不起眼的移液器吸头体积小巧,价格低廉,却对科学研究至关重要。它为新药研发、新冠肺炎诊断以及所有血液检测提供了动力。
而且,它通常也很丰富——一个典型的实验室科学家每天可能会抓取几十个。
但现在,由于停电、火灾和疫情相关需求,移液器吸头供应链出现了一系列不合时宜的中断,造成了全球短缺,威胁着科学界的几乎每个角落。
移液器吸头短缺已经危及到全国各地筛查新生儿潜在致命疾病(例如无法消化母乳中的糖分)的项目。它还威胁着大学的干细胞遗传学实验。此外,它还迫使致力于开发新药的生物技术公司考虑优先进行某些实验。
目前,没有迹象表明短缺现象会很快结束——如果情况变得更糟,科学家可能不得不开始推迟实验,甚至放弃部分工作。
在所有因短缺而感到不安的科学家中,负责筛查婴儿的研究人员是最有组织、最直言不讳的。
公共卫生实验室会在婴儿出生后数小时内对其进行数十种遗传疾病筛查。有些疾病,例如苯丙酮尿症和MCAD缺乏症,需要医生立即改变对婴儿的护理方式。根据2013年的一项调查,即使只是筛查过程的延误也会导致一些婴儿死亡。
每个孩子的筛查大约需要30到40个移液器吸头来完成几十项诊断测试,而美国每天都有数千名孩子出生。
早在二月份,这些实验室就明确表示他们缺乏所需的物资。据公共卫生实验室协会 (Association of Public Health Laboratories) 称,14 个州的实验室仅剩下不到一个月的移液器吸头。该组织非常担忧,数月来一直向联邦政府(包括白宫)施压,要求其优先满足新生儿筛查项目的移液器吸头需求。该组织表示,到目前为止,情况没有任何改变;白宫告诉 STAT,政府正在研究多种方法来增加吸头的供应。
德克萨斯州卫生部门实验室服务部门的分部经理苏珊·坦克斯利(Susan Tanksley)在2月份举行的联邦新生儿筛查咨询委员会会议上表示,在某些地区,塑料短缺“几乎导致部分新生儿筛查项目停摆”。(坦克斯利和州卫生部门尚未回应置评请求。)
北卡罗来纳州公共卫生实验室主任斯科特·肖恩表示,一些州收到了一批批的血样,只剩下一天的剩余时间,他们别无选择,只能请求其他实验室提供支援。肖恩说,他听说一些公共卫生官员四处打电话,“说:‘我明天就快用完了,你们能帮我连夜送点东西吗?’因为供应商说会到,但我不知道具体时间。”
他说:“当供应商说‘在售完前三天,我们会给你提供另一个月的供应量’时,你会相信——这让人感到焦虑。”
许多实验室采取了临时凑合的替代方案。有些实验室清洗吸头后再重复使用,这增加了交叉污染的潜在风险。还有一些实验室分批进行新生儿筛查,这可能会延长出结果的时间。
到目前为止,这些解决方案已经足够了。“我们目前的情况还没有危及新生儿,”肖恩补充道。
除了筛查新生儿的实验室外,致力于新疗法的生物技术公司和进行基础研究的大学实验室也感受到了压力。
PRA Health Sciences 是一家合同研究机构,致力于对乙肝和几种百时美施贵宝候选药物进行临床试验,该机构的科学家表示,供应耗尽是一个持续的威胁——尽管他们还没有正式推迟任何读数。
“有时候,我们只剩下后架上的一排吸头,我们就会惊呼‘天哪’,”堪萨斯州 PRA Health 实验室生物分析服务执行总监 Jason Neat 说道。
对于位于马萨诸塞州沃尔瑟姆、致力于癌症、神经系统疾病和罕见疾病潜在治疗方法的 Arrakis Therapeutics 公司来说,这种短缺已经变得非常令人担忧,以至于该公司的 RNA 生物学负责人凯瑟琳·麦金尼斯 (Kathleen McGinness) 创建了一个专门的 Slack 频道,帮助她的同事分享节省移液器吸头的解决方案。
“我们意识到情况不太紧急,”她在谈到#tipsfortips频道时说道。“很多团队成员都非常积极主动地寻求解决方案,但我们没有一个集中的地方来分享这些信息。”
STAT 采访的大多数生物技术公司表示,他们正在采取措施节约有限的移液器,到目前为止还没有停止工作。
例如,Octant 的科学家在使用过滤移液器吸头时非常谨慎。这些吸头(最近特别难找)虽然能为样品提供额外的保护,防止外界污染,但无法消毒和重复使用。因此,他们专门将它们用于可能特别敏感的实验。
佛罗里达大学惠特尼实验室的实验室经理丹尼尔·德容 (Danielle de Jong) 表示:“如果你不关注资源的消耗,你很容易就会用完所有资源。”她所在的实验室研究的是干细胞在与水母相关的小型海洋动物中如何发挥作用,这些动物可以再生自身的部分器官。
当供应订单未能及时到达时,惠特尼实验室的科学家有时会伸出援手,帮助邻居摆脱困境;德容甚至会留意其他实验室的架子上是否有未使用的移液器吸头,以防自己的实验室需要借用。
“我在实验室工作了21年,”她说。“我从来没有遇到过这样的供应链问题。从来没有。”
对于这种短缺现象,没有单一的原因。
去年新冠检测的突然爆发——每一项检测都依赖于移液器吸头——无疑起了一定作用。但自然灾害和其他供应链上游突发事件的影响也波及到了实验室。
德克萨斯州发生的灾难性全州停电事故造成100多人死亡,也中断了复杂的移液器供应链中一个关键环节。停电迫使埃克森美孚和其他公司暂时关闭了该州的一些工厂,其中一些工厂生产聚丙烯树脂,而聚丙烯树脂正是移液器吸头的原材料。
根据3月份的一份报告,埃克森美孚位于休斯顿地区的工厂是该公司2020年第二大聚丙烯生产商,仅次于其新加坡工厂的产量。埃克森美孚最大的三家聚乙烯工厂中,有两家也位于德克萨斯州。(2020年4月,埃克森美孚甚至提高了两家美国工厂的聚丙烯产量。)
总部位于休斯顿的石油天然气公司道达尔的发言人表示:“今年 2 月的冬季风暴过后,据估计,美国超过 85% 的聚丙烯产能受到了不利影响,原因包括生产工厂管道破裂、电力和重启生产所需的重要原材料损失等多种问题。”道达尔是另一家生产聚丙烯的石油和天然气公司。
但自去年夏天以来,供应链就一直面临压力——远早于二月份的严寒天气。原材料供应低于正常水平并非制约供应链的唯一因素——移液器吸头也并非唯一一种供应短缺的塑料实验室设备。
根据匹兹堡大学网站上发布的一份文件,一场制造厂火灾还导致全国 80% 的旧移液器吸头和其他尖锐物品容器供应中断。
今年7月,美国海关和边境保护局开始阻截一家涉嫌强迫劳动的大型手套制造商的产品。(美国海关和边境保护局上个月公布了调查结果。)
PRA Health Sciences 的 Neat 表示:“我们看到的是,塑料相关业务中的任何产品(特别是聚丙烯)要么处于缺货状态,要么需求量很大。”
堪萨斯州 PRA Health Sciences 生物分析实验室的采购管理员蒂芙尼·哈蒙 (Tiffany Harmon) 表示,由于需求量如此之高,一些稀缺物资的价格已经上涨。
该公司现在通过其通常的供应商购买手套的费用要高出300%。而且,PRA的移液器吸头订单现在也要额外加价。一家移液器吸头制造商上个月宣布了新的4.75%的附加费,并告诉客户,此举是必要的,因为塑料原材料的价格几乎翻了一番。
分销商确定首先完成哪些订单的流程,这给实验室科学家带来了更多不确定性——很少有科学家表示他们完全了解这一流程。
“实验室社区从一开始就一直在要求我们了解这些决定是如何做出的,”Shone 说道,他将供应商确定分配的公式称为“黑匣子魔术”。
STAT 联系了十几家生产或销售移液器吸头的公司,包括康宁、Eppendorf、Fisher Scientific、VWR 和 Rainin。只有两家公司做出了回应。
康宁公司拒绝置评,理由是与客户签订了专有协议。与此同时,MilliporeSigma 表示,其移液器分配遵循“先到先得”的原则。
这家大型科学用品分销公司的一位发言人在一封电子邮件声明中告诉STAT:“自疫情爆发以来,整个生命科学行业对包括MilliporeSigma在内的新冠相关产品的需求都达到了前所未有的水平。我们正在全天候工作,以满足对这些产品以及用于科学发现的产品日益增长的需求。”
尽管人们试图加强供应链,但尚不清楚短缺还会持续多久。
康宁公司从美国国防部获得了 1500 万美元,用于在其位于北卡罗来纳州达勒姆的工厂每年生产 6.84 亿个移液器吸头。Tecan 也正在利用《关怀法案》提供的 3200 万美元建设新的制造工厂。
但如果塑料产量仍然低于预期,这并不能解决问题。而且,这两个项目在2021年秋季之前都无法真正生产移液器吸头。
在此之前,实验室管理人员和科学家们将面临移液器和其他物品进一步短缺的局面。
“疫情刚开始,我们就缺少拭子和培养基。然后我们又缺少试剂。然后我们又缺少塑料。然后我们又再次缺少试剂,”北卡罗来纳州的肖恩说。“这就像土拨鼠日。”
发布时间:2022年2月12日
