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Was ist das Design des PCR-Labors?

Aug 03, 2020

Der Kern des PCR-Labordesigns:


1, PCR-Laborlayout

Das PCR-Amplifikationstestlabor ist im Prinzip in drei separate Arbeitsbereiche unterteilt: Reagenzienlager- und -vorbereitungsbereich, Probenvorbereitungsbereich, Amplifikations- und Amplifikationsproduktanalysebereich. Um eine Kreuzkontamination zu vermeiden, muss das Betreten jedes Arbeitsbereichs streng nach einer einzigen Richtung erfolgen, dh nur vom Reagenzienlager- und -vorbereitungsbereich → dem Probenvorbereitungsbereich → dem Bereich zur Amplifikation und Amplifikationsproduktanalyse. Der Transfer von Reagenzien und Proben zwischen den einzelnen Versuchsbereichen sollte über das Transferfenster erfolgen.



2. Design und Druckregelung der Laborklimaanlage und des Lüftungssystems

Das PCR-Labor hat keine strengen Anforderungen an das Reinigungsniveau. Um jedoch die Möglichkeit einer Kreuzkontamination zwischen verschiedenen Versuchsbereichen zu vermeiden, ist es ratsam, ein Formular für die vollständige Abgabe und Organisation der Abluft zu verwenden. Gleichzeitig muss das Verhältnis von Luftzufuhr und -abgas streng kontrolliert werden, um die Druckanforderungen für jeden Versuchsbereich sicherzustellen.


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(1) Lager- und Aufbereitungsbereich für Reagenzien

Die Hauptoperationen in diesem Versuchsbereich sind die Herstellung von Lagerungsreagenzien, die Abgabe von Reagenzien und die Herstellung des Hauptreaktionsgemisches. Reagenzien und Materialien für die Probenvorbereitung sollten direkt in diesen Bereich und nicht durch andere Bereiche transportiert werden. Die Reagenzienrohstoffe müssen in dieser Zone gelagert und zu den erforderlichen Lagerreagenzien in dieser Zone verarbeitet werden. Zur Steuerung des Luftstromdrucks sollte dieser Bereich außen einen leichten Überdruck aufrechterhalten.



(2) Probenvorbereitungsbereich

Die Hauptoperationen in diesem Bereich sind Probenkonservierung, Nukleinsäureextraktion (RNA, DNA), Lagerung und Zugabe zum Amplifikationsreaktionsröhrchen sowie Messung der DNA-Synthese. Der Druckgradient in diesem Bereich muss ein Überdruck relativ zum angrenzenden Bereich sein, um zu vermeiden, dass Aerosolverschmutzung aus dem angrenzenden Bereich in den Bereich gelangt. Da beim Laden der Proben durch Aerosole verursachte Verunreinigungen auftreten können, sollte ein unnötiges Gehen in diesem Bereich vermieden werden.


(3) Bereich Amplifikation und Amplifikationsproduktanalyse

Die Hauptoperationen in diesem Bereich sind die DNA-Amplifikation und die Bestimmung amplifizierter Fragmente. Zusätzlich kann in diesem Bereich auch die Zugabe der hergestellten DNA-Matrize (aus dem Probenvorbereitungsbereich) und die Herstellung des Hauptreaktionsgemisches (aus dem Reagenzienspeicher- und -vorbereitungsbereich) zu einem Reaktionsgemisch durchgeführt werden. Die Druckgradientenanforderungen in diesem Bereich sind: Unterdruck relativ zum angrenzenden Bereich, um ein Austreten von Aerosol aus diesem Bereich zu vermeiden. Um eine durch Aerosole verursachte Verschmutzung zu vermeiden, sollte unnötiges Gehen in der Umgebung minimiert werden. Einzelne Operationen wie die Zugabe von Proben sollten in einer ultrareinen Bank durchgeführt werden.


3. Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung


Das Kernproblem des PCR-Labordesigns ist die Vermeidung von Kontaminationen. In der tatsächlichen Arbeit sind die folgenden Arten von Verschmutzung häufig: Kontamination von verstärkten Produkten; Kontamination der natürlichen genomischen DNA; Kontamination von Reagenzien und Kontamination zwischen Proben. Denn sobald eine Verschmutzung auftritt, muss das Experiment gestoppt werden, bis die Quelle der Verschmutzung gefunden ist, und das Ergebnis des Experiments muss ungültig gemacht und das Experiment muss wiederholt werden. Daher ist es zeitaufwändig und mühsam, die Verschmutzungsquelle im Labor nach dem Auftreten der Verschmutzung zu finden und Arbeitskräfte und materielle Ressourcen zu verschwenden. Um Umweltverschmutzung zu vermeiden, sollte daher die Prävention und nicht die Beseitigung oberste Priorität haben.


(1) Strikte Aufteilung des Arbeitsbereichs

Die Einstellung jedes Versuchsgebiets ist angemessen; Jeder Versuchsbereich sollte offensichtliche Markierungen aufweisen (z. B. auffällige Hausnummer oder unterschiedliche Grundfarbe usw.), um Verwechslungen von Ausrüstung und Reagenzien in verschiedenen Versuchsbereichen zu vermeiden.


(2) Angemessene Systemeinstellungen

Angemessene Einstellungen für Klima- und Lüftungssysteme, versuchen Sie, Klimaanlagen mit vollständiger Lieferung und voller Abluft zu verwenden. strenge Luftstromdruckkontrolle, um unterschiedliche Druckanforderungen in verschiedenen Versuchsbereichen sicherzustellen.


(3) Standardbetrieb

Die Techniker des Amplifikationstestlabors müssen eine Schulung am Arbeitsplatz absolvieren und können erst nach ihrer Qualifikation an klinischen Genamplifikationstests teilnehmen. Während des Versuchsbetriebs muss der Bediener Handschuhe tragen und diese häufig wechseln. Darüber hinaus ist die Verwendung von Einwegkappen im Betrieb auch eine wirksame Maßnahme zur Vermeidung von Umweltverschmutzung. Die Reinigungsarbeiten sind pünktlich und korrekt. Nach Beendigung der experimentellen Arbeiten muss der Bereich sofort gereinigt werden. Zusätzlich zu der herkömmlichen Desinfektionsflüssigkeit zum Abwischen und Desinfizieren der Oberfläche oder zur Desinfektion mit UV-Bestrahlung sollten einige experimentelle Geräte auch autoklaviert werden.


(4) Strenges Management

Kontrollieren Sie das Personal, das das Labor betritt und verlässt, streng. Personal, das nichts mit dem Experiment zu tun hat, darf das Labor nicht nach Belieben betreten und verlassen. Richten Sie nach Möglichkeit unabhängige Durchgänge und Türen ein, um den gesamten Versuchsbereich zu betreten und zu verlassen. Minimieren Sie unnötiges Gehen im Versuchsbereich, um die Möglichkeit einer Kreuzkontamination zu verringern. Amplifikationsprodukte Der Analysebereich ist die Hauptquelle für die Kontamination amplifizierter Produkte. Abfallflüssigkeit kann nicht im Labor abgeladen werden. Es muss in einem Desinfektionsmittel eingeweicht und desinfiziert und vom Labor weggeworfen werden. Einwegmaterialien wie gebrauchte Spitzen sollten ebenfalls desinfiziert werden. Nach dem Einweichen und Desinfizieren eine gleichmäßige Behandlung wie Verbrennung usw.; Im Bereich der Analyse des Amplifikationsprodukts können einige genetische Mutationen und toxische Substanzen verwendet werden. Besonderes Augenmerk sollte auf den Sicherheitsschutz des Versuchspersonals gelegt werden.


(5) Komplette Laborunterstützungseinrichtungen

Um die experimentellen Arbeiten sicherzustellen, sind komplette Laborunterstützungseinrichtungen erforderlich. Entsprechende Geräte und Instrumente sollten entsprechend den unterschiedlichen Versuchsinhalten jedes Labors ausgestattet sein, z. B. ultrareine Bänke, Zentrifugen, Probenehmer usw.