一、什么是PCR
PCR 是聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction)的简称,是一种分子生物学技术,用于放大特定的 DNA 片段,可看作生物体外的特殊 DNA 复制。
二、PCR实验室产生的危害
PCR 实验室研究过程中,很多操作都会产生气溶胶,比如离心、混匀等操作。
三、PCR实验室设计的核心
为保证环境安全,PCR 实验室设计建设需独立区域设计,避免与其余环境的交叉混杂,因此临床基因扩增检验实验室设计的核心问题是如何避免污染。
四、实验室设计建设方案
PCR 实验室是临床基因诊断的工作场所,与普通实验室相比,检测必须在无菌无尘环境下进行操作,对生物安全防护、操作规范、质量控制、管理等各项要求更为严格。PCR 实验室的建设从设计施工、设备配套、试剂耗材、场地验收、人员培训每个阶段都应详细考量。为了最大程度的避免在检测过程中出现污染、假阳性和假阴性等现象,PCR 实验室要按照四个区域分区设计为宜;实验室的布置不仅考虑实用,同时要兼顾疏散,人流物流严格分流;设计合理压力梯度保证气流单向流动防止气溶胶污染。
(一)分区设计
试剂贮存和准备区、标本制备区、扩增反应混合物配制和扩增区、扩增产物分析区。
(二)单向流向
为避免交叉污染,工作人员进入各个工作区域必须严格遵循单一方向进行,即只能从试剂贮存和准备区→标本制备区→扩增反应混合物配制和扩增区→扩增产物分析区,严禁逆向进入各区。
(三)实验室空调通风系统设计及压力控制
PCR 实验室并没有严格的净化要求,但是为避免各个实验区域间交叉污染的可能性,宜采用全送全排的气流组织形式。同时,要严格控制送、排风的比例以保证各实验区的压力要求。排风的处理方式也需考虑新冠的排风要求。
1、试剂贮存和准备区
面积:20-30平;
压力:+20Pa;
换气次数:10-15次/h
2、进入试剂贮存和准备区的缓冲间
压力:+10Pa。
换气次数:10-15次/h
3、标本制备区主要进行的操作为临床标本的保存、核酸(RNA、DNA)提取、贮存及其加入至扩增反应管和测定 RNA 时 cDNA 的合成。本区的压力梯度要求为:相对于邻近区域为正压,以避免从邻近区进入本区的气溶胶污染。另外,由于在加样操作中可能会发生气溶胶所致的污染,所以应避免在本区内不必要的走动。
3、扩增反应混合物配制和扩增区主要进行的操作为 DNA 或 cDNA 扩增。此外,已制备的 DNA 模板和合成的 cDNA(来自样本制备区) 的加入和主反应混合液(来自试剂贮存和制备区) 制备成反应混合液等也可在本区内进行。在巢式 PCR 测定中,通常在第一轮扩增后必须打开反应管,因此巢式扩增有较高的污染危险性,第二次加样必须在本区内进行。本区的压力梯度要求为:相对于邻近区域为负压,以避免气溶胶从本区漏出。为避免气溶胶所致的污染,应尽量减少在本区内的不必要的走动。个别操作如加样等应在超净台内进行。
4、扩增产物分析区主要进行的操作为扩增片段的测定。本区是最主要的扩增产物污染来源,因此对本区的压力梯度的要求为:相对于邻近区域为负压,以避免扩增产物从本区扩散至其它区域。
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