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基因擴增實驗室的設計

文章出處:www.chuabenhdongduoc.com 人氣:發表時間:2019-12-28 16:56

1 概述

臨床基因擴增實驗,又稱聚合酶鏈反應實驗,是一種專門用于檢測艾滋病、乙肝、禽流感等艾滋病毒感染性疾病的檢測方法。它可以通過擴增病毒中包含的基因來檢測某些病毒是否包含在一些病毒含量低的感染者中。由于檢測方法能夠檢測普通檢測難以檢測的病毒,具有靈敏度高、特異性強、快速、樣品要求低等優點,因此得到臨床醫生的廣泛認可,并已廣泛應用于醫院的臨床診斷和各防疫部門的家禽疾病診斷。然而,這種實驗需要以確保絕對安全、合理配置和非常規范的操作為前提的實驗室。近年來,臨床基因擴增試驗實驗室的構建越來越受到重視,因為它對檢測結果的可靠性、準確性和安全性起著至關重要的作用。本文主要從臨床基因擴增試驗實驗室平面布局、空調通風系統設計、氣流控制和污染防治等方面闡述實驗室設計的主要特點。

臨床基因擴增試驗實驗室設計的核心問題是如何避免污染。因此,實驗室的平面布局、空調通風的系統設計和氣流控制都圍繞著這個核心問題進行。下面將分別解釋這些方面。

2 PCR實驗室平面布局

臨床基因擴增試驗實驗室原則上分為四個獨立的工作區:試劑儲存和制備區、樣品制備區、擴增反應混合物制備和擴增區、擴增產物分析區。為避免交叉污染,進入每個工作區必須嚴格遵循單一方向,即僅從試劑儲存和制備區→樣品制備區→擴增反應混合物制備和擴增區→擴增產物分析區。

試劑和每個實驗區域之間的樣品轉移應通過轉移窗口進行。

聚合酶鏈反應實驗室平面布置示意圖如圖1所示。

圖1 Pc實驗室平面示意圖布置

3 實驗室空調通風系統設計及壓力控制

Pc實驗室沒有嚴格的凈化要求,但為了避免各實驗區之間交叉污染的可能性,建議采用全輸送、全排氣的氣流組織形式。同時,應嚴格控制供氣和排氣的比例,以保證每個實驗區的壓力要求。

3.1試劑儲存和制備區

該實驗區的主要操作是試劑儲存的制備、試劑的分裝和主要反應混合物的制備。試劑和用于樣品制備的材料應直接運輸到該區域,不得通過其他區域。試劑原材料必須儲存在該區域,并且必須在該區域準備所需的儲存庫試劑。在這個地區,對氣流壓力的控制沒有嚴格的要求。

3.2樣品制備區

該區的主要操作是保存臨床樣品、提取和儲存核酸(核糖核酸、脫氧核糖核酸)以及當加入擴增反應管和測定核糖核酸時合成核糖核酸。

該區域的壓力梯度要求相對于鄰近區域為正壓,以避免氣溶膠污染從鄰近區域進入該區域。此外,由于樣品添加操作過程中可能會出現氣溶膠污染,應避免在該區域不必要的行走。

3.3擴增反應混合物和擴增區的制備

該區的主要操作是脫氧核糖核酸或脫氧核糖核酸擴增。此外,還可以在該區域將制備的脫氧核糖核酸模板和合成的脫氧核糖核酸(來自樣品制備區)添加到反應混合物中,并將主反應混合物(來自試劑儲存和制備區)制備到反應混合物中。在嵌套式聚合酶鏈反應測定中,反應管通常必須在第一輪擴增后打開,因此嵌套式擴增具有高污染風險,并且必須在該區域進行第二次樣品添加。

該區域的壓力梯度要求相對于鄰近區域為負壓,以避免氣溶膠從該區域泄漏。為了避免氣溶膠造成的污染,在這一地區不必要的步行應該減少到最低限度。個別操作,例如

4 污染的預防與控制

聚合酶鏈反應實驗室設計的核心問題是如何避免污染。在實際工作中,常見有以下幾種污染類型:擴增產物污染;天然基因組DNA的污染;試劑和樣品之間的污染。一旦污染發生,必須停止實驗,直到找到污染源,實驗結果必須無效,實驗需要重新進行。因此,污染發生后在實驗室左右尋找污染源不僅費時費力,而且浪費人力物力。因此,避免污染,預防,而不是消除,應該是第一步。

4.1嚴格劃分工作區域

(1)合理設置各實驗區域;

(2)每個實驗區應有明顯的標志(如醒目的門牌或不同的底色等)。)以避免混淆設備和物品,試劑等。在每個不同的實驗區域。

4.2合理的系統設置

(1)合理的空調通風系統設置,盡量使用全送全排空調系統;

(2)嚴格的氣流壓力控制確保不同實驗區域的不同壓力要求。

4.3標準化操作

(1)臨床基因擴增試驗實驗室技術人員必須經過在職培訓,培訓合格后方可從事臨床基因擴增試驗;

(2)在實驗操作過程中,操作者必須戴手套并經常更換。此外,在操作中使用一次性蓋子也是防止污染的有效措施。

(3)清潔及時正確。實驗結束后,必須立即清理該區域。除了用常規消毒液擦拭消毒表面或用紫外線燈照射消毒外,一些實驗設備還應進行高壓消毒。

4.4嚴格管理

(1)嚴格控制人員進出實驗室。與實驗無關的人員不得隨意進出實驗室,并在一定條件下設置獨立的進出整個實驗區的通道和門。

(2)每個實驗區應使用帶有明顯區分標志(如不同顏色)的工作服,工作人員離開時,不得將該區域的工作服帶到其他區域。

(3)盡量減少實驗區不必要的行走,以減少交叉污染的可能性。

(4)擴增產物分析區域是擴增產物污染的最重要來源。廢液不能傾倒在實驗室內,必須用消毒劑浸泡消毒后丟棄在實驗室外。用過的吸頭等一次性材料也應在用消毒劑浸泡消毒后,如焚燒等進行均勻處理。

(5)擴增產物分析區域可能會使用一些誘變和有毒物質。應特別注意實驗室人員的安全保護。

4.5完成實驗室配套設施

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