PCR實驗室

2021-01-09

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PCR實驗室又稱基因擴增實驗室，其特點是能將微量的DNA大幅增加，PCR是分子生物學研究和實驗的常規(guī)方法，廣泛應用于生物學各個領域，例如：檢驗艾滋病、乙型肝炎、禽疫病、癌基因的檢測和診斷，DNA，指紋、個體識別、親子鑒定及法醫(yī)物證、動、植物檢疫，動物及其衍生產(chǎn)品檢測，動物飼料、化妝品、食品衛(wèi)生檢測，轉基因作物與轉基因微生物檢測等。

　　1、PCR實驗室平面布局

　　PCR擴增檢驗實驗室原則上分為四個單獨的工作區(qū)域：試劑貯存和準備區(qū)、標本制備區(qū)、擴增反應混合物配制和擴增區(qū)、擴增產(chǎn)物分析區(qū)。為避免交叉污染，進入各個工作區(qū)域必須嚴格遵循單一方向進行，即只能從試劑貯存和準備區(qū)→標本制備區(qū)→擴增反應混合物配制和擴增區(qū)→擴增產(chǎn)物分析區(qū)。

　　各實驗區(qū)之間的試劑及樣品傳遞應通過傳遞窗進行。PCR實驗室平面布置示意圖如圖1所示

　　2、實驗室空調(diào)通風系統(tǒng)設計及壓力控制

　　PCR實驗室并沒有嚴格的凈化要求，但是為避免各個實驗區(qū)域間交叉污染的可能性，宜采用全送全排的氣流組織形式。同時，要嚴格控制送、排風的比例以保證各實驗區(qū)的壓力要求。

　　2.1試劑貯存和準備區(qū)

　　該實驗區(qū)主要進行的操作為貯存試劑的制備、試劑的分裝和主反應混合液的制備。試劑和用于樣品制作的材料應直接運送至該區(qū)，不得經(jīng)過其他區(qū)域。試劑原材料必須貯存在本區(qū)內(nèi)，并在本區(qū)內(nèi)制備成所需的貯存試劑。

　　對與氣流壓力的控制，本區(qū)并沒有嚴格的要求。

　　2.2標本制備區(qū)

　　該區(qū)域主要進行的操作為樣本的保存、核酸(RNA、DNA)提取、貯存及其加入至擴增反應管和測定DNA的合成。

　　本區(qū)的壓力梯度要求為：相對于鄰近區(qū)域為正壓，以避免從鄰近區(qū)進入本區(qū)的氣溶膠污染。另外，由于在加樣操作中可能會發(fā)生氣溶膠所致的污染，所以應避免在本區(qū)內(nèi)不必要的走動。

　　2.3擴增反應混合物配制和擴增區(qū)

　　該區(qū)域主要進行的操作為DNA擴增。此外，已制備的DNA模板 (來自樣本制備區(qū))的加入和主反應混合液(來自試劑貯存和制備區(qū))制備成反應混合液等也可在本區(qū)內(nèi)進行。

　　本區(qū)的壓力梯度要求為：相對于鄰近區(qū)域為負壓，以避免氣溶膠從本區(qū)漏出。為避免氣溶膠所致的污染，應盡量減少在本區(qū)內(nèi)的不必要的走動。個別操作如加樣等應在超凈臺內(nèi)進行。

　　2.4擴增產(chǎn)物分析區(qū)

　　該區(qū)域主要進行的操作為擴增片段的測定。

　　本區(qū)是最主要的擴增產(chǎn)物污染來源，因此對本區(qū)的壓力梯度的要求為：相對于鄰近區(qū)域為負壓，以避免擴增產(chǎn)物從本區(qū)擴散至其它區(qū)域。

　　3、污染的預防與控制

　　PCR實驗室設計的核心問題是如何避免污染。在實際工作中，常見的有以下幾種污染類型：擴增產(chǎn)物的污染;天然基因組DNA的污染;試劑的污染以及標本間的污染。由于一旦發(fā)生污染，實驗就必須停止，直到找到污染源為止，而且實驗結果必須作廢，需重新進行實驗。所以發(fā)生污染后再圍繞實驗室來尋找污染源不但耗時而且繁瑣，浪費人力物力。因此要避免污染，首先應是預防，而不是排除。

　　3.1工作區(qū)域的嚴格劃分

　　(1)各個實驗區(qū)域設置合理;

　　(2)各個實驗區(qū)域要有明顯的標記(如醒目的門牌或不同的地面顏色等)，以避免各個不同實驗區(qū)域設備物品、試劑等發(fā)生混淆。

　　3.2合理的系統(tǒng)設置

　　(1)合理的空調(diào)通風系統(tǒng)設置，盡量采用全送全排的空調(diào)系統(tǒng);

　　(2)嚴格的氣流壓力控制，保證不同的實驗區(qū)內(nèi)不同的壓力要求。

　　3.3 規(guī)范的操作

　　(1)擴增檢驗實驗室的技術人員必須進行上崗培訓，經(jīng)培訓合格后才能從事臨床基因擴增檢驗的工作;

　　(2)在實驗操作過程中，操作者必須戴手套，并經(jīng)常更換。此外，操作中使用一次性帽子也是一個有效地防止污染的措施;

　　(3)清潔工作及時、正確。實驗工作結束后，必須立即對本區(qū)進行清潔。除常規(guī)的消毒液體對表面進行擦拭消毒或紫外線燈的照射消毒外，對一些實驗設備還應進行高壓消毒處理。

　　3.4嚴格的管理

　　(1)嚴格控制進出實驗室的人員。與實驗無關的人員不得隨意進出實驗室，有條件的情況下要設置獨立的通道和進出整個實驗區(qū)的門;