停电、火灾和流行病如何导致移液器吸头短缺并阻碍科学发展

不起眼的移液器吸头体积小、价格便宜,但对科学来说却是必不可少的。它为新药研究、Covid-19 诊断以及每一次血液测试提供动力。

通常情况下,它也很丰富——一个典型的实验室科学家每天可能会抓到几十个。

但现在,在停电、火灾和大流行相关需求的推动下,移液器吸头供应链发生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全国范围内筛查新生儿潜在致命疾病的项目,例如无法消化母乳中的糖分。它正在威胁大学的干细胞遗传学实验。这迫使致力于开发新药的生物技术公司考虑优先考虑某些实验。

目前,没有迹象表明短缺会很快结束——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,负责婴儿筛查的研究人员是最有组织性和最直言不讳的。

公共卫生实验室在婴儿出生后数小时内对婴儿进行数十种遗传疾病筛查。有些疾病,如苯丙酮尿症和 MCAD 缺乏症,需要医生立即改变他们照顾婴儿的方式。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 个移液器吸头才能完成数十项诊断测试,美国每天有数千名孩子出生。

早在二月份,这些实验室就明确表示他们没有所需的物资。据公共卫生实验室协会称,14 个州的实验室的移液器吸头仅够用不到一个月。该组织非常担心,以至于几个月来一直向联邦政府(包括白宫)施压,要求优先考虑新生儿筛查计划的移液器吸头需求。该组织表示,到目前为止,一切都没有改变;白宫告诉 STAT,政府正在研究多种方法来增加小费的供应。

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) 在联邦新生儿筛查咨询委员会 2 月份的会议上表示,在一些司法管辖区,塑料短缺“几乎导致部分新生儿筛查项目停止” 。(坦克基和州卫生部门没有回应置评请求。)

北卡罗来纳州公共卫生实验室主任斯科特·肖恩 (Scott Shone) 表示,一些州在只剩下一天的时间里收到了一批批线索,他们别无选择,只能请求其他实验室提供支持。肖恩说,他听说一些公共卫生官员打电话过来,“说,‘我明天就用完了,你能给我过夜吗?’”因为供应商说它即将到来,但我不知道。”

“当供应商说‘在你的货用完之前三天,我们将为你再提供一个月的供应’时,你要相信——这就是焦虑,”他说。

许多实验室已经转向临时操纵的替代方案。有些是清洗吸头然后重复使用,增加了交叉污染的潜在风险。其他人正在分批进行新生儿筛查,这可能会增加得出结果所需的时间。

到目前为止,这些解决方案已经足够了。肖恩补充说:“我们目前的情况并不是新生儿面临直接危险。”

除了筛查新生儿的实验室之外,致力于新疗法的生物技术公司和从事基础研究的大学实验室也感受到了压力。

PRA Health Sciences(一家致力于乙型肝炎和几种百时美施贵宝候选药物临床试验的合同研究组织)的科学家表示,供应耗尽是一个持续的威胁,尽管他们尚未正式推迟任何读数。

堪萨斯州 PRA Health 实验室生物分析服务执行总监 Jason Neat 表示:“有时,最后的结果就是后面架子上的一架吸头,我们会感叹‘天哪’。”

Arrakis Therapeutics 公司的RNA 生物学负责人 Kathleen McGinness 创建了一个专门的 Slack 频道来帮助她的同事分享信息保护移液器吸头的解决方案。

“我们意识到这并不严重,”她谈到频道 #tipsfortips 时说道。“团队中的很多人都非常积极地寻求解决方案,但我们没有一个集中的地方来分享这些解决方案。”

STAT 采访的大多数生物技术公司表示,他们正在采取措施节省有限的移液器,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方面非常有选择性。这些吸头——最近特别难以获取——为样品提供了一层额外的保护,免受外部污染物的影响,但无法消毒和重复使用。因此,他们将其专门用于可能特别敏感的活动。

佛罗里达大学惠特尼实验室的实验室经理丹妮尔·德容 (Danielle de Jong) 表示:“如果你不注意资源耗尽的情况,你很容易就会耗尽资源。”她所在的实验室研究干细胞如何在与水母相关的小型海洋动物中发挥作用,这些动物可以自我再生。

当供应订单没有及时到达时,惠特尼实验室的科学家们有时会救助他们的邻居。德容甚至发现自己在其他实验室的架子上寻找任何未使用的移液器吸头,以防万一她的实验室需要借一些。

“我在实验室工作了 21 年,”她说。“我从未遇到过这样的供应链问题。曾经。”

对于短缺没有单一的解释。

去年 Covid-19 检测的突然爆发——每项检测都依赖移液器吸头——无疑起到了一定作用。但供应链上游的自然灾害和其他异常事故的影响也波及到了实验室的工作台。

德克萨斯州毁灭性的全州停电造成 100 多人死亡,也破坏了复杂的移液器供应链中的一个关键环节。这些停电迫使埃克森美孚和其他公司暂时关闭该州的工厂,其中一些工厂生产聚丙烯树脂,这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敦地区的工厂是该公司 2020 年第二大聚丙烯生产商;只有新加坡工厂的产量更高。埃克森美孚最大的三个聚乙烯工厂中的两个也位于德克萨斯州。(2020 年 4 月,埃克森美孚甚至增加了美国两家工厂的聚丙烯产量。)

“今年2月份的冬季风暴过后,估计美国85%以上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、停电、停电等多种问题。恢复生产需要重要的原材料,”另一家总部位于休斯敦、生产聚丙烯的石油和天然气公司道达尔的发言人表示。

但自去年夏天以来——远早于二月的深度冰冻——供应链就一直面临压力。原材料数量低于平常水平并不是限制供应链的唯一因素,移液器吸头也不是唯一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,一场制造工厂火灾还导致该国 80% 的用于存放用过的移液器吸头和其他尖锐物体的容器的供应量被烧毁。

7 月,美国海关和边境保护局开始拦截一家涉嫌强迫劳动行为的大型手套制造商生产的产品。(美国海关和边境保护局上个月发布了调查结果。)

PRA Health Sciences 的 Neat 表示:“我们所看到的情况是,与塑料相关的业务领域中的任何产品(尤其是聚丙烯)要么缺货,要么需求量很大。”

堪萨斯州 PRA 健康科学生物分析实验室的采购管理员蒂芙尼·哈蒙 (Tiffany Harmon) 表示,需求如此之高,以至于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为手套支付了 300% 的费用。PRA 的移液器吸头订单现在需要收取额外费用。一家移液器吸头制造商上个月宣布征收 4.75% 的新附加费,该制造商告诉其客户,此举是必要的,因为塑料原材料的价格几乎翻了一番。

增加实验室科学家不确定性的是分销商确定首先执行哪些订单的流程——很少有科学家表示他们完全理解其运作方式。

肖恩说:“实验室社区从一开始就要求帮助我们了解这些决策是如何做出的。”他将供应商确定分配的公式称为“黑匣子魔法”。

STAT 联系了十几家制造或销售移液器吸头的公司,包括 Corning、Eppendorf、Fisher Scientific、VWR 和 Rainin。只有两人回应。

康宁以与客户签订的专有协议为由拒绝置评。与此同时,MilliporeSigma 表示,它按照先到先得的原则分配移液器。

这家主要科学用品分销公司的发言人在一份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 Covid-19 相关产品产生了前所未有的需求。”“我们正在 24/7 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。”

尽管尝试加强供应链,但目前尚不清楚短缺会持续多久。

康宁从国防部获得了 1500 万美元,用于在其位于北卡罗来纳州达勒姆的工厂每年多生产 6.84 亿个移液器吸头。 Tecan 也从 CARES 法案中获得了 3200 万美元,正在建设新的生产设施。

但如果塑料产量仍然低于预期,这并不能解决问题。无论如何,这两个项目实际上都无法在 2021 年秋季之前生产移液器吸头。

在那之前,实验室管理人员和科学家们正准备迎接更多移液器和其他物品的短缺。

“我们在缺乏拭子和培养基的情况下开始了这场大流行。然后我们就出现了试剂短缺的情况。然后我们就遇到了塑料短缺的问题。然后我们再次出现试剂短缺的情况,”北卡罗来纳州的肖恩说。“这就像土拨鼠之日。”


发布时间:2022年2月12日