自新冠肺炎爆发以来,现阶段,各省市已进入疫情防控常态化时期,⼤家对“核酸检测”这个词已不再陌生,那么,什么是核酸检测?进⾏核酸检测的实验室的神秘⾯貌是怎样的?接下来,让我们⾛进入核酸检测实验室(PCR)的世界。
PCR实验,即临床基因扩增实验,是专门⽤来检验艾滋病、⼄型肝炎、禽疫病等病毒感染性疾病的⼀种检测⼿段。它可以通过将病毒体内所含的基因进⾏扩增的⽅法,测出⼀些病毒含量不⾼的感染者体内是否含有特定的病毒。就新冠病毒核酸检测来,RT-PCR是⽬前使⽤最⼴泛和较准确的筛选和确认⽅法。
PCR实验室平面布置示意图与布局
一般实验室间隔材料分:彩钢板,不锈钢板,理化板等,价格依次而上,主要考虑不产尘,不滋菌,容易清理就行 。
临床基因扩增检验实验室原则上分为四个单独的工作区域: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.为避免交叉污染,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。各实验区之间的试剂及样品传递应通过传递窗进行。
PCR 实验室基本要求
PCR实验室可以是分散形式,也可以是组合形式。完成一组PCR实验,通常应经过试剂配制、样品处理、核酸扩增及产物分析四个实验过程,若实验工艺需要,还应增加样品粉碎过程。
分散形式PCR实验室
所谓分散形式PCR实验室,是指完成上述实验过程的实验用房彼此相距较远,呈分散布置形式。对于这种布置形式的PCR实验室,由于各个实验之间不易相互干扰,因此无需特殊条件要求。
组合形式PCR实验室
所谓组合形式PCR实验室, 是指完成PCR四个实验过程的实验用房相邻布置,组成独立实验区域的形式。对于组合形式PCR实验室,由于各个实验间集中布置,容易造成相互干扰,因此,对总体布局以及屏障系统具有一定的要求。各室在入口处设缓冲间,以减少室内外空气交换。试剂配制室及样品处理室宜呈微正压,以防外界含核酸气溶胶的空气进入,造成污染;核酸扩增室及产物分析室应呈微负压,以防含核酸的气溶胶扩散出去污染试剂与样品。如果使用荧光PCR仪,扩增室和产物分析室可以合并。
若房间进深允许,可设PCR内部专用走廊。需要指出的是在减少室内外空气交换方面,缓冲间比专用走廊更有意义。
PCR实验区的设置,几个要注意的问题:
1、几个区域的大小设置情况,应该是试剂准备区、产物扩增区、扩增分析区,要小一些。标本制备区应大一些。因为,标本制备室要放置一个生物安全柜为一个低温冰箱。
2、试剂准备区、标本制备区就设立紧急洗眼器,以备不时之需。
3、PCR实验室的洁净度可以根据用户的实际使用情况和资金的投入来设计。
怎样建立pcr实验室?
为了对以个特定序列进行PCR做重复检测,需要三个不同的区域,每一个区域的具体技术操作和试剂在下面详细列出:
样品准备区
这个区域专门用作样品的准备,在制备和操作用于核酸提取的试剂时应该采取预防措施:
1)PCR产物和带有要扩增序列的DNA克隆不能在这个房间操作。
2)组织培养物、组织标本和血清样品都带进样品准备间处理,以根据应用的需要提取DNA或RNA。
3)用于样品处理的工具不能被用作普通分子克隆的工具,也不能用作操作靶序列。
4)DNA样品应该用有专门的防护或正压活塞式移液管操作,以防止在吸取样品时有气溶胶遗留。
5)大体积样品应该用单独包装的无菌一次性移液管吸取。
6)管子打开前都要简短离心以减少气溶胶的产生,而且管子不能用力崩开,这样会产生气溶胶。
7)任何时候都应该穿实验服和带手套,手套要经常更换,尤其在抽提过程中每一步之间都要更换。实验服要专门用于样品准备间,经常清洗。
样品准备和RNA-PCR
RNA-PCR的额外步骤需要额外的样品操作,这样增加了样品之间污染的机会。为了避免这一问题,反转录一步可以在样品准备区进行。在RNA-PCR中应用UNG以防止污染的方法也有报道。
建立前PCR区
必须有专门用于准备各种反应的区域,这个区域必须保持干净,而且没有来自克隆和样品准备的污染。前PCR区必须要有试剂和准备,特别是专门用于前PCR区的正压活塞式移液管。
PCR实验室试剂的操作
⑴所用的所有溶液都应该没有核酸和(或)核酸酶(DNase和RNase)污染。
⑵所有PCR试剂中使用的水都应该是高质量的-新鲜蒸馏的去离子水,用0。22μm过滤的,并且是高压灭菌。
⑶在20℃到25℃贮存的试剂建议加点像叠氮钠一类的抗微生物剂,在扩增试剂或样品制备试剂中加入0.025%的叠氮钠不抑制扩增反应。
⑷所用试剂都应该以大体积配制,实验一下看试剂是否满意,然后分装成仅够一次使用的量进行贮存。
⑸所有试剂和样品准备过程中都要使用一次性灭菌的瓶子和管子。
⑹新配制的试剂在用于准备新的标本之前应该加以检验。
⑺样品准备和前PCR区所使用的移液管在不使用时都应该小心保存。
在前PCR区建立PCR混合物
⑴可以把即刻可用的“主混合物"溶液配好、分装并保存在-20℃或4℃,在实验室只涉及到扩增一种或少数几种特异序列时这样做很有用。
⑵如果你的实验室使用多套引物,以致于配制包括所有试剂的单一反应混合物不够经济,可以考虑分装保存够一天的PCR成分。
控制污染的方法
已设计出很有力的酶学方法用来消除一种形式的污染—使用UNG,这一技术能有效地消除由PCR产物引起的污染。另一种控制污染的方法是使用紫外线,这种方法不能完全消除污染问题,但可以将污染降低几个数量级。
PCR仪的位置
后PCR区PCR完成以后,需要分析样品并解释数据,应该留出一个专门用于反应后处理样品的地方。后PCR活动中使用的所用试剂、一次性耗材和仪器都必须是专门用于这一目的,决不能把实验室这一区域的试剂或仪器用于任何前PCR活动。
以上是根据核酸检测实验室建设基本要求等⽅⾯让我们对PCR实验室有了进⼀步认识。核酸检测要求严谨,容不得半点疏忽,⼀个看似简单的结果背后都是每位检验者汗⽔的结晶!