PCR實驗室又叫基因擴(kuò)增實驗室。PCR是聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(Polymerase Chain Reaction)的簡稱。是一種分子生物學(xué)技術(shù),用于放大特定的DNA片段,可看作生物體外的特殊DNA復(fù)制。通過DNA基因追蹤系統(tǒng),能迅速掌握患者體內(nèi)的病毒含量,其精確度高達(dá)納米級別,精確檢測乙肝病毒在患者體內(nèi)存在的數(shù)量、是否復(fù)制、是否傳染、傳染性有多強(qiáng)、是否必要服藥、肝功能有否異常改變能及時判斷病人zui適合使用哪類抗病毒藥物、判斷藥物療效如何、給臨床治療提供了可靠的檢驗依據(jù)。
1 、PCR實驗室平面布局
PCR擴(kuò)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(zhǔn)備區(qū)、標(biāo)本制備區(qū)、擴(kuò)增反應(yīng)混合物配制和擴(kuò)增區(qū)、擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)。為避免交叉污染,進(jìn)入各個工作區(qū)域必須嚴(yán)格遵循單一方向進(jìn)行,即只能從試劑貯存和準(zhǔn)備區(qū)→標(biāo)本制備區(qū)→擴(kuò)增反應(yīng)混合物配制和擴(kuò)增區(qū)→擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)。 各實驗區(qū)之間的試劑及樣品傳遞應(yīng)通過傳遞窗進(jìn)行。
2、PCR實驗室空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計及壓力控制
PCR實驗室并沒有嚴(yán)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(yán)格控制送、排風(fēng)的比例以保證各實驗區(qū)的壓力要求。
2.1、試劑貯存和準(zhǔn)備區(qū)
該實驗區(qū)主要進(jìn)行的操作為貯存試劑的制備、試劑的分裝和主反應(yīng)混合液的制備。試劑和用于樣品制作的材料應(yīng)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(yán)格的要求。
2.2、標(biāo)本制備區(qū)
該區(qū)域主要進(jìn)行的操作為樣本的保存、核酸(RNA、DNA)提取、貯存及其加入至擴(kuò)增反應(yīng)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(jìn)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(yīng)避免在本區(qū)內(nèi)不必要的走動。
2.3、擴(kuò)增反應(yīng)混合物配制和擴(kuò)增區(qū)
該區(qū)域主要進(jìn)行的操作為DNA擴(kuò)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(yīng)混合液(來自試劑貯存和制備區(qū))制備成反應(yīng)混合液等也可在本區(qū)內(nèi)進(jìn)行。 本區(qū)的壓力梯度要求為:相對于鄰近區(qū)域為負(fù)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(yīng)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(yīng)在超凈臺內(nèi)進(jìn)行。
2.4、擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)
該區(qū)域主要進(jìn)行的操作為擴(kuò)增片段的測定。 本區(qū)是zui主要的擴(kuò)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(fù)壓,以避免擴(kuò)增產(chǎn)物從本區(qū)擴(kuò)散至其它區(qū)域。
3、PCR實驗室污染的預(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,常見的有以下幾種污染類型:擴(kuò)增產(chǎn)物的污染;天然基因組DNA的污染;試劑的污染以及標(biāo)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(jié)果必須作廢,需重新進(jìn)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(yīng)是預(yù)防,而不是排除。
3.1、工作區(qū)域的嚴(yán)格劃分
(1)各個實驗區(qū)域設(shè)置合理;
(2)各個實驗區(qū)域要有明顯的標(biāo)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(shè)備物品、試劑等發(fā)生混淆。
3.2、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,盡量采用全送全排的空調(diào)系統(tǒng);
(2)嚴(yán)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(kuò)增檢驗實驗室的技術(shù)人員必須進(jìn)行上崗培訓(xùn),經(jīng)培訓(xùn)合格后才能從事臨床基因擴(kuò)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(jié)束后,必須立即對本區(qū)進(jìn)行清潔。除常規(guī)的消毒液體對表面進(jìn)行擦拭消毒或紫外線燈的照射消毒外,對一些實驗設(shè)備還應(yīng)進(jìn)行高壓消毒處理。
3.4、嚴(yán)格的管理
(1)嚴(yán)格控制進(jìn)出實驗室的人員。與實驗無關(guān)的人員不得隨意進(jìn)出實驗室,有條件的情況下要設(shè)置獨立的通道和進(jìn)出整個實驗區(qū)的門;
(2)盡量減少在實驗區(qū)內(nèi)不必要的走動以減少交叉污染的可能性。
(3)擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)是zui主要的擴(kuò)增產(chǎn)物污染來源,廢液不能在實驗室中傾倒,必須經(jīng)消毒液浸泡消毒后在遠(yuǎn)離實驗室的地方棄掉,用過的吸頭等一次性材料也應(yīng)經(jīng)消毒液浸泡消毒后統(tǒng)一處理,如焚燒等;
(4)擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)可能會用到某些可致基因突變和有毒物質(zhì),應(yīng)特別注意實驗人員的安全防護(hù)。
3.5、完備的實驗室配套設(shè)施
完備的實驗室配套設(shè)施是保證實驗工作的必要條件,應(yīng)根據(jù)各個實驗室實驗內(nèi)容的不同配備相應(yīng)的設(shè)備和儀器,如超凈工作臺、離心機(jī)、加樣器等。