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pcr實驗室設計

基因擴增實驗又稱PCR實驗,其特點是能將微量的DNA大幅增加,PCR分子生物學研究和實驗的常規方法,廣泛應用于生物學各個領域,例如…

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基因擴增實驗又稱PCR實驗,其特點是能將微量的DNA大幅增加,PCR分子生物學研究和實驗的常規方法,廣泛應用于生物學各個領域,例如:檢驗艾滋病、乙型肝炎、禽疫病、癌基因的檢測和診斷,DNA指紋、個體識別、親子鑒別及法醫物證,動、植物檢疫,動物及其衍生產品檢測,動物飼料、化妝品、食品衛生檢測,轉基因作物與轉基因微生物檢測等。

一、PCR實驗室平面布局

基因擴增實驗室又稱PCR實驗,實驗室原則上分為4個單獨的工作區域,前兩區為擴增前區,后兩區為擴增后區。擴增前區與擴增后區應嚴格分開。實驗材料、試劑、記錄紙、筆、清潔材料等,只能從擴增前區流向擴增后區,即從試劑準備區→樣品制備區→擴增區→擴增產物分析區,不得逆向流動。實驗室的氣流也應從擴增前區流向擴增后區,不得逆向流動。各工作區域應設置緩沖間,工作間與緩沖間之間宜安裝連鎖裝置。不同功能的核酸檢驗工作區應是分隔獨立的工作室,并有明顯的標志:各區間不能直通。各區之間如果是緊密相連,需安裝物品傳遞窗。每個工作區域的頂部應安裝紫外燈,紫外燈的波長為254nm;安裝數量為每20㎡安裝一支40W的紫外燈。

實驗室較為理想的布局模式為有一個專用走廓,試劑準備區、樣品制備區、擴增區和產物分析區很規范地排列在一起,前三個區各有一個緩沖間,可供換工作服和工作鞋使用,頂上可裝一紫外燈。內實驗區域設為正壓或常壓狀態,緩沖間內設為負壓狀態(可上設一抽風裝置),使這三個區的空氣流向為由實驗區域內向外,緩沖間內通向內實驗室和走廊的門可安裝一種連鎖裝置,當一個門打開時,另一門處于關閉狀態,防止出現兩個門同時打開的情況。產物分析區可不設緩沖間,但應設為負壓狀態(裝一個排風扇即可),使空氣流向由外向內,以防止擴增產物的隨空氣流出。每一區域都須有明確的標記,工作按試劑準備區、樣品制備區、擴增區至產物分析區單一 流向進行,各區的儀器設備包括工作服、鞋、實驗記錄本和筆等都專用。如果無法做到以上模式,以下基本要求做到:

(1)四個區域是相互獨立的。

(2)各區的儀器設備及各種物品是專用的。

(3)各區完全獨立,緩沖間可有可無。如為一個區套一個區的模式,區間不能直通,應有緩沖間,供換工作服及鞋子用,并保 證兩個區域間始終處于完全的分隔狀態。

(4)產物分析區應安裝排風扇或其他抽風裝置,維持負壓。

二、各區功能及主要設備

(1)試劑準備區:擴增試劑的配制、分裝和保存。未設緩沖間的試劑儲存和準備區,工作區域為正壓。用于擴增的試劑應冰凍儲存。主要設備有天平、冰箱、離心機、加樣器、振蕩器、紫外燈。

(2)樣品制備區:實驗室樣品的混樣和測試樣品的制備。未設緩沖間時工作區域為負壓或減壓,可安裝排風系統。所用的器具在使用前應經過清洗并消毒,防止交叉污染。主要設備有冰箱、生物安 全柜(或潔凈工作臺、排風柜)、離心機、加樣器、振蕩器、恒溫水浴、上下水設備、廢棄物容器、紫外燈。根據制備樣品的性質和要求決定操作臺是選用生物安 全柜、潔凈工作臺還是排毒柜,如疾控中 心、臨床醫學實驗室一般選用生物安 全柜,植物轉基因、檢疫等可選用排毒柜,樣品制備需要較高潔凈條件的選用潔凈工作臺。

(3)擴增區:PCR擴增反應體系的配制和模板的加入,核酸擴增。未設緩沖間的擴增區,工作區域為負壓或減壓,可安裝排風系統。加樣應在超凈工作臺(生物安 全柜)內進行,超凈工作臺的氣流方向宜選擇垂流式。核酸擴增設備、冰箱、潔凈工作臺(生物安 全柜)、離心機、加樣器、廢棄物容器、紫外燈。

(4)擴增產物分析區:擴增產物的測定。未設緩沖間的擴增產物區,工作區域為負壓或減壓,應安裝排風系統。若實驗僅采用全自動擴增檢測儀(如實時熒光定量PCR儀),可將擴增區與擴增產物分析區合并為一個區。本區所使用的儀器設備有酶標儀、洗板機、加樣器和水浴箱等。

pcr實驗室設計

三、實驗室空調通風系統設計及壓力控制

各個區域之間應具備單向的實驗工藝流、物流、人流與氣流,形成單向流程的保護屏障,避免實驗之間的相互干擾,防止核酸氣溶膠對實驗過程造成污染產生假性結果。

PCR實驗室并沒有嚴格的凈化要求,但是為避免各個實驗區域間交叉污染的可能性,宜采用全送全排的氣流組織形式。同時,要嚴格控制送、排風的比例以保證各實驗區的壓力要求。

四、實驗室裝修

實驗室的墻體,包括頂棚,應結構牢固、氣密性好;所有陰角宜采用圓弧形線條過渡;墻體內壁光潔、不吸附、耐腐蝕、易清洗消毒;地面材料應滿足無縫隙、無滲漏、光潔、耐腐蝕的要求。地面建議使用PVC卷材地面或自流坪地面,整體性好,便于進行清掃,耐腐蝕。沒有條件的也可采用水磨石地面,或大塊的瓷磚(≥800mm)接縫需要小于2mm。燈具要選用凈化燈具,能達到便于清洗、不積塵的特點。

在三個實驗區和三個緩沖區頂部以及傳送窗內部安裝有紫外燈,供消毒用。在試劑準備區和樣品制備區還設置移動紫外線燈,對實驗桌進行局部消毒。

試劑和標本通過機械連鎖不銹鋼傳遞窗傳遞,保證試劑和標本在傳遞過程中不受污染。

試劑和樣品通過機械連鎖不銹鋼(不建議使用電子連鎖方式)傳遞窗傳遞,保證試劑和樣品在傳遞過程中不受污染(人物分流)。

五、注意問題

(1)幾個區域的大小設置情況,應該是試劑準備區、產物擴增區、擴增分析區,要小一些。樣品制備區應大一些,因為樣品制備室要放置一個生物安 全柜和一個低溫冰箱。

(2)試劑準備區、樣品制備區設立緊急洗眼器,以備不時之需。

(3)PCR實驗室的潔凈度可以根據用戶的實際使用情況和資金的投入來設計。

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