一、PCR实验室的主要污染源
1、样本及仪器的交叉污染:
①收集样本的容器被污染或样本密封不严外溢;
②不同样本移液时忘记更换枪尖或未使用带滤芯枪尖;
③移液器等实验器具及耗材未及时消*灭菌;
④不同样本同时开盖或样本剧烈震荡、反复吹吸导致气溶胶形成扩散,相互交叉污染。
2、科研中得到的质粒克隆:作为阳性质控品的克隆质粒外溢。
3、以前分析研究的特定微生物;
4、大量存在于实验环境中的特定微生物;
5、扩增产物污染:以前扩增产物的残留污染;大量拷贝的产物泄漏或扩增后的PCR反应管意外开盖。
6、实验试剂污染:在试剂配制过程中,掺入核酸模板导致污染。
这也是PCR实验室最容易产生的将造成假阳性的污染。PCR扩增可以引起实验室中扩增产物的积累,通常,一次典型的PCR扩增可以产生10^9拷贝的靶序列,如果气溶胶化,甚至最小的气溶胶都会含有10^6拷贝的扩增产物。如果不加以控制,在短期内累积的气溶胶化的扩增产物即会污染实验室中的试剂、
仪器设备和通风系统,从而造成严重的实验室污染,出现大量的假阳性结果。一些RNA扩增技术如基于核酸序列的扩增(NASBA)、转录介导的扩增(TMA)和Qbeta复制酶等不易产生扩增产物的污染,这是由于它们的扩增产物为RNA,可以被环境中的RNA酶迅速地降解。
二、PCR实验室中污染的预防
PCR实验室设计的核心问题就是如何避免污染。在实际工作中,常见的有以下几种污染类型:扩增产物的污染;天然基因组DNA的污染;试剂的污染以及标本间的污染。因此要避免污染,首先应是预防,而不是排除。
从分区设计上看,合理的实验室分区:试剂准备区、样本制备区、扩增区、产物分析区,不可逆行。工作区域的严格划分,各个实验区域要有明显的标记(如醒目的门牌或不同的地面颜色等),以避免各个不同实验区域设备物品、试剂等发生混淆。
从通风系统设计上看,合理的系统设置,合理的空调通风系统设置,尽量采用全送全排的空调系统;严格的气流压力控制,保证不同的实验区内不同的压力要求。
三、正确的实验操作规范
1、实验应在超净工作台内进行,工作台内应放置PCR专用的微量离心机、各量程的移液器和其他必须物品。
2、实验的过程中选择最合适尺寸的手套并能及时更换,在进出不同实验区域或进行模板操作后都应更换实验服、口罩、帽子及手套,以避免不同实验区交叉污染。
3、装有PCR试剂的反应管在打开之前应先瞬时离心,将管壁及管盖上的液体离至管底,降低污染手套或加样器的风险。谨慎开启反应管,防止管内液体溅出或形成气溶胶导致污染。
4、吸加试剂和模板的操作应严格按照规范要求进行,遵守“慢吸快打”原则,尽量一次性完成,忌多次抽吸,以避免气溶胶产生的交叉污染。
5、PCR试剂建议小量分装,以减少反复冻融、重复取样次数。多样本PCR反应时,先配制反应混合液分装至反应管中,最后加入样本核酸,请勿同时开盖,尽量保证单人单管,实现完全闭管操作。
6、实验试剂应与样品和PCR产物分开保存,不应放于同处。
7、PCR扩增实验完成后及时将反应管取出,用一次性手套将产物反应管包裹丢弃,保证管盖紧闭。
8、严格控制进出实验室的人员。在各个实验区域使用带有明显区别标志的工作服(如不同颜色),当工作人员离开时不得将本区的工作服带至其它区域;尽量减少在实验区内不必要的走动以减少交叉污染的可能性。
9、扩增产物分析区是最主要的扩增产物污染来源,废液不能在实验室中倾倒,必须经消*液浸泡消*后在远离实验室的地方弃掉,用过的吸头等一次性材料也应经消*液浸泡消*后统一处理,如焚烧等。