齊全的實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施是保證實(shí)驗(yàn)工作的必要條件。根據(jù)各實(shí)驗(yàn)室不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，配備相應(yīng)的設(shè)備和儀器，如超凈工作臺(tái)、離心機(jī)、進(jìn)樣器等。
PCR實(shí)驗(yàn)室是分子診斷的基礎(chǔ)，也是PCR實(shí)驗(yàn)的重要場所。它可以通過擴(kuò)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(shí)驗(yàn)需要一個(gè)能保證絕對安全、配置合理、操作非常規(guī)范的實(shí)驗(yàn)室。
今天的文章將從臨床基因擴(kuò)增檢測實(shí)驗(yàn)室的樓層布局、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、氣流控制和污染防治等方面來闡述實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)。
一、PCR實(shí)驗(yàn)室平面布局
PCR實(shí)驗(yàn)室原則上分為四個(gè)獨(dú)立的工作區(qū)域：試劑儲(chǔ)存和準(zhǔn)備區(qū)、標(biāo)本制備區(qū)、擴(kuò)增反應(yīng)混合物制備以及擴(kuò)增區(qū)和擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)。為避免交叉污染，進(jìn)入各工作區(qū)域必須嚴(yán)格從一個(gè)方向進(jìn)入，即只能從試劑儲(chǔ)存和制備區(qū)→標(biāo)本制備區(qū)→擴(kuò)增反應(yīng)混合物制備和擴(kuò)增區(qū)→擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)進(jìn)入。
實(shí)驗(yàn)區(qū)域之間試劑和樣品的傳遞應(yīng)通過傳遞窗進(jìn)行。
二、實(shí)驗(yàn)室空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及壓力控制
PCR實(shí)驗(yàn)室沒有嚴(yán)格的凈化要求，但為了避免各實(shí)驗(yàn)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(shí)，必須嚴(yán)格控制送風(fēng)和排風(fēng)的比例，保證各實(shí)驗(yàn)區(qū)的壓力要求。
1.試劑貯存和準(zhǔn)備區(qū)
本實(shí)驗(yàn)區(qū)的主要操作是儲(chǔ)存試劑的制備、試劑的包裝和主反應(yīng)混合物的制備。標(biāo)本制備所用的試劑和材料應(yīng)直接運(yùn)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(zhǔn)備所需的儲(chǔ)存試劑。
該區(qū)對氣流壓力的控制沒有嚴(yán)格要求。
2.標(biāo)本制備區(qū)
該領(lǐng)域的主要操作是臨床標(biāo)本的保存、核酸(RNA、DNA)的提取和儲(chǔ)存，以及將其添加到擴(kuò)增反應(yīng)管中并測量RNA時(shí)合成cDNA。 。
該區(qū)域的壓力梯度要求為：相對鄰近區(qū)域?yàn)檎龎?，避免氣溶膠污染從鄰近區(qū)域進(jìn)入該區(qū)域。此外，由于操作過程中可能會(huì)發(fā)生氣溶膠污染，因此應(yīng)避免在該區(qū)域進(jìn)行不必要的移動(dòng)。
3.擴(kuò)增反應(yīng)混合物配制和擴(kuò)增區(qū)
該區(qū)域的主要操作是DNA或cDNA擴(kuò)增。此外，準(zhǔn)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(chǔ)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(jìn)行。在巢式 PCR 檢測中，通常必須在第一輪擴(kuò)增后打開反應(yīng)管。因此，嵌套擴(kuò)增污染風(fēng)險(xiǎn)較高，第二次加樣必須在此區(qū)域進(jìn)行。
該區(qū)域的壓力梯度要求為：相對鄰近區(qū)域?yàn)樨?fù)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(dòng)。添加樣品等單獨(dú)操作應(yīng)在超凈工作臺(tái)中進(jìn)行。
4.擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)
該區(qū)域的主要操作是擴(kuò)增片段的測量。若采用全自動(dòng)密閉分析儀器檢測，則無需設(shè)置該區(qū)域。
該區(qū)域是擴(kuò)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?yàn)樨?fù)壓，以防止擴(kuò)增產(chǎn)物從該區(qū)域擴(kuò)散到其他區(qū)域
三、污染的預(yù)防與控制
PCR實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的核心問題是如何避免污染。在實(shí)際工作中，常見的污染類型有： 擴(kuò)增產(chǎn)物的污染；天然基因組 DNA 的污染；試劑污染和標(biāo)本之間的污染。一旦發(fā)生污染，必須停止實(shí)驗(yàn)，直至找到污染源，實(shí)驗(yàn)結(jié)果必須作廢，并重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因此，污染發(fā)生后，在實(shí)驗(yàn)室尋找污染源不僅費(fèi)時(shí)、繁瑣，而且浪費(fèi)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(yán)格劃分
(1)合理設(shè)置各實(shí)驗(yàn)區(qū)。
(2)每個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域必須有明顯的標(biāo)識(shí)(如醒目的門號或不同的地板顏色等)，避免不同實(shí)驗(yàn)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(yán)格的氣流壓力控制，保證不同實(shí)驗(yàn)區(qū)域不同的壓力要求。
3.規(guī)范的操作
(1)臨床基因擴(kuò)增檢測實(shí)驗(yàn)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(kuò)增檢測。
(2)實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)、正確。實(shí)驗(yàn)工作完成后，必須立即清理該區(qū)域。一些實(shí)驗(yàn)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(yán)格的管理
(1)嚴(yán)格控制人員進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室。與實(shí)驗(yàn)無關(guān)的人員不得隨意進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室。如有可能，整個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)必須設(shè)置獨(dú)立的通道和門
(2)各實(shí)驗(yàn)區(qū)域使用有明顯區(qū)分標(biāo)志(如不同顏色)的工作服，工作人員離開時(shí)，不得將該區(qū)域的工作服帶到其他區(qū)域。
(3) 盡量減少實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)不必要的活動(dòng)，減少交叉污染的可能性
(4)擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)是擴(kuò)增產(chǎn)物污染的主要來源，廢液不能傾倒在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，必須用消毒液浸泡消毒后棄出實(shí)驗(yàn)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(kuò)增產(chǎn)物分析實(shí)驗(yàn)室中可能會(huì)使用某些致突變、有毒物質(zhì)，因此應(yīng)特別注意實(shí)驗(yàn)人員的安全。
5.完備的實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施
齊全的實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施是保證實(shí)驗(yàn)工作的必要條件。根據(jù)各實(shí)驗(yàn)室不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，配備相應(yīng)的設(shè)備和儀器，如超凈工作臺(tái)、離心機(jī)、進(jìn)樣器等。
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