齊全的實驗室配套設(shè)施是保證實驗工作的必要條件。根據(jù)各實驗室不同的實驗內(nèi)容，配備相應(yīng)的設(shè)備和儀器，如超凈工作臺、離心機、進樣器等。
PCR實驗室是分子診斷的基礎(chǔ)，也是PCR實驗的重要場所。它可以通過擴增病毒所含的基因來檢測一些病毒含量較低的感染者是否含有特定病毒。近年來，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、各防疫檢測部門禽病診斷等。但這種實驗需要一個能保證絕對安全、配置合理、操作非常規(guī)范的實驗室。
今天的文章將從臨床基因擴增檢測實驗室的樓層布局、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計、氣流控制和污染防治等方面來闡述實驗室設(shè)計的主要特點。
一、PCR實驗室平面布局
PCR實驗室原則上分為四個獨立的工作區(qū)域：試劑儲存和準備區(qū)、標本制備區(qū)、擴增反應(yīng)混合物制備以及擴增區(qū)和擴增產(chǎn)物分析區(qū)。為避免交叉污染，進入各工作區(qū)域必須嚴格從一個方向進入，即只能從試劑儲存和制備區(qū)→標本制備區(qū)→擴增反應(yīng)混合物制備和擴增區(qū)→擴增產(chǎn)物分析區(qū)進入。
實驗區(qū)域之間試劑和樣品的傳遞應(yīng)通過傳遞窗進行。
二、實驗室空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計及壓力控制
PCR實驗室沒有嚴格的凈化要求，但為了避免各實驗區(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，必須嚴格控制送風(fēng)和排風(fēng)的比例，保證各實驗區(qū)的壓力要求。
1.試劑貯存和準備區(qū)
本實驗區(qū)的主要操作是儲存試劑的制備、試劑的包裝和主反應(yīng)混合物的制備。標本制備所用的試劑和材料應(yīng)直接運輸至該區(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)域準備所需的儲存試劑。
該區(qū)對氣流壓力的控制沒有嚴格要求。
2.標本制備區(qū)
該領(lǐng)域的主要操作是臨床標本的保存、核酸(RNA、DNA)的提取和儲存，以及將其添加到擴增反應(yīng)管中并測量RNA時合成cDNA。 。
該區(qū)域的壓力梯度要求為：相對鄰近區(qū)域為正壓，避免氣溶膠污染從鄰近區(qū)域進入該區(qū)域。此外，由于操作過程中可能會發(fā)生氣溶膠污染，因此應(yīng)避免在該區(qū)域進行不必要的移動。
3.擴增反應(yīng)混合物配制和擴增區(qū)
該區(qū)域的主要操作是DNA或cDNA擴增。此外，準備好的DNA模板和合成的cDNA(來自樣品制備區(qū)域)的添加以及主反應(yīng)混合物(來自試劑儲存和制備區(qū)域)到反應(yīng)混合物中的制備也可以在該區(qū)域中進行。在巢式 PCR 檢測中，通常必須在第一輪擴增后打開反應(yīng)管。因此，嵌套擴增污染風(fēng)險較高，第二次加樣必須在此區(qū)域進行。
該區(qū)域的壓力梯度要求為：相對鄰近區(qū)域為負壓，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。添加樣品等單獨操作應(yīng)在超凈工作臺中進行。
4.擴增產(chǎn)物分析區(qū)
該區(qū)域的主要操作是擴增片段的測量。若采用全自動密閉分析儀器檢測，則無需設(shè)置該區(qū)域。
該區(qū)域是擴增產(chǎn)物的主要污染源，因此該區(qū)域的壓力梯度要求為：相對鄰近區(qū)域為負壓，以防止擴增產(chǎn)物從該區(qū)域擴散到其他區(qū)域
三、污染的預(yù)防與控制
PCR實驗室設(shè)計的核心問題是如何避免污染。在實際工作中，常見的污染類型有： 擴增產(chǎn)物的污染；天然基因組 DNA 的污染；試劑污染和標本之間的污染。一旦發(fā)生污染，必須停止實驗，直至找到污染源，實驗結(jié)果必須作廢，并重新進行實驗。因此，污染發(fā)生后，在實驗室尋找污染源不僅費時、繁瑣，而且浪費人力、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)域的嚴格劃分
(1)合理設(shè)置各實驗區(qū)。
(2)每個實驗區(qū)域必須有明顯的標識(如醒目的門號或不同的地板顏色等)，避免不同實驗區(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)嚴格的氣流壓力控制，保證不同實驗區(qū)域不同的壓力要求。
3.規(guī)范的操作
(1)臨床基因擴增檢測實驗室技術(shù)人員必須經(jīng)過崗位培訓(xùn)。通過培訓(xùn)后才能從事臨床基因擴增檢測。
(2)實驗操作過程中，操作人員必須戴手套并經(jīng)常更換。此外，操作時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、正確。實驗工作完成后，必須立即清理該區(qū)域。一些實驗器具除了用常規(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.嚴格的管理
(1)嚴格控制人員進出實驗室。與實驗無關(guān)的人員不得隨意進出實驗室。如有可能，整個實驗區(qū)必須設(shè)置獨立的通道和門
(2)各實驗區(qū)域使用有明顯區(qū)分標志(如不同顏色)的工作服，工作人員離開時，不得將該區(qū)域的工作服帶到其他區(qū)域。
(3) 盡量減少實驗區(qū)內(nèi)不必要的活動，減少交叉污染的可能性
(4)擴增產(chǎn)物分析區(qū)是擴增產(chǎn)物污染的主要來源，廢液不能傾倒在實驗室內(nèi)，必須用消毒液浸泡消毒后棄出實驗室。用過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)擴增產(chǎn)物分析實驗室中可能會使用某些致突變、有毒物質(zhì)，因此應(yīng)特別注意實驗人員的安全。
5.完備的實驗室配套設(shè)施
齊全的實驗室配套設(shè)施是保證實驗工作的必要條件。根據(jù)各實驗室不同的實驗內(nèi)容，配備相應(yīng)的設(shè)備和儀器，如超凈工作臺、離心機、進樣器等。
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