chuẩn Lâm sàng và Phòng thí nghiệm (CLSI) hoặc Ủy ban Châu Âu về Thử nghiệm độ nhạy cảm với kháng sinh (EUCAST). Sổ tay hướng dẫn xét nghiệm chẩn đoán động vật thủy sản của OIE và Sổ tay hướng dẫn NSPAAD về các bệnh động vật thủy sản đáng lo ngại quốc gia sẽ cung cấp các phương pháp được quốc tế và quốc gia công nhận.
Quản lý chất lượng trong phòng thí nghiệm chẩn đoán và kiểm tra chất lượng
Nếu phòng thí nghiệm đưa ra kết quả xét nghiệm hợp lệ, điều quan trọng là phải tuân theo hệ thống quản lý chất lượng theo các nguyên tắc được nêu trong Sổ tay hướng dẫn xét nghiệm chẩn đoán bệnh thủy sản của OIE. Các yếu tố chính là:
- Mô tả rõ ràng về phạm vi, trách nhiệm và mục tiêu của phòng thí nghiệm.
- Phấn đấu đáp ứng các yêu cầu về quản lý và kỹ thuật quy định trong tiêu chuẩn ISO/IEC 17025 về Yêu cầu chung về năng lực của các phòng thí nghiệm thử nghiệm và hiệu chuẩn.
- Xác định phạm vi của hệ thống quản lý chất lượng và/hoặc công nhận phòng thí nghiệm.
- Tất cả các thiết bị phải được hiệu chuẩn thường xuyên theo lịch trình đã định trước.
- Cố gắng thực hiện các quy trình đảm bảo chất lượng, kiểm soát chất lượng theo ISO/IEC17025 bằng cách sử dụng các tài liệu tham khảo được chứng nhận làm tiêu chuẩn và tham gia kiểm tra trình độ.
- Áp dụng các phương pháp thử nghiệm đã được quốc tế công nhận và thực hiện phép đo độ không đảm bảo đo cũng như ước tính độ không đảm bảo đo cho từng phương pháp.
- Áp dụng các biện pháp để tiếp tục thực hiện quản lý chất lượng theo quy hoạch chiến lược.