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基因扩增实验室的设计

文章出处:www.sdyechuang.cn 人气:发表时间:2019-12-28 16:56

1 概述

临床基因扩增实验,又称聚合酶链反应实验,是一种专门用于检测艾滋病、乙肝、禽流感等艾滋病毒感染性疾病的检测方法。它可以通过扩增病毒中包含的基因来检测某些病毒是否包含在一些病毒含量低的感染者中。由于检测方法能够检测普通检测难以检测的病毒,具有灵敏度高、特异性强、快速、样品要求低等优点,因此得到临床医生的广泛认可,并已广泛应用于医院的临床诊断和各防疫部门的家禽疾病诊断。然而,这种实验需要以确保绝对安全、合理配置和非常规范的操作为前提的实验室。近年来,临床基因扩增试验实验室的构建越来越受到重视,因为它对检测结果的可靠性、准确性和安全性起着至关重要的作用。本文主要从临床基因扩增试验实验室平面布局、空调通风系统设计、气流控制和污染防治等方面阐述实验室设计的主要特点。

临床基因扩增试验实验室设计的核心问题是如何避免污染。因此,实验室的平面布局、空调通风的系统设计和气流控制都围绕着这个核心问题进行。下面将分别解释这些方面。

2 PCR实验室平面布局

临床基因扩增试验实验室原则上分为四个独立的工作区:试剂储存和制备区、样品制备区、扩增反应混合物制备和扩增区、扩增产物分析区。为避免交叉污染,进入每个工作区必须严格遵循单一方向,即仅从试剂储存和制备区→样品制备区→扩增反应混合物制备和扩增区→扩增产物分析区。

试剂和每个实验区域之间的样品转移应通过转移窗口进行。

聚合酶链反应实验室平面布置示意图如图1所示。

图1 Pc实验室平面示意图布置

3 实验室空调通风系统设计及压力控制

Pc实验室没有严格的净化要求,但为了避免各实验区之间交叉污染的可能性,建议采用全输送、全排气的气流组织形式。同时,应严格控制供气和排气的比例,以保证每个实验区的压力要求。

3.1试剂储存和制备区

该实验区的主要操作是试剂储存的制备、试剂的分装和主要反应混合物的制备。试剂和用于样品制备的材料应直接运输到该区域,不得通过其他区域。试剂原材料必须储存在该区域,并且必须在该区域准备所需的储存库试剂。在这个地区,对气流压力的控制没有严格的要求。

3.2样品制备区

该区的主要操作是保存临床样品、提取和储存核酸(核糖核酸、脱氧核糖核酸)以及当加入扩增反应管和测定核糖核酸时合成核糖核酸。

该区域的压力梯度要求相对于邻近区域为正压,以避免气溶胶污染从邻近区域进入该区域。此外,由于样品添加操作过程中可能会出现气溶胶污染,应避免在该区域不必要的行走。

3.3扩增反应混合物和扩增区的制备

该区的主要操作是脱氧核糖核酸或脱氧核糖核酸扩增。此外,还可以在该区域将制备的脱氧核糖核酸模板和合成的脱氧核糖核酸(来自样品制备区)添加到反应混合物中,并将主反应混合物(来自试剂储存和制备区)制备到反应混合物中。在嵌套式聚合酶链反应测定中,反应管通常必须在第一轮扩增后打开,因此嵌套式扩增具有高污染风险,并且必须在该区域进行第二次样品添加。

该区域的压力梯度要求相对于邻近区域为负压,以避免气溶胶从该区域泄漏。为了避免气溶胶造成的污染,在这一地区不必要的步行应该减少到最低限度。个别操作,例如

4 污染的预防与控制

聚合酶链反应实验室设计的核心问题是如何避免污染。在实际工作中,常见有以下几种污染类型:扩增产物污染;天然基因组DNA的污染;试剂和样品之间的污染。一旦污染发生,必须停止实验,直到找到污染源,实验结果必须无效,实验需要重新进行。因此,污染发生后在实验室左右寻找污染源不仅费时费力,而且浪费人力物力。因此,避免污染,预防,而不是消除,应该是第一步。

4.1严格划分工作区域

(1)合理设置各实验区域;

(2)每个实验区应有明显的标志(如醒目的门牌或不同的底色等)。)以避免混淆设备和物品,试剂等。在每个不同的实验区域。

4.2合理的系统设置

(1)合理的空调通风系统设置,尽量使用全送全排空调系统;

(2)严格的气流压力控制确保不同实验区域的不同压力要求。

4.3标准化操作

(1)临床基因扩增试验实验室技术人员必须经过在职培训,培训合格后方可从事临床基因扩增试验;

(2)在实验操作过程中,操作者必须戴手套并经常更换。此外,在操作中使用一次性盖子也是防止污染的有效措施。

(3)清洁及时正确。实验结束后,必须立即清理该区域。除了用常规消毒液擦拭消毒表面或用紫外线灯照射消毒外,一些实验设备还应进行高压消毒。

4.4严格管理

(1)严格控制人员进出实验室。与实验无关的人员不得随意进出实验室,并在一定条件下设置独立的进出整个实验区的通道和门。

(2)每个实验区应使用带有明显区分标志(如不同颜色)的工作服,工作人员离开时,不得将该区域的工作服带到其他区域。

(3)尽量减少实验区不必要的行走,以减少交叉污染的可能性。

(4)扩增产物分析区域是扩增产物污染的最重要来源。废液不能倾倒在实验室内,必须用消毒剂浸泡消毒后丢弃在实验室外。用过的吸头等一次性材料也应在用消毒剂浸泡消毒后,如焚烧等进行均匀处理。

(5)扩增产物分析区域可能会使用一些诱变和有毒物质。应特别注意实验室人员的安全保护。

4.5完成实验室配套设施