齊全的實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施是保證實(shí)驗(yàn)工作的必要條件。根據(jù)各實(shí)驗(yàn)室不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，配備相應(yīng)的設(shè)備和儀器，如超凈工作臺(tái)、離心機(jī)、進(jìn)樣器等。
PCR實(shí)驗(yàn)室是分子診斷的基礎(chǔ)，也是PCR實(shí)驗(yàn)的重要場(chǎng)所。它可以通過(guò)擴(kuò)增病毒所含的基因來(lái)檢測(cè)一些病毒含量較低的感染者是否含有特定病毒。近年來(lái)，分子診斷行業(yè)發(fā)展迅速，已廣泛應(yīng)用于醫(yī)院臨床診斷、病原菌檢測(cè)、各防疫檢測(cè)部門禽病診斷等。但這種實(shí)驗(yàn)需要一個(gè)能保證絕對(duì)安全、配置合理、操作非常規(guī)范的實(shí)驗(yàn)室。
今天的文章將從臨床基因擴(kuò)增檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的樓層布局、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、氣流控制和污染防治等方面來(lái)闡述實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)。
一、PCR實(shí)驗(yàn)室平面布局
PCR實(shí)驗(yàn)室原則上分為四個(gè)獨(dú)立的工作區(qū)域：試劑儲(chǔ)存和準(zhǔn)備區(qū)、標(biāo)本制備區(qū)、擴(kuò)增反應(yīng)混合物制備以及擴(kuò)增區(qū)和擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)。為避免交叉污染，進(jìn)入各工作區(qū)域必須嚴(yán)格從一個(gè)方向進(jìn)入，即只能從試劑儲(chǔ)存和制備區(qū)→標(biāo)本制備區(qū)→擴(kuò)增反應(yīng)混合物制備和擴(kuò)增區(qū)→擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)進(jìn)入。
實(shí)驗(yàn)區(qū)域之間試劑和樣品的傳遞應(yīng)通過(guò)傳遞窗進(jìn)行。
二、實(shí)驗(yàn)室空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及壓力控制
PCR實(shí)驗(yàn)室沒有嚴(yán)格的凈化要求，但為了避免各實(shí)驗(yàn)區(qū)域之間交叉污染的可能性，建議采用全送風(fēng)、全排風(fēng)的氣流組織。同時(shí)，必須嚴(yán)格控制送風(fēng)和排風(fēng)的比例，保證各實(shí)驗(yàn)區(qū)的壓力要求。
1.試劑貯存和準(zhǔn)備區(qū)
本實(shí)驗(yàn)區(qū)的主要操作是儲(chǔ)存試劑的制備、試劑的包裝和主反應(yīng)混合物的制備。標(biāo)本制備所用的試劑和材料應(yīng)直接運(yùn)輸至該區(qū)域，不得途經(jīng)其他區(qū)域。該區(qū)域必須存放試劑原料，并在此區(qū)域準(zhǔn)備所需的儲(chǔ)存試劑。
該區(qū)對(duì)氣流壓力的控制沒有嚴(yán)格要求。
2.標(biāo)本制備區(qū)
該領(lǐng)域的主要操作是臨床標(biāo)本的保存、核酸(RNA、DNA)的提取和儲(chǔ)存，以及將其添加到擴(kuò)增反應(yīng)管中并測(cè)量RNA時(shí)合成cDNA。 。
該區(qū)域的壓力梯度要求為：相對(duì)鄰近區(qū)域?yàn)檎龎?，避免氣溶膠污染從鄰近區(qū)域進(jìn)入該區(qū)域。此外，由于操作過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生氣溶膠污染，因此應(yīng)避免在該區(qū)域進(jìn)行不必要的移動(dòng)。
3.擴(kuò)增反應(yīng)混合物配制和擴(kuò)增區(qū)
該區(qū)域的主要操作是DNA或cDNA擴(kuò)增。此外，準(zhǔn)備好的DNA模板和合成的cDNA(來(lái)自樣品制備區(qū)域)的添加以及主反應(yīng)混合物(來(lái)自試劑儲(chǔ)存和制備區(qū)域)到反應(yīng)混合物中的制備也可以在該區(qū)域中進(jìn)行。在巢式 PCR 檢測(cè)中，通常必須在第一輪擴(kuò)增后打開反應(yīng)管。因此，嵌套擴(kuò)增污染風(fēng)險(xiǎn)較高，第二次加樣必須在此區(qū)域進(jìn)行。
該區(qū)域的壓力梯度要求為：相對(duì)鄰近區(qū)域?yàn)樨?fù)壓，以防止氣溶膠從該區(qū)域泄漏。為避免氣溶膠造成污染，應(yīng)盡量減少該區(qū)域不必要的活動(dòng)。添加樣品等單獨(dú)操作應(yīng)在超凈工作臺(tái)中進(jìn)行。
4.擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)
該區(qū)域的主要操作是擴(kuò)增片段的測(cè)量。若采用全自動(dòng)密閉分析儀器檢測(cè)，則無(wú)需設(shè)置該區(qū)域。
該區(qū)域是擴(kuò)增產(chǎn)物的主要污染源，因此該區(qū)域的壓力梯度要求為：相對(duì)鄰近區(qū)域?yàn)樨?fù)壓，以防止擴(kuò)增產(chǎn)物從該區(qū)域擴(kuò)散到其他區(qū)域
三、污染的預(yù)防與控制
PCR實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題是如何避免污染。在實(shí)際工作中，常見的污染類型有： 擴(kuò)增產(chǎn)物的污染；天然基因組 DNA 的污染；試劑污染和標(biāo)本之間的污染。一旦發(fā)生污染，必須停止實(shí)驗(yàn)，直至找到污染源，實(shí)驗(yàn)結(jié)果必須作廢，并重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因此，污染發(fā)生后，在實(shí)驗(yàn)室尋找污染源不僅費(fèi)時(shí)、繁瑣，而且浪費(fèi)人力、物力。因此，要避免污染，首先要預(yù)防，而不是消除。
1.工作區(qū)域的嚴(yán)格劃分
(1)合理設(shè)置各實(shí)驗(yàn)區(qū)。
(2)每個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域必須有明顯的標(biāo)識(shí)(如醒目的門號(hào)或不同的地板顏色等)，避免不同實(shí)驗(yàn)區(qū)域的設(shè)備、物品、試劑等混淆。
2.合理的系統(tǒng)設(shè)置
(1)合理的空調(diào)、通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置，盡量采用送排風(fēng)充分的空調(diào)系統(tǒng)。
(2)嚴(yán)格的氣流壓力控制，保證不同實(shí)驗(yàn)區(qū)域不同的壓力要求。
3.規(guī)范的操作
(1)臨床基因擴(kuò)增檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員必須經(jīng)過(guò)崗位培訓(xùn)。通過(guò)培訓(xùn)后才能從事臨床基因擴(kuò)增檢測(cè)。
(2)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，操作人員必須戴手套并經(jīng)常更換。此外，操作時(shí)使用一次性瓶蓋也是防止污染的有效措施。
(3)清潔工作及時(shí)、正確。實(shí)驗(yàn)工作完成后，必須立即清理該區(qū)域。一些實(shí)驗(yàn)器具除了用常規(guī)消毒液擦拭表面或用紫外線消毒外，還應(yīng)采用高壓消毒。
4.嚴(yán)格的管理
(1)嚴(yán)格控制人員進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室。與實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的人員不得隨意進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室。如有可能，整個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)必須設(shè)置獨(dú)立的通道和門
(2)各實(shí)驗(yàn)區(qū)域使用有明顯區(qū)分標(biāo)志(如不同顏色)的工作服，工作人員離開時(shí)，不得將該區(qū)域的工作服帶到其他區(qū)域。
(3) 盡量減少實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)不必要的活動(dòng)，減少交叉污染的可能性
(4)擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)是擴(kuò)增產(chǎn)物污染的主要來(lái)源，廢液不能傾倒在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，必須用消毒液浸泡消毒后棄出實(shí)驗(yàn)室。用過(guò)的移液器吸頭和其他一次性材料也應(yīng)該用消毒劑浸泡消毒，然后統(tǒng)一處理，例如焚燒
(5)擴(kuò)增產(chǎn)物分析實(shí)驗(yàn)室中可能會(huì)使用某些致突變、有毒物質(zhì)，因此應(yīng)特別注意實(shí)驗(yàn)人員的安全。
5.完備的實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施
齊全的實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施是保證實(shí)驗(yàn)工作的必要條件。根據(jù)各實(shí)驗(yàn)室不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，配備相應(yīng)的設(shè)備和儀器，如超凈工作臺(tái)、離心機(jī)、進(jìn)樣器等。
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