宋 妮,張秀麗,王 聰,呂志華,任素梅
(中國海洋大學醫(yī)藥學院,海洋藥物教育部重點實驗室,山東 青島 266003)
大型儀器設(shè)備作為高校的重要辦學資源,為高素質(zhì)創(chuàng)新人才培養(yǎng)和高水平科研工作提供重要支撐條件. 近年來高校的大型儀器設(shè)備在數(shù)量和質(zhì)量上得到了很大的提升,如何高效利用這些大型儀器設(shè)備是設(shè)備管理人員和實驗室技術(shù)人員的重要研究課題. 中國海洋大學醫(yī)藥學院大型儀器公共平臺中的質(zhì)譜主要面向醫(yī)藥學院和學校其他院系,為其提供質(zhì)譜測試及其他相關(guān)分析任務. 為解決分析任務重、儀器利用率低以及儀器維護維修工作不到位的問題,質(zhì)譜室采取措施將大型儀器向研究生開放使用,在開放共享的管理模式上做了一系列探索與實踐,并取得了一定的成效.
實驗室安全一直是高校實驗室管理的首要任務[1]. 質(zhì)譜室主要涉及有機溶劑、液氮罐以及各種氣體鋼瓶等的使用與操作,因此,首先制定了《實驗室安全制度》,開放使用中要求學生必須嚴格遵守. 為保障開放共享的有效運行,還制定了相關(guān)的《大型儀器培訓制度》《大型儀器預約使用制度》《大型儀器有償服務收費制度》以及《大型儀器維護維修制度》等. 另外編制了一系列儀器操作規(guī)程,學生必須嚴格按照規(guī)程操作儀器設(shè)備,以免引起儀器故障以及其他不安全因素. 根據(jù)儀器的特點和使用需求制定了不同形式的培訓方式,需要使用儀器的研究生必須參加培訓,考核合格方能取得上機資格.
質(zhì)譜儀造價昂貴,使用復雜,對研究生開放使用必然會產(chǎn)生很多問題,因此質(zhì)譜室決定采取從點到面、有序開放等步驟,不斷總結(jié)經(jīng)驗并改進,以循序漸進的方式來實現(xiàn)開放使用的目標.
從儀器價值、使用風險以及使用需求等方面考慮,質(zhì)譜室于2011年選擇一臺性能穩(wěn)定的老舊質(zhì)譜儀(購于2002年的沃特世公司的QTOF質(zhì)譜儀)對研究生進行開放使用[2]. 本臺儀器主要用于化學相關(guān)課題組的化合物分子量測試,面向合成以及天然產(chǎn)物實驗室,測試任務重,測試操作相對簡單,因此可作為第一臺對學生開放的大型儀器設(shè)備. 另外基于大型儀器的貴重性和使用維護復雜考慮,使用學生太多易導致儀器的故障率,因此各課題組指定一至兩名研究生參加培訓,負責本課題組的樣品測試,這樣既能緩解樣品積壓的問題,又便于儀器管理.
2.1.1 集中培訓
對各課題組選定的研究生集中培訓,培訓包括實驗室安全等規(guī)章制度、質(zhì)譜相關(guān)理論知識以及上機操作演示與個人實踐,著重介紹儀器操作軟件的應用、樣品測試具體操作步驟、數(shù)據(jù)分析以及儀器使用中的注意事項.
2.1.2 上機考核
上機考核,考核通過后發(fā)放上機資格證,考核不通過再培訓再考核.
2.1.3 保證操作員的穩(wěn)定
規(guī)定每位受培訓者至少做滿一年,以免頻繁更換人員造成儀器使用故障. 另外每年無特殊情況,固定培訓時間一般安排在新生入學后一個月,準備更換人員的實驗室提前向負責教師申請,同意后采取高年級帶低年級的方法,帶領(lǐng)測試樣品至少半個月,然后統(tǒng)一培訓. 新測試員考核合格后,前5次單獨測樣,負責教師在旁陪同,監(jiān)督操作程序,及時指導改正錯誤操作,使每位受培訓者都能熟練掌握測試操作以及儀器的使用注意事項.
2.1.4 預約使用制度
采取預約使用制度,填寫儀器使用申請表,包括樣品信息、測試項目、負責人簽字等. 按照預約時間按時完成樣品測試,做好日常登記(包括測試時間、樣品數(shù)目、樣品名稱和儀器狀態(tài)等)以及常規(guī)清洗維護.
2.1.5 不定時檢查
負責教師不定時檢查研究生的樣品測試請況,監(jiān)督指導研究生正確使用儀器以及儀器使用登記情況,發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作及時糾正并警告. 做好樣品測試的統(tǒng)計及收費等工作,為儀器的正常運行保障經(jīng)費支持.
QTOF質(zhì)譜儀已對研究生開放運行6年,情況良好,未出現(xiàn)大的故障,儀器年完好率在95%以上,儀器的年完好率以及利用率都大大提升.
2013年,由于液質(zhì)聯(lián)用儀的機時需求越來越多,基于QTOF對學生開放的良好基礎(chǔ),質(zhì)譜室首先選擇布魯克公司的Amazon SL離子阱質(zhì)譜儀與沃特世公司的2695高效液相色譜聯(lián)用儀對學生開放. 借鑒QTOF開放的良好經(jīng)驗,制定了《離子阱液質(zhì)聯(lián)用儀操作規(guī)程》,同樣由課題組指定負責研究生,不同的是液質(zhì)聯(lián)用儀使用方法較復雜,測試時間較長,因此采取了根據(jù)實際使用需求單獨培訓單獨考核的方式. 日常管理上,液質(zhì)聯(lián)用儀也要比QTOF質(zhì)譜儀精細得多,根據(jù)分析目標的不同,需要調(diào)節(jié)的儀器參數(shù)太多,為保障儀器的使用安全,由負責教師與研究生進行溝通交流完成儀器參數(shù)的優(yōu)化. 在此基礎(chǔ)上,更改參數(shù)設(shè)置了不同類別的權(quán)限,對于不會造成儀器故障的參數(shù),例如采集時間、分子量范圍等常規(guī)參數(shù)允許研究生自己更改. 而對于可能造成儀器故障以及復雜的參數(shù)設(shè)置,例如電壓、采集模式切換以及調(diào)諧文件的調(diào)用等,一般不允許研究生在未經(jīng)老師許可和監(jiān)督的情況下更改. 通過開放使用,儀器在假期和晚上時間都可以得到利用,實現(xiàn)了人休機不休的24 h工作模式,大大提高了儀器的利用率,減緩了樣品測試的壓力,提高了科研服務的質(zhì)量. 另外因為良好的運行模式和細致的監(jiān)督與管理,儀器未出現(xiàn)大的故障,小的問題基本都能自行維修,年完好率在95%以上,取得了很好的成效.
2014年,基于對高分辨液質(zhì)聯(lián)用儀使用需求越來越高的情況下,又將安捷倫公司的毛細液相色譜儀(Agilent 1260)與賽默飛公司的高分辨質(zhì)譜(LTQOrbitrap XL)聯(lián)用儀對學生開放,反饋使用情況良好. 2015年,在此基礎(chǔ)上將毛細液相(Agilent1260)和超高效液相(Agilent 1290)與高分辨質(zhì)譜(LTQ Orbitrap XL)并聯(lián)使用,并對學生開放使用,極大的提高了儀器利用率[3]. 至此實驗室實現(xiàn)了立體化的液質(zhì)聯(lián)用開放使用平臺,各課題組根據(jù)科研需要選擇合適的儀器使用,大大提高了質(zhì)譜室的科研服務水平.
實驗室配有一臺賽默飛公司的氣質(zhì)聯(lián)用儀ISO Trace1310. 根據(jù)氣質(zhì)聯(lián)用儀測試目標的多樣化,以及儀器操作的特殊性,采取對有需求的研究生單獨培訓,單獨考核[4]. 培訓和運行管理參照QTOF質(zhì)譜儀的方法,氣質(zhì)聯(lián)用儀毛細管柱的更換以及儀器的清洗與烘烤都由負責教師操作,另外負責教師需要指導研究生根據(jù)分析目標的不同優(yōu)化實驗參數(shù),雖然教師的工作量有些大,但是運行效果非常好.
根據(jù)學校制定的大型儀器使用收費制度,參考兄弟院校的收費標準,制定了分級收費標準. 針對服務對象和儀器使用方式的不同收費不同,針對服務對象主要分校內(nèi)校外,使用方式分學生自主使用和教師測樣兩種方式[5]. 有償服務獲得的收入納入院級單位財務統(tǒng)一管理. 有償服務機制使得儀器管理部門對儀器設(shè)備的績效有更客觀真實的了解和掌握,為實施大型儀器設(shè)備績效評價提供了基礎(chǔ). 另外,合理的收費使機組能夠完成自我“養(yǎng)活”,為維持儀器設(shè)備運行的良性循環(huán)提供了經(jīng)濟保障.
質(zhì)譜室全部儀器都加入了青島市和山東省大型儀器共享平臺,通過共享平臺用戶可以查詢儀器信息,了解相關(guān)測試服務內(nèi)容,并聯(lián)系實驗室進行樣品測試. 校外用戶的測試由負責教師直接測樣,實驗室為駐青高校、研究所以及制藥企業(yè)提供了高質(zhì)量的測試服務. 因高效優(yōu)質(zhì)的服務,近年對外來測試收費逐步提高,2016年收費達8萬元. 并于2013、2014和2015年度連續(xù)獲得青島市大型儀器共享平臺優(yōu)秀機組獎.
通過對研究生開放使用,以及有效的監(jiān)督,儀器利用率和有效機時都大幅提升. 最重要的是提升了質(zhì)譜室的整體科研服務水平,促使醫(yī)藥學院利用大型儀器設(shè)備的高水平論文逐年增多. 在學生培養(yǎng)方面則提升了研究生對大型儀器的使用技能,同時拓展了部分研究生的就業(yè)面. 通過有償共享實現(xiàn)了大型儀器設(shè)備的社會價值,并積累了足夠的資金保障了大型儀器設(shè)備的日常運轉(zhuǎn)和維修,實現(xiàn)了以機養(yǎng)機的目標.
至目前為止,質(zhì)譜室主要依靠負責教師的個人能動性在維持實驗室的高效運轉(zhuǎn). 隨著儀器數(shù)量逐年的增多,僅依靠人力已不能很好地完成各項任務,因此下一步質(zhì)譜室計劃建立一套網(wǎng)絡管理平臺,探索網(wǎng)絡化管理,實現(xiàn)網(wǎng)上預約、網(wǎng)絡化儀器使用控制、網(wǎng)絡化數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡化計費等[6]. 研究生培訓方面進一步完善,提高研究生的儀器應用水平,更好地為科研服務[7],促進學院科研水平的提升.
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