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PCR實驗室(shì) , 或稱(chēng)為 PCR擴增(zēng)實(shí)驗(yàn)室 , 就是進行(háng)聚合酶(méi)鏈(liàn)反(fǎn)應(yīng)的實驗室(shì)場所,廣(guǎng)泛應(yīng)用(yòng)於生物(wù)學(xué)各個領域(yù)。例如艾(ài)滋病(bìng),乙型(xíng)肝(gān)炎,禽(qín)疫病(bìng),癌基因的檢(jiǎn)測和(hé)診斷(duàn),DNA指紋(wén),個(gè)體(tǐ)識(shí)別,親子鑒定(dìng),法醫物證,動(dòng)植物檢(jiǎn)疫,動物(wù)及其衍(yǎn)生產(chǎn)品檢測,動物(wù)飼料,化妝品(pǐn),食(shí)品(pǐn)衛生檢測,轉基因作(zuò)物與(yǔ)轉基(jī)因微生物(wù)檢測等。
一,工(gōng)藝(yì)要求
1,PCR實(shí)驗(yàn)室 , 或稱(chēng)為(wéi) PCR擴(kuò)增(zēng)實(shí)驗(yàn)室 , 就(jiù)是(shì)進行(háng)聚(jù)合酶鏈(liàn)反(fǎn)應的實驗室場所,廣泛應用於生(shēng)物學(xué)各(gè)個領域(yù)。例如艾滋病(bìng),乙(yǐ)型肝(gān)炎,禽疫病,癌基(jī)因(yīn)的檢測和(hé)診斷,DNA指(zhǐ)紋,個(gè)體識(shí)別,親子(zǐ)鑒定,法醫物證,動(dòng)植(zhí)物檢(jiǎn)疫(yì),動(dòng)物(wù)及(jí)其衍(yǎn)生產(chǎn)品檢(jiǎn)測(cè),動物(wù)飼料(liào),化妝(zhuāng)品,食(shí)品衛(wèi)生檢(jiǎn)測,轉基(jī)因作(zuò)物(wù)與轉基(jī)因微(wēi)生物(wù)檢測等。該(gāi)區域主要完成試(shì)劑和主反(fǎn)應(yīng)混合液的(dí)儲存(cún),配製和(hé)封裝(zhuāng)工作 。所有(yǒu)運送(sòng)到該(gāi)區(qū)域的試(shì)劑和材料不應(yīng)經過(guò)其他(tā)區域,試(shì)劑(jì)和(hé)原材(cái)料(liào)應(yīng)在本(běn)區(qū)內儲(chǔ)存和(hé)製備。本(běn)區(qū)域(yù)的氣壓應(yīng)相(xiāng)對(duì)外界保(bǎo)持正(zhèng)壓。由(yóu)於該區域有多種試劑,“安全" 應(yīng)是平(píng)麵(miàn)設(shè)計首要考慮因素(sù)。平(píng)麵設計時(shí)應(yīng)保持(chí)通風流(liú)暢 ,逃生(shēng)暢通。首先(xiān)實(shí)驗(yàn)台布(bù)置在房間的兩側,中(zhōng)間(jiān)的(dí)過(guò)道(dào)全部通向(xiàng)走廊便(biàn)於疏散。同時(shí)根據國(guó)際(jì)人(rén)體工程學的(dí)標準,實驗台與實驗台(tái)通道設(shè)計為 1500mm,中(zhōng)間的通道(dào)可(kě)滿足兩邊(biān)坐人中間(jiān)過人的要求。
2,標(biāo)本製備(bèi)區
該區(qū)域(yù)的功能(néng)是(shì)樣本(běn)的(dí)保存 ,核酸(suān)提取(qǔ)和貯(zhù)存(cún) ,樣本加入(rù)擴增反應(yīng)管和(hé)測定DNA 的合成 。樣本(běn)應(yīng)直(zhí)接(jiē)運(yùn)送至(zhì)該(gāi)區並儲(chǔ)存在本(běn)區(qū)內,不得經(jīng)過其他區(qū)域。對於氣流壓(yā)力的(dí)控製,由於(yú)在(zài)本(běn)區內加(jiā)樣操作可能產生(shēng)氣(qì)溶膠,為(wéi)避免(miǎn)氣(qì)溶膠(jiāo)擴(kuò)散出去(qù)對外(wài)界(jiè)造成汙(wū)染(rǎn),本(běn)區(qū)應對(duì)外界保持(chí)負(fù)壓。從質(zhì)量控(kòng)製的角(jiǎo)度(dù)而(ér)言,本(běn)區(qū)相對於(yú)擴(kuò)增(zēng)反(fǎn)應混(hùn)合物配製(zhì)和(hé)擴增(zēng)區(qū)以及擴(kuò)增產(chǎn)物(wù)分析區(qū)為(wéi)正(zhèng)壓,以避(bì)免從鄰(lín)近區進入本(běn)區的氣(qì)溶膠汙染。但當涉病原微(wēi)生物時,標本製備(bèi)區(qū)GB 19489-2008《實驗室生(shēng)物安全通(tōng)用安(ān)全》對(duì)BSL-2實(shí)驗(yàn)室的(dí)各項(xiàng)安(ān)全(quán)要求,此(cǐ)時要本區相對於(yú)擴增區(qū)為負壓,故(gù)涉及病(bìng)原微生(shēng)物操作時(shí) , 在綜合(hé)考慮(lǜ)質(zhì)量控製(zhì),生(shēng)物安全(quán)因素的前提(tí)下(xià),整體(tǐ)上(shàng)標(biāo)本(běn)製(zhì)備區(qū)與擴增區的壓力應持平。即(jí)均(jūn)為負壓,兩(liǎng)個相(xiāng)鄰房(fáng)間之(zhī)間(jiān)的(dí)負(fù)壓(yā)值(zhí)基(jī)本(běn)相(xiāng)當。
3,擴(kuò)增區
該(gāi)區(qū)域的(dí)功能是(shì)DNA擴(kuò)增和(hé)擴(kuò)增(zēng)片段的(dí)測(cè)定(dìng)。此外反(fǎn)應(yīng)混合(hé)液(yè) (來自(zì)試(shì)劑貯存和製(zhì)備區) 製備成反應(yīng)混(hùn)合(hé)液(yè)和已製備的(dí)DNA模板(bǎn) (來自標本製(zhì)備區(qū)) 的加入(rù)等也(yě)可在本區(qū)內(nèi)進(jìn)行(háng)。對(duì)於(yú)氣(qì)流(liú)壓力(lì)的控(kòng)製, 相(xiāng)對於(yú)鄰近(jìn)區域(yù)為負壓(yā),以避免(miǎn)氣溶膠從本區(qū)漏(lòu)出。為避免氣溶膠所(suǒ)致(zhì)的汙染(rǎn),應盡(jìn)量(liáng)減(jiǎn)少在本區內(nèi)不(bù)必(bì)要的走動。個別操作如加樣等(děng)應在超淨(jìng)台內進行(háng)。
4,產物分析區
該(gāi)區(qū)域(yù)的功能是擴增產(chǎn)物的(dí)分(fēn)析(xī)。該(gāi)區域可能(néng)會用到(dào)某些可致基因突(tū)變的有(yǒu)毒物(wù)質,應特別注(zhù)意(yì)實驗人(rén)員的安全防護(hù)。對於對於氣流(liú)壓力(lì)的控(kòng)製,該(gāi)區域是(shì)PCR實驗(yàn)的最(zuì)後一 步,壓(yā)力應(yīng)為zui低,相對於鄰近區域(yù)為負負(fù)壓,以(yǐ)避免氣溶(róng)膠(jiāo)從(cóng)本區(qū)漏出。為(wéi)避免(miǎn)氣(qì)溶膠所致(zhì)的汙染(rǎn),應(yīng)盡量減少(shǎo)在本(běn)區(qū)內不必要(yào)的走動(dòng)。
二,平(píng)麵布(bù)局(jú)
1,功(gōng)能分區要(yào)求
PCR實驗室原(yuán)則上分(fēn)為(wéi)試劑(jì)準備(bèi)區,樣品製備區,擴(kuò)增區和擴(kuò)增產(chǎn)物分(fēn)析區四個(gè)工作(zuò)區域, 各(gè)工作區域應設緩衝間,工(gōng)作(zuò)區(qū)與(yǔ)緩衝間(jiān)宜(yí)安裝連(lián)鎖(suǒ)裝置。不同功(gōng)能的(dí)工(gōng)作區應是分隔(gé)獨立的,各(gè)工作(zuò)區有(yǒu)明(míng)顯的標誌,不能直通(tōng),如(rú)果緊(jǐn)密相(xiāng)連,需安(ān)裝物(wù)品傳遞(dì)窗(chuāng)。
前(qián)兩區為擴增(zēng)前(qián),後兩區為擴增後(hòu)區(qū),擴(kuò)增前(qián)區(qū)與(yǔ)擴增後區(qū)應嚴格分(fēn)開。
實(shí)驗(yàn)材(cái)料 ,試(shì)劑,記錄紙(zhǐ),筆(bǐ),清潔材料等,隻(zhī)能(néng)從擴(kuò)增前區流向擴(kuò)增後(hòu)區(qū),即從試劑準備(bèi)區(qū),樣(yàng)品(pǐn)製備區(qū),擴增區輸送到擴展產(chǎn)物分析區,不(bù)得(dé)逆(nì)向流動。實驗室的氣流(liú)也應(yīng)從擴(kuò)增(zēng)前(qián)區流向擴(kuò)增後區,不得(dé)逆向流動。
試劑準備(bèi)區 ,擴(kuò)增區(qū) ,擴增產物分析區,空(kōng)間可(kě)以相(xiāng)對小一些(xiē)。
樣品(pǐn)製(zhì)備(bèi)區要放(fàng)置生物安(ān)全櫃(guì)和(hé)低(dī)溫冰(bīng)箱(xiāng),空(kōng)間(jiān)應(yīng)大一(yī)些。通(tōng)常每間(jiān)麵(miàn)積(jī)為15~20m² , 整(zhěng)個區(qū)域(yù)麵積為60~80m² 。
PCR實驗(yàn)室區(qū)域的(dí)設置(zhì)並(bìng)不是一成(chéng)不(bù)變的(dí) , 以(yǐ)下(xià)幾(jī)種情(qíng)況(kuàng)需要說(shuō)明:
(1) 如果(guǒ)樣本在擴(kuò)增(zēng)之前需(xū)要(yào)粉碎處理 , 則(zé)需(xū)要增加(jiā)一個(gè)區域用(yòng)於樣品的粉(fěn)碎(suì)。
(2) 如(rú)果(guǒ)采(cǎi)用(yòng)實時(shí)熒(yíng)光PCR法,則(zé)擴增區(qū)和(hé)分析(xī)區可以(yǐ)合(hé)並為一(yī)個區。
(3) 如果采用(yòng)全自動(dòng)化PCR分(fēn)析儀(yí),則標本(běn)製(zhì)備(bèi)區,擴增(zēng)區和分析區(qū)可(kě)以合並為(wéi)一(yī)個區(qū)。
2,緩衝(chōng)間的設(shè)置
影響空氣在不(bù)同(tóng)區域之(zhī)間傳播(bō)汙染的主要(yào)因素(sù)包括壓差,溫差(chà)以(yǐ)及(jí)門(mén)的卷(juàn)吸(xī)作用(yòng)和(hé)人的裹帶作(zuò)用(yòng)。壓差是空氣從高壓一側通過(guò)門(mén)窗縫隙流向(xiàng)低(dī)壓(yā)一(yī)側(cè)時(shí)的(dí)阻力,其隔(gé)離作用(yòng)限(xiàn)製(zhì)於(yú)房間的(dí)門,窗(chuāng)等(děng)開(kāi)口處於(yú)關閉(bì)狀態(tài)時(shí)候(hòu),一旦(dàn)門(mén)打開(kāi),兩(liǎng)個(gè)房間之間(jiān)的(dí)壓差(chà)將(jiāng)瞬間(jiān)降(jiàng)低為零(líng)。因此壓差屬(shǔ)於靜態(tài)隔(gé)離的(dí)一(yī)種(zhǒng)措施(shī),在(zài)開門狀態下起不到(dào)隔離作用(yòng)。門(mén)開(kāi)啟(qǐ)時, 由於溫差,門(mén)的卷吸(xī)作用和(hé)人(rén)的(dí)裹帶(dài)作用 , 會引(yǐn)起(qǐ)短(duǎn)時間,大風(fēng)量的室(shì)內(nèi)外(wài)空氣交(jiāo)換,產生交叉(chā)汙(wū)染(rǎn)。
由(yóu)以上(shàng)分析(xī)可(kě)知,實驗室(shì)門開啟時,必(bì)然(rán)會產生實驗室內(nèi)空氣的(dí)外泄(xiè)。因此,對(duì)於(yú)PCR實驗(yàn)室,分(fēn)區之前(qián)應分(fēn)別(bié)設置獨立的緩衝間(jiān),保證(zhèng)緩(huǎn)衝(chōng)間的門(mén)不(bù)同(tóng)時開啟。同(tóng)時(shí)可進(jìn)一(yī)步設(shè)計(jì)合理(lǐ)的(dí)壓(yā)差梯度(dù)控製措施(shī)進(jìn)行(háng)全過(guò)程(chéng)的(dí)“動態隔離(lí) "。在(zài)建(jiàn)築(zhù)設施上(shàng),緩(huǎn)衝間是阻隔室(shì)內(nèi)外空(kōng)氣(qì)流通(tōng)即交(jiāo)叉汙(wū)染(rǎn)的(dí)首(shǒu)要(yào)措施(shī)。因此(cǐ) , 各(gè)工(gōng)作(zuò)區均需設置緩衝(chōng)間。