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实验室设计_详细

PCR实验室设计

发布时间:
2019/07/26
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  基因扩增实验又称PCR实验,其特点是能将微量的DNA大幅增加,PCR分子生物学研究和实验的常规方法,广泛应用于生物学各个领域,例如:检验艾滋病、乙型肝炎、禽疫病、癌基因的检测和诊断,DNA指纹、个体识别、亲子鉴别及法医物证,动、植物检疫,动物及其衍生产品检测,动物饲料、化妆品、食品卫生检测,转基因作物与转基因微生物检测等。

  一、PCR实验室平面布局

  基因扩增实验室又称PCR实验,实验室原则上分为4个单独的工作区域,前两区为扩增前区,后两区为扩增后区。扩增前区与扩增后区应严格分开。实验材料、试剂、记录纸、笔、清洁材料等,只能从扩增前区流向扩增后区,即从试剂准备区→样品制备区→扩增区→扩增产物分析区,不得逆向流动。实验室的气流也应从扩增前区流向扩增后区,不得逆向流动。各工作区域应设置缓冲间,工作间与缓冲间之间宜安装连锁装置。不同功能的核酸检验工作区应是分隔独立的工作室,并有明显的标志:各区间不能直通。各区之间如果是紧密相连,需安装物品传递窗。每个工作区域的顶部应安装紫外灯,紫外灯的波长为254nm;安装数量为每20㎡安装一支40W的紫外灯。

  实验室较为理想的布局模式为有一个专用走廓,试剂准备区、样品制备区、扩增区和产物分析区很规范地排列在一起,前三个区各有一个缓冲间,可供换工作服和工作鞋使用,顶上可装一紫外灯。内实验区域设为正压或常压状态,缓冲间内设为负压状态(可上设一抽风装置),使这三个区的空气流向为由实验区域内向外,缓冲间内通向内实验室和走廊的门可安装一种连锁装置,当一个门打开时,另一门必须处于关闭状态,防止出现两个门同时打开的情况。产物分析区可不设缓冲间,但应设为负压状态(装一个排风扇即可),使空气流向由外向内,以防止扩增产物的随空气流出。每一区域都须有明确的标记,工作按试剂准备区、样品制备区、扩增区至产物分析区单一流向进行,各区的仪器设备包括工作服、鞋、实验记录本和笔等都必须专用。如果无法做到以上模式,以下基本要求必须做到:

  (1)四个区域必须是相互独立的。

  (2)各区的仪器设备及各种物品必须是专用的。

  (3)各区完全独立,缓冲间可有可无。如为一个区套一个区的模式,区间不能直通,应有缓冲间,供换工作服及鞋子用,并保证两个区域间始终处于完全的分隔状态。

  (4)产物分析区应安装排风扇或其他抽风装置,维持负压。

  二、各区功能及主要设备

  (1)试剂准备区:扩增试剂的配制、分装和保存。未设缓冲间的试剂储存和准备区,工作区域为正压。用于扩增的试剂应冰冻储存。主要设备有天平、冰箱、离心机、加样器、振荡器、紫外灯。

  (2)样品制备区:实验室样品的混样和测试样品的制备。未设缓冲间时工作区域为负压或减压,可安装排风系统。所用的器具在使用前应经过彻底清洗并消毒,防止交叉污染。主要设备有冰箱、生物安全柜(或洁净工作台、排风柜)、离心机、加样器、振荡器、恒温水浴、上下水设备、废弃物容器、紫外灯。根据制备样品的性质和要求决定操作台是选用生物安全柜、洁净工作台还是排毒柜,如疾控中心、临床医学实验室一般选用生物安全柜,植物转基因、检疫等可选用排毒柜,样品制备需要较高洁净条件的选用洁净工作台。

  (3)扩增区:PCR扩增反应体系的配制和模板的加入,核酸扩增。未设缓冲间的扩增区,工作区域为负压或减压,可安装排风系统。加样应在超净工作台(生物安全柜)内进行,超净工作台的气流方向宜选择垂流式。核酸扩增设备、冰箱、洁净工作台(生物安全柜)、离心机、加样器、废弃物容器、紫外灯。

  (4)扩增产物分析区:扩增产物的测定。未设缓冲间的扩增产物区,工作区域为负压或减压,应安装排风系统。若实验仅采用全自动扩增检测仪(如实时荧光定量PCR仪),可将扩增区与扩增产物分析区合并为一个区。本区所使用的仪器设备有酶标仪、洗板机、加样器和水浴箱等。

  三、实验室空调通风系统设计及压力控制

  各个区域之间应具备单向的实验工艺流、物流、人流与气流,形成单向流程的保护屏障,避免实验之间的相互干扰,防止核酸气溶胶对实验过程造成污染产生假性结果。

  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。

  四、实验室装修

  实验室的墙体,包括顶棚,应结构牢固、气密性好;所有阴角宜采用圆弧形线条过渡;墙体内壁光洁、不吸附、耐腐蚀、易清洗消毒;地面材料应满足无缝隙、无渗漏、光洁、耐腐蚀的要求。地面建议使用PVC卷材地面或自流坪地面,整体性好,便于进行清扫,耐腐蚀。没有条件的也可采用水磨石地面,或大块的瓷砖(≥800mm)接缝需要小于2mm。灯具要选用净化灯具,能达到便于清洗、不积尘的特点。

  在三个实验区和三个缓冲区顶部以及传送窗内部安装有紫外灯,供消毒用。在试剂准备区和样品制备区还设置移动紫外线灯,对实验桌进行局部消毒。

  试剂和标本通过机械连锁不锈钢传递窗传递,保证试剂和标本在传递过程中不受污染。

  试剂和样品通过机械连锁不锈钢(不建议使用电子连锁方式)传递窗传递,保证试剂和样品在传递过程中不受污染(人物分流)。

  五、注意问题

  (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。样品制备区应大一些,因为样品制备室要放置一个生物安全柜和一个低温冰箱。

  (2)试剂准备区、样品制备区设立紧急洗眼器,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。

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