微生物资源保藏中心的成立背景、目标使命、质量标准和其它相关事项说明(基于世界微生物联合委员WFCC指南)
来源:武汉市灰藻生物科技有限公司 浏览量:59 发布时间:2025-08-30 19:29:40
引言
上一期文章,为阐述“标准菌株”相关概念,不可绕开地提到了保藏中心这个公共服务机构。
本文将继续介绍保藏中心的成立背景、目标使命和质量标准等延伸知识,当对这些存于文字中的“条条框框”有足够清晰的认识,研究人员在使用和收纳保藏资源时(如标准菌株),才会更加得心应手。
上一期文章访问链接:标准菌株的定义,菌株小于5代内使用的黄金法则由来?
本章节的主要内容,整理自世界微生物菌种保藏中心联合会(WFCC)关于生物样本保藏的管理指南,指南供所有菌种保藏中心使用,无论是大型公共服务型保藏中心,还是小型研究型保藏中心,旨在推动全球各类微生物资源中心,实现高水平运行与管理。
WFCC强调,即使在资源有限、设备相对简朴的实验室中,也能实现高水平的科学服务;先进的仪器设备并非良好微生物学实践的先决条件。本指南所列原则适用于任何规模或经济条件的菌种保藏中心。
# 注:世界菌种保藏中心联合会(World Federation for Culture Collections, WFCC)是国际微生物学会联合会(IUMS)的成员组织,同时也是国际生物科学联合会(IUBS)下属的一个专门委员会,负责推动和促进微生物及细胞培养物保藏中心的发展。
# 感谢WFCC执行委员会,及各专业委员会成员,所付出的时间与辛勤努力。
本章节主要涵盖以下内容:
(1)菌种保藏中心的目标与使命
(2)保藏中心面向国际科学界所提供的服务,包括资源供应、信息共享以及专业技术支持为确保保藏中心持续提供专业化服务所必需的长期支持,包括适当的运行设施、充足的人员配备以保障高水平运作,以及具备与保藏目标相关研究专长的、训练有素的专业人员
(3)保藏中心在推动科学研究基础方面所作的贡献,特别是在分类学研究、保藏技术、培养与操作方法以及其他相关领域
(4)保藏中心应具备的能力,以确保其在资源处理与分发过程中全面遵守所有相关的国家与国际法规,涵盖生物管制、运输、健康与安全等方面
(5)在全球范围内开展支持与培训,加强保藏能力建设的必要性
(6)加强国际合作,以提升生物资源的价值与质量
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1、保藏中心成立背景和目标使命
过去的几十年里,人们越来越意识到微生物资源保藏,对于保护遗传资源多样性,及支持新兴生物产业发展的重要性。
随着生物技术的迅速发展,对经过认证的、可靠的生物材料及其相关信息的需求日益增长。
全球已普遍认识到,保护微生物基因库,以供人类未来研究与利用的必要性,这进一步凸显了建立在微生物分离、保藏、鉴定与分类学方面具有专业能力的保藏中心的重要性。
《生物多样性公约》(Convention on Biological Diversity)也对菌种保藏中心在资源保护和能力建设方面提出了更高的要求。
微生物资源保藏中心,已经成为支持国家科技发展的必要元素。因此,许多地区建立了提供公共服务的菌种保藏中心,为国家或地区提供基础支撑,或者支持个体研究项目。
2、组织管理
建立服务型保藏中心的主办机构,应充分认识并接受,维持一个符合标准的公共服务机构,所承担的长期责任。
保藏中心的长期维持承诺,应纳入主办机构的战略规划中。
对于已存在的保藏中心,若该责任尚未明确,应与主办机构的负责人、科学委员会、高校高级管理人员、理事会或其他相关权威机构进行沟通,予以澄清。
3、经费支持
3.1 菌种保藏中心的管理与经费安排,需依赖主办机构的长期承诺。
仅以短期合同形式提供支持,且未安排核心经费的资助模式,不适合为生物科学基础设施,提供长期保藏与供应服务的服务型保藏中心。
3.2 必须审慎考虑当前及未来可持续获得的经费水平。
经费应足以支持所规划的服务范围,并达到用户所期望的质量标准。若长期稳定的资源有限,通常更宜将保藏中心的主要目标限定在那些具有较强长期支持可能性的领域。
政府支持是保藏中心不可或缺的长期运行条件
4、目标设定
4.1 保藏中心需制定一份简明扼要的长期目标概述,明确其保藏物的范围以及拟提供的对外服务类型。
4.2 此外,制定与上述长期目标相衔接的短期具体目标(如1年、3年或5年计划)往往十分有益。
这些目标可包括计划在特定时期内接收的菌株数量与类群、新设施与设备的安装时间表等。
4.3 在条件允许的情况下,应根据4.1和4.2的内容制定一份使命宣言(Mission Statement),内容应简洁,便于在宣传资料及其他对外材料中使用。
5、保藏范围与资源管理
5.1 保藏中心拟保藏的微生物种类范围,及菌株数量需审慎评估,并在建立初期与主办机构,及相关资助方进行充分讨论,因其将对长期运营产生重大财务影响。
5.2 除确定拟长期保藏的微生物类群及数量外,还需制定明确的菌株接收政策,作为是否接受新菌株送交的依据。
若未事先明确政策,而对大量未经筛选的送交菌株不加甄别地接收,将很快导致保藏容量、人力与财务资源的过度紧张。
同时,保藏范围也不应过于狭窄,以免限制其对用户的服务能力。应制定一项兼顾实际能力与科学需求的平衡性政策。
5.3 若保藏的菌株可能对人类、动物或植物具有致病性,或能产生毒性或致幻化合物,必须明确标识并采取安全措施妥善保管。必须严格遵守机构、国家或国际层面的安全与管控法规。
5.4 各保藏中心在所保藏的微生物类群、地理侧重及服务对象方面存在显著差异。在初期明确拟重点加强的保藏领域,将极大有助于潜在的菌株送交者,以及希望获取菌株或专业服务的用户。
5.5 在确定保藏菌株时,应从经济角度出发,优先考虑补充而非重复其他服务型保藏中心已有的资源。尽管许多保藏中心持有重要的国际公认参考菌株、标准菌株或测试菌株是可取的,但WFCC希望避免对稀缺资源的不必要浪费。在可能的情况下,新建的微生物保藏中心应体现微生物遗传资源的多样性,而非简单重复已有资源。
然而,在许多国家,从海外保藏中心获取菌株的运输成本过高,为减轻此类经济负担,适度重复保藏部分资源是可以接受的。
菌种保藏界素有共享重要科学菌株的传统,WFCC希望这一良好文化得以延续,以促进国际科学合作。在此类交换安排中,必须像常规送交一样,完整记录菌株的送交信息。
荷兰CBS真菌研究所,专注于保藏各种真菌酵母
6、人员配备
6.1 菌种保藏中心本质上属于劳动密集型机构。在确定所需全职和兼职岗位数量时,必须充分考虑当保藏菌株数量接近目标规模时,常规的菌株接收、保藏、维护、记录归档及活力检测等工作将变得极为耗时。
人员配备必须足以不仅完成菌种的接收与日常维护,还要满足保藏中心计划提供的菌株供应及其他服务的预期工作量。
6.2 有效管理和保藏菌种是一项要求极高的工作。它不仅要求工作人员掌握所保藏微生物的生物学特性、生长与保藏条件、生理特性及其潜在应用,还需具备提供多样化客户服务的能力。
因此,关键岗位人员应具备相关领域的高级学位,并拥有菌种保藏管理方面的直接经验或接受过专门培训。
为吸引并留住高素质人才,应尽可能提供长期聘用安排。
人员频繁更替将严重威胁保藏标准的维持,进而影响所提供服务的质量与效率。
6.3 应特别关注保藏中心负责人的资质与经验。对于大型保藏中心,管理能力的重要性必须得到充分认识。
6.4 尽管难以要求所有工作人员都成为保藏范围内所有微生物类群的分类学专家(例如鉴定与认证),但基本的分类学技能对于质量控制至关重要(参见第8.1节)。若存在额外的专门分类学支持需求(尤其是涉及对外提供的鉴定服务等),应通过与保藏中心主办机构内部或外部的合作机制来提供此类专业支持。由于此类专业协助可能需紧急调用,建议建立正式而非非正式的合作协议。
7、保藏方法
7.1 微生物通常需要特殊的保藏方法,以确保各菌株在长期保存中的最佳活力、纯度、稳定性与安全性。为保障安全并最大限度降低菌株丢失风险,只要条件允许,每株菌应至少采用两种不同的保藏方法进行保存。其中至少一种方法应为冷冻干燥(lyophilization)或液氮超低温保存(cryopreservation),因为对于大多数菌株而言,这两种方法最能有效减少遗传变异的风险。
对于仅能采用冷冻保存的材料(如细胞系),应将重复样本分别存放在不同电源的冰箱中,或分置于不同的液氮容器中。
7.2 尽管目前已有大量关于多种微生物类群最佳保藏方法的经验积累,但并非所有类群都有成熟方案。对于此前未在保藏中心保存过的菌株,需格外谨慎,应采用多种保藏程序,或开展研究以确定最优保藏方案。
7.3 菌种保藏中心在保存微生物基因组计划成果方面可发挥重要作用。应确保基因组研究项目能够获得所需的保藏技术支持,而保藏中心具备提供此类支持及长期保存设施的天然优势。
7.4 为最大限度降低火灾、洪水、地震、战争或其他灾难对重要遗传资源造成的风险,保藏中心应将最重要且不可替代的菌株(及其相关记录资料)的备份安全存放于不同建筑内,理想情况下应存放在异地设施中。
真空冻干法已经是最常用的保藏方式之一
8、菌株送交程序与认证
8.1 科学家从公认的保藏中心获取研究材料,是因为这些材料经过了保藏中心常规程序的质量控制与认证检测。
使用错误的生物材料不仅浪费时间和经费,还会导致发表的研究结果无效。此外,若缺乏适当的认证,可能无意中分发有害生物。这给保藏中心带来了重大责任,因此从接收首批菌株起就必须高度重视。
8.2 在菌株送交流程中,保藏中心必须向所有送交者提供完整的送交表格,要求其填写菌株及其来源的全部信息。
内容应包括:来源国家、分离者姓名、分离时间/地点、地理坐标、分类学鉴定(如已知)、表型/基因型特征、相关文献引用、已知的使用或分发限制等。
这些信息对于为未来用户提供最大化的科学数据至关重要,同时也是履行《生物多样性公约》(CBD)相关要求的基础。
保藏中心应制定“事先知情同意”(Prior Informed Consent, PIC)文件和“材料转移协议”(Material Transfer Agreement, MTA),在《生物多样性公约》框架下规范菌株的接收与分发(注:WFCC生物多样性委员会及欧盟MOSAICC项目可提供进一步指导)。
8.3 接收已命名菌株时,应记录原始鉴定人姓名。保藏中心应核实其鉴定结果,并确认其与该物种已发表的描述一致;或确认该菌株已由合格的专家进行过鉴定验证。
8.4 所有新接收的材料在未确认其身份前,均应视为潜在危险物。必须建立相应程序,确保未鉴定材料不会被随意处理,并严格遵守所有安全规范。建议将未鉴定材料在生物安全二级(BSL-2)条件下操作。
8.5 对于接收的未鉴定菌株,若保藏中心在该分类群方面缺乏专业能力,应避免自行鉴定,并努力在纳入保藏前请相关专家进行鉴定确认。
8.6 对于可通过显微制片,或干燥培养物进行识别的微生物(如丝状真菌、藻类、原生动物),在接收送交菌株时制作相应的显微制片是一种良好实践。这有助于在日后从保藏材料中复苏菌株时,确认其与原始送交菌株的一致性。在适当情况下,建议绘制图示或拍摄照片存档。
8.7 在保藏维护、常规再保藏或准备分发过程中复苏菌株时,应通过适当的检测、比对研究或专家鉴定,确保复苏菌株与原始送交菌株一致。若分发的菌株来自已测试合格的批次,则无需在分发时再次检测。
8.8 在招聘新员工时,必须充分考虑其是否具备认证菌株所需的分类学专业知识。
9、菌株供应
9.1 若保藏中心的建立旨在提供公共服务,则应具备及时提供目录中所列菌株的能力。
若因科学或技术原因(例如微生物生长速度极慢)导致无法在合理时间内提供菌株,应在目录、清单或数据库中明确说明。
菌株供应所收取的费用,将根据保藏中心所属机构的财务基础和政策而有所不同。
9.2 服务型保藏中心在目录中列出的菌株,通常应无限制地向申请者提供,但须遵守适用的国际公约、进口、检疫或生物安全管控规定,并在收费情况下执行正常的信用控制程序。
需指出的是,根据主办机构或资助方的政策,可对特定地区用户或不同用途(例如教学)实行差异化收费政策。
9.3 许多服务型保藏中心之间为菌株接收目的,常以免费方式相互交换菌株。用于教学和科研目的的菌株也通常以优惠价格或其他优先条件提供,费用低于常规收费标准。
9.4 因任何原因无法对外分发的菌株,不应列入目录或公开可访问的数据库中。具有受限分发条件的菌株应明确标注。
9.5 对人类、动物或植物具有致病性或毒性的菌株,通常受国家或国际卫生和/或农业主管部门的法规管制。
申请此类菌株的科研人员可能需要获得进口许可或具备相应的操作资质。
当向保藏中心不熟悉的个人或机构提供受管制菌株时,必须在寄送前获得对方身份资质以及所在机构的生物安全防护设施与专业能力的书面并签字确认的保证。
9.6 保藏中心应详细记录菌株接收者信息,包括所发送的材料(注明菌株编号和批次)、运输方式与日期、收件人姓名及地址。如出现使用问题或需补充信息时,可据此及时通知相关接收方。
9.7 邮寄菌株时,必须严格遵守相关邮政部门关于包装与标签的规定。
10、宣传与推广
10.1 保藏中心需确保其保藏资源及为科学界提供的专业服务具有尽可能广泛的可见度。作为科学基础设施的一部分,只有当其存在和专业服务能力被广泛知晓时,才能充分发挥作用。
10.2 可通过制作宣传册、参与研讨会与学术会议、撰写文章和举办讲座等方式提高知名度。与地方或区域性组织合作也有助于提升宣传效果。
10.3 建立互联网网站可极大提升保藏中心的可见度。
网站可提供目录、菌株信息、服务内容、联系方式及出版物等信息。
通过添加超链接至相关支持资源(如专业学会、数据库、通讯、公告板、邮件列表、相关出版物)或重要网站(如WFCC官网),可显著提升网站价值。
11、其他服务
11.1 服务型菌种保藏中心通常具备为全球或所在区域的科研与工业界提供多种支持服务的良好条件。若计划开展此类延伸服务,需周密规划,因其往往需要额外的专业知识和设施支持。
11.2 若提供鉴定服务,应评估保藏中心或相关合作机构是否有经过适当培训的人员能够承担这一专业性强、要求高的任务。
11.3 若提供专利菌种保藏服务,应遵循《国际承认用于专利程序的微生物保藏布达佩斯条约》所规定的程序(《条例》,1977年;《布达佩斯条约下微生物保藏指南》,1988年,均由世界知识产权组织WIPO出版,日内瓦)。即使不计划注册为“国际保藏机构”(IDA),该条约所规定的标准也可作为提升管理水平的良好目标。
11.4 若提供咨询、顾问或检测分析服务,应确保配备适当的设施和经过正确培训的人员,并考虑是否需要购买相关责任保险。
12、记录管理与信息化
12.1 每个保藏菌株均需建立完整记录,内容应包括以下信息类别:
地理来源、分离基质或宿主、分离日期、分离者姓名、送交者(或菌株来源,如其他保藏中心)、鉴定者姓名、所用保藏方法、最适生长培养基与温度、生化或其他特性数据,以及适用的管理条件(如检疫要求、生物安全等级、专利状态等)。
12.2 在资源允许的情况下,所有记录应实现计算机化管理。可考虑采用互联网发布信息。部分地区正在建设区域性数据库,保藏中心可考虑参与此类合作项目。
12.3 为保障数据安全,应将计算机文件的备份或纸质记录的复印件存放于独立地点,理想情况下可与菌株备份一同异地保存。
12.4 若采用计算机化管理系统,应确保多名工作人员熟悉系统操作,以保证在人员缺席期间仍能维持系统运行的连续性与专业性。
13、目录编制
13.1 应定期编制可供分发菌株的印刷版目录。虽然每年出版目录通常并无必要,但间隔五年或更长时间更新则过长,不利于使用。目录的出版周期应根据特定时期内的菌株接收数量和更新频率来决定。
13.2 可基于机器可读数据便捷地生成电子化目录,并通过互联网、磁盘或光盘(CD-ROM)进行分发,从而显著提升保藏中心所掌握信息的可见度。此类电子目录可实现频繁更新,确保信息的时效性。
14、科研活动
14.1 作为专业技术中心,科研项目应成为每个保藏中心常规工作的重要组成部分。
科研不仅有助于吸引高素质人才,还能推动对所保藏微生物类群在形态学、分类学、生理学、生物化学及遗传学等方面的深入认知。同时,科研活动有助于工作人员紧跟学科发展前沿,了解用户群体的实际需求。
14.2 保藏中心具备独特优势,可致力于开发针对特定微生物或代谢产物的分离与鉴定策略、质量控制检测方法、对常规保藏手段敏感且难以保存菌株的优化保藏方案,以及研制最佳培养基配方和生长条件。
15、培训工作
15.1 保藏中心工作人员自身需接受适当培训;而当其具备专业技能后,也处于向他人传授微生物培养、保藏与鉴定技术的理想位置。
世界菌种保藏中心联合会(WFCC)通过其教育委员会组织面向个人和培训班的培训项目。如有培训需求,可联系该委员会,其将努力协助争取资金支持。
15.2 若开展培训工作,必须确保配备充足的教学设施与专人指导,并严格遵守所有安全规范。
16、安全与质量标准
16.1 保藏中心各项操作活动的安全管理必须严格控制,不仅要符合国家健康与安全法规,还需遵循良好实验室规范。
16.2 对可能对人类、动物或农作物造成危害的菌株,应特别重视其生物 containment(封闭管理)与安保措施。
16.3 必须配备专用设施,用于安全开启含有新接收菌株或待鉴定材料的包装,以防其中可能含有有害微生物。
16.4 保藏中心可考虑依据公认的认证标准(如ISO 9001)运行,以体现其服务的标准化与质量保证水平。
17、国家与国际合作
17.1 应鼓励保藏中心及其高级工作人员加入世界菌种保藏中心联合会(World Federation for Culture Collections, WFCC)。
17.2 WFCC下设多个专业委员会,涵盖教育、专利、邮递/检疫/安全法规、濒危保藏中心、生物多样性及宣传推广等领域,为新建或已运行的保藏中心提供宝贵信息资源。WFCC每四年举办一次大型国际大会,为全面探讨菌种保藏工作的各个方面提供独特平台。此外,联合会定期出版通讯简报,并组织培训项目与课程。应鼓励保藏中心工作人员积极参与WFCC的各项事务。
17.3 许多国家已建立正式或非正式的保藏中心协会或联合会,为信息交流和共性问题讨论提供了良好平台。
17.4 同样,鼓励与邻近国家活跃的区域性组织建立正式或非正式合作关系。
17.5 为提升保藏资源的国际可见度,鼓励各保藏中心向WFCC世界微生物数据中心(World Data Center on Microorganisms, WDCM)注册登记。该国际数据库以印刷版目录形式出版,也可通过WFCC网站在线获取。参与该合作可显著提升保藏中心的全球影响力。同时建议与相关专业网络建立合作,以促进国际间的信息沟通与数据共享。
18、选编参考文献、在线出版物与网站
目前许多菌种保藏中心已建立官方网站。可通过互联网搜索查找各保藏中心网址:使用保藏中心缩写作为关键词进行搜索,或从下列微生物学相关网站中获取链接地址。
相关资源
参考资料
《实验室质量控制规范-食品微生物检测》(GB/T 27405-2008)
《2023版GMP指南(5): 菌种管理》
《中国药典:2020年版·四部-9203药品微生物实验室质量管理指导原则》
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更新日期:2025-08-30
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编制人:小藻
审稿人:小藻