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PCR实验室设计与建设过程中应注意哪些问题

发布时间:2019-09-06

一、什么是PCR实验室

PCR是聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction)的简称。聚合酶链式反应也可以当作一项极其重要的酶促合成DNA技术。PCR又称为无细胞克隆系统或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增法,是基因扩增技术的一次重大革新,它可将极微量的靶DNA特异地扩增上百万倍。

聚合酶链反应(PCR)是在DNA聚合酶催化下,以母链DNA为模板以特定引物为延伸起点,通过变性、退火、延伸等步骤,体外复制出与母链模板DNA互补的子链DNA的过程。是一项DNA体外合成放大技术,能快速特异地在体外扩增任何目的DNA。可用于基因分离克隆,序列分析,基因表达调控,基因多态性研究等许多方面。

一对合成DNA的引物经过高温变性、低温退火和中温延伸三个阶段为一个循环,每一次循环使特异区段的基因拷贝数放大一倍,一般样品是经过30次循环,最终使基因放大了数百万倍; 将扩增产物进行电泳,经溴化乙锭染色,在紫外灯照射下肉眼能见到扩增特异区段的DNA带。

二、设计要点

1、主体结构:

目前实验室的主体多为彩钢板、铝合金型材。室内所有阴角、阳角均采用铝合金R50内圆角铝,从而解决容易污染、积尘、不易清扫等问题。并且彩钢板结构牢固,线条简明,美观大方,密封性好。

2、标准的四区分隔和气压调节:

将PCR过程分成试剂准备、标本制备和PCR扩增区及产物分析检测区四个独立的实验区。整个区域有一个整体缓冲走廊。每个独立实验区设置有缓冲区,同时各区通过气压调节,使整个PCR实验过程中试剂和标本免受气溶胶的污染并降低扩增产物对人员和环境的污染。

3、消毒:

在四个实验区和四个缓冲区顶部以及传送窗内部安装有紫外灯,供消毒用。

在试剂准备区和标本制备区还设置移动紫外线灯,对实验桌进行局部消毒。

4、机械连锁不锈钢传递窗:

试剂和标本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,保证试剂和标本在传递过程中不受污染(人物分流)。

5、地面

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(至少800mm×800mm)接缝需要小于2mm。

6、照明

灯具要选用净化灯具,能达到便于清洗、不积尘的特点。

另外:

PCR实验室可分为两个大的功能工作区域:核酸扩增前区和核酸扩增后区。核算扩增前区包括试剂准备间和样本制备间,这个两房间各自独立,不能出现空气互通,这两个房间相对外界气压呈正压状态。核酸扩增后区包括扩增区和产物分析区,使用实时荧光PCR仪、HIV病毒载量测定仪的PCR实验室,这个两区域可以合并为一个房间。这个区域如果是分开两个房间,这两个房间也必须是各自独立,不能出现空气互通。核算扩增后区对外界气压呈负压状态。

‚PCR实验室根据使用仪器的功能合理设置各个工作区域,如采用聚合酶联反应:则设置试剂储存和准备区、标本制备区、扩增区、扩增产物分析区四个单独的工作区域,这是最常用的分区方式。样品需要粉碎处理的,还需增设样品粉碎区;若使用实时荧光PCR法:基因扩增区、基因产物分析区可以合并在一个房间内;采用标本处理、核酸提取及扩增检测为一体的全自动化PCR分析仪,则标本制备区、扩增区、扩增产物分析区可合并为一个区域,因此PCR实验室原则上设置五个区或四个区或三个区或二个单独的工作区。

ƒ核酸扩增前区和核酸扩增后区可设在一个房间内,但必须在满足下列要求的前提下:

核酸扩增前区实验室内设置两个不同位置的实验区,试剂配置在超净工作台中操作,样品处理在生物安全柜内操作。

在核酸扩增后区使用全封闭的扩增和检测系统,如实时荧光PCR仪等。

每个实验人员使用各自的试剂、耗材、移液器和盛放污染物的盛器。

在实验前后对操作区域和共享器具进行清洁及消毒。

各区域的试剂、器具、仪器和设备为该区专用,不得交叉使用。

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