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            PCR基因擴增實驗室

            作者:admin 出處:科瓦特發表時間:2020-05-23 10:02:10
             

            PCR基因擴增實驗室介紹和標準:

            PCR實驗室又叫基因擴增實驗室。PCR是聚合酶鏈式反應(PolymeraseChainReaction)的簡稱。是一種分子生物學技術,用于放大特定的DNA片段,可看作生物體外的特殊DNA復制。通過DNA基因追蹤系統,能迅速掌握患者體內的病毒含量,其精確度高達納米級別。

            PCR實驗室必須建立嚴格的實驗室管理制度、建立標準化操作程序(SOP)、建立系列質量管理文件等,確保實驗室日常運行符合國家衛生部的要求,確保檢測結果準確、確保實驗室衛生安全,確保實驗室長期穩定運行.

            PCR設計規范/PRINCIPLES

            配置原則 室全PCR線實驗(高檔實驗室) 標準PCR實驗室(中檔實驗室) 普通實驗室(普通實驗室) 測序實驗室(??茖嶒炇遥?/span>
            開展項目            涵蓋了目前分子生物學能開展所有項目,達到國內甚至國際一流CR實驗室水平。 檢測項目齊全,涵蓋了目前臨床需求的常規檢測項目,達到國內PCR標準實驗室的檢測水平。 臨床科室或小型醫院開展PCR項目,檢測項目滿足臨床需求,達到或達不到國內PCR標準實驗室的標準。 開展測序的所有檢測項目,達到標準PCR實驗室水平
            項目先進性            除開展常規的檢測項目外,還需開展高端項目,如測序項目、超敏PCR項目、腫瘤檢測等高端項目。 開展項目技術性能基本滿足臨床需求,達到國內PCR標準實驗室的檢測水平。 開展項目技術性只能滿足科室或小型醫院的當前需求,不具有先進性。 國內外最先進的PCR測序檢測項目,達到個體化診療的需求。
            人員要求            至少有兩人,除經過普通PCR上崗培訓外,要具有測序項目檢測實驗及結果分析能力。 至少有兩人,除經過普通PCR上崗培訓外,要具有測序項目檢測實驗及結果分析能力。 至少有兩人,除經過普通PCR上崗培訓外,要具有測序項目檢測實驗及結果分析能力。 至少有兩人,除經過普通PCR上崗培訓外,要具有測序項目檢測實驗及結果分析能力。
             

            PCR基因擴增實驗室技術參數:


            區域 壓力 溫度 相對濕度 照明
            PCR走廊 +5-0Pa 20-26度 40-60%RH 主實驗室≥300LX,其余房間20-300LX
            PCR試劑準備區 +10Pa
            PCR樣品制備區 +15Pa
            PCR擴增及擴增產物分析區 -15-250Pa

            基因擴增檢驗實驗室平面布局

            1)臨床基因擴增檢驗實驗室區域設置原則

            1、 試劑儲存和準備區                                                          2、 標本制備區
            PCR實驗室試劑準備區PCR產物擴增區
            3、 擴增反應混合物配制和擴增區                                4、 擴增產物分析區
            PCR擴增區PCR產物分析區

            如使用全自動分析儀,區域可適當合并。

            2)各工作區域必須有明確的標記,避免不同工作區域內的設備、物品混用。

            3)進入各工作區域必須嚴格按照單一方向進行,即試劑儲存和準備區—>標本制備區—>擴增反應混合物配制和擴增區—>擴增產物分析區。

            4)不同的工作區域使用不同的工作服(例如不同的顏色)。工作人員離開各工作區域時,不得將工作服帶出。

             PCR基因擴增實驗室平面圖

            PCR基因擴增實驗室平面圖

            PCR擴增檢驗實驗室原則上分為三個單獨的工作區域:試劑貯存和準備區、標本制備區、擴增和擴增產物分析區。為避免交叉污染,進入各個工作區域必須嚴格遵循單一方向進行,即只能從試劑貯存和準備區→標本制備區→擴增和擴增產物分析區。各實驗區之間的試劑及樣品傳遞應通過傳遞窗進行。

            (1)試劑貯存和準備區

            該實驗區主要進行的操作為貯存試劑的制備、試劑的分裝和主反應混合液的制備。試劑和用于樣品制作的材料應直接運送至該區,不得經過其他區域。試劑原材料必須貯存在本區內,并在本區內制備成所需的貯存試劑。對與氣流壓力的控制,本區應對外界保持微正壓。

            (2)標本制備區

            該區域主要進行的操作為樣本的保存、核酸(RNA、DNA)提取、貯存及其加入至擴增反應管和測定DNA的合成。本區的壓力梯度要求為:相對于鄰近區域為正壓,以避免從鄰近區進入本區的氣溶膠污染。另外,由于在加樣操作中可能會發生氣溶膠所致的污染,所以應避免在本區內不必要的走動。

            (3-4)擴增和擴增產物分析區

            該區域主要進行的操作為DNA擴增和擴增片段的測定。此外,已制備的DNA模板(來自樣本制備區)的加入和主反應混合液(來自試劑貯存和制備區)制備成反應混合液等也可在本區內進行。本區的壓力梯度要求為:相對于鄰近區域為負壓,以避免氣溶膠從本區漏出。為避免氣溶膠所致的污染,應盡量減少在本區內的不必要的走動。個別操作如加樣等應在超凈臺內進行。

            PCR區完成以后,需要分析樣品并解釋數據,應該留出一個專門用于反應后處理樣品的地方。后PCR活動中使用的所用試劑、一次性耗材和儀器都必須是專門用于這一目的,決不能把實驗室這一區域的試劑或儀器用于任何前PCR活動。產物分析區如使用全自動分析儀,區域可適當合并。

            (5)緩沖區與沖洗區

            整個區域有一個整體緩沖走廊。每個獨立實驗區設置有緩沖區,同時各區通過氣壓調節,使整個PCR實驗過程中試劑和標本免受氣溶膠的污染并降低擴增產物對人員和環境的污染。

            可打開緩沖區Ⅰ,緩沖區Ⅱ和PCR擴增區的排風扇往外排氣,在實驗區的外墻上和各扇門上都安裝有風量可調的回風口,空氣通過回風口向室內換氣。外面有用于實驗后消毒,消毒區域有專用清洗液和專用潔凈洗手池,以及消毒紙巾。

            若房間進深允許,可設PCR內部專用走廊。需要指出的是在減少室內外空氣交換方面,緩沖間比專用走廊更有意義。

            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實驗室案例欣賞


            以下為科瓦特設計的疾控中心PCR基因擴增實驗室的整體建設:

            1、主體結構:

            主體為彩鋼板、鋁合金型材。室內所有陰角、陽角均采用鋁合金50內圓角鋁,從而解決容易污染、積塵、不易清掃等問題。結構牢固,線條簡明,美觀大方,密封性好。

            2、標準的三區分隔和氣壓調節:

            將PCR過程分成試劑準備、標本制備和PCR擴增、分析三個(或)四個獨立的實驗區。整個區域有一個整體緩沖走廊。每個獨立實驗區設置有緩沖區,同時各區通過氣壓調節,使整個PCR實驗過程中試劑和標本免受氣溶膠的污染并降低擴增產物對人員和環境的污染。

            可打開緩沖區Ⅰ,緩沖區Ⅱ和PCR擴增區的排風扇往外排氣,在實驗區的外墻上和各扇門上都安裝有風量可調的回風口,空氣通過回風口向室內換氣。

            3、消毒:

            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。在試劑準備區和標本制備區還設置移動紫外線燈,對實驗桌進行局部消毒。

            4、機械連鎖不銹鋼傳遞窗:

            試劑和標本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,保證試劑和標本在傳遞過程中不受污染(人物分流)。

            5、地面

            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(至少800mm×800mm)接縫需要小于2mm。

            6、照明

             

            燈具要選用凈化燈具,能達到便于清洗、不積塵的特點。

            科瓦特PCR實驗室案例展示:

            PCR實驗室細節圖PCR產物分析區
                                  生物安全標識                                                   產物擴增區
            PCR實驗室產物分析區PCR緩沖區
                                    PCR標本制備區                                         PCR緩沖區
            PCR洗手消毒區PCR換衣處

                                        PCR洗手消毒區                                          PCR沐浴換衣區
            PCR通風與消防區PCR控制系統
               PCR通風與消防區 (不同區域工作人員衣服不同)                    PCR負壓控制區

            在建設的過程中應注意:

            ●規范的安裝流程和全面的服務流程。

            ●嚴格按照規范科學設計的安裝流程。

            ●安裝前需要確定以下安裝條件,如:電源電壓,電源進線位置,電話網絡線進線位置,進水水壓,最小安裝空間,地面平整度,通風孔、進水管和下水管的位置等,理想狀態的空間尺寸和通風口尺寸。

            PCR即聚合酶鏈式反應,是分子生物學研究和實驗的常規方法,也是生物學、醫學臨床等領域廣泛應用的實驗技術。其特點是能將微量的DNA大幅增加。實驗室分為四個區域,進入各工作區域必須嚴格按照單一方向進行,不同的工作區域使用不同的工作服(例如不同的顏色)。工作人員離開各工作區域時,不得將工作服帶出,

            PCR整體實驗室區域分別為:

            1.試劑配制區

            2.樣品處理區

            3.核酸擴增區

            PCR實驗室可以是分散形式,也可以是組合形式。完成一組PCR實驗,通常應經過試劑配制、樣品處理、核酸擴增及產物分析四個實驗過程,若實驗工藝需要,還應增加樣品粉碎過程。

            一、分散形式PCR實驗室

            所謂分散形式PCR實驗室,是指完成上述實驗過程的實驗用房彼此相距較遠,呈分散布置形式。對于這種布置形式的PCR實驗室,由于各個實驗之間不易相互干擾,因此無需特殊條件要求。

            pcr實驗室

            二、組合形式PCR實驗室

            所謂組合形式PCR實驗室,是指完成PCR四個實驗過程的實驗用房相鄰布置,組成獨立實驗區域的形式。對于組合形式PCR實驗室,由于各個實驗間集中布置,容易造成相互干擾,因此,對總體布局以及屏障系統具有一定的要求。各室在入口處設緩沖間,以減少室內外空氣交換。試劑配制室及樣品處理室宜呈微正壓,以防外界含核酸氣溶膠的空氣進入,造成污染;核酸擴增室及產物分析室應呈微負壓,以防含核酸的氣溶膠擴散出去污染試劑與樣品。

            如果使用熒光PCR儀,擴增室和產物分析室可以合并。

            若房間進深允許,可設PCR內部專用走廊。需要指出的是在減少室內外空氣交換方面,緩沖間比專用走廊更有意義。

            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。

            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.。

            PCR實驗室設置和驗收

            擬設置臨床基因擴增檢驗實驗室的醫療機構按照《臨床基因擴增檢驗實驗室基本設置標準》籌建實驗室;籌建完成后,由法定代表人向衛生部臨檢中心提出技術驗收申請。

            申請時需提交以下材料:

            (一)《醫療機構執業許可證》復印件;

            (二)可行性研究報告;

            1、擬設臨床基因擴增檢驗實驗室機構的所在地醫療衛生資源狀況、本機構的基本情況、對臨床基因擴增檢驗的需求以及臨床基因擴增實驗室運行的預測分析;

            2、擬設臨床基因擴增檢驗實驗室的設置平面圖;

            3、擬設臨床基因擴增檢驗實驗室將開展的檢驗項目、實驗設備條件和有關技術人員資料

            PCR實驗室驗收條件:

            1根據衛生部臨檢中心規定,凡是根據需要開展PCR檢測實驗室建設的醫療機構均通過衛生臨床檢驗中心實驗室驗收并取得合格證書方可開展工作。二級以上醫院方可設立PCR實驗室,含??漆t院。

            2驗收規定:

            三級醫院由衛生部臨床檢驗中心組織專家(一般均為各省臨床檢驗中心主任)進行,二級醫院由各個省臨床檢驗中心組織專家(一般為本省醫療機構主任級別專家)進行驗收。按照《臨床基因擴增檢驗實驗室基本設置標準》對提出申請的臨床基因擴增檢驗實驗室進行技術驗收。驗收完成后,在20日內將驗收報告寄送至申請機構。

            驗收人員組成:一個驗收小組一般為3人,其中一人為聯絡小組組長,其他為其他省臨床檢驗中心主任或者本省醫院內任職專家。

            PCR實驗室所在科室規定:根據規定,PCR檢測應該由各醫院的檢驗科開展,其他科室如傳染科,皮膚科等,要求開展并申請驗收的,應該事先由各省臨床檢驗中心認可。

            PCR實驗室人員規定:根據規定,PCR實驗室操作人員至少2名,且有PCR上崗培訓合格證。

            PCR實驗室設備:PCR實驗室內所需要的醫療設備均需要取得相關醫療器械注冊許可證,檢測試劑均需要取得新藥證書和藥品生產文號,熒光定量PCR不得使用超過五年。

            PCR實驗室認證實施規定:

            PCR實驗室認證驗收時,均會給定未知標本5份(一般是HBV-DNA,可能是近一兩年的衛生部臨床檢驗中心室間質控品),要求待認證實驗室做實驗并打印報告單作為驗收的重要實驗依據。一般要求5份標本的定量結果必須在范圍值之內,否則不合格。

            PCR實驗室各區域管理規定:
             


            試劑準備區工作制度

            一、實驗人員進入該區須更換工作服,穿本區專用綠色工作服,戴帽子、口罩及更換專用拖鞋。

            二、實驗員在試劑準備區接收標本、準備實驗用的試劑。

            三、實驗員每天收齊標本,驗收登記后,將標本通過傳遞窗送入標本制備區。四、在試劑準備區配置好試劑后放入冰箱內備用。需要時通過傳遞窗送入標本制備區。

            五、每天的標本及配置的試劑須登記記錄,應書寫工整詳細,使用本區專用的、帶有本室標識的記錄本、紙和筆。

            六、將本區廢棄物裝入本室垃圾袋中,有專人將垃圾帶出實驗室交醫院集中處理。

            七、實驗后須使用含氯消毒液及75%的乙醇擦拭實驗臺面,紫外燈消毒30分鐘,記錄紫外燈、冰箱、離心機等儀器的使用情況。
            PCR篩查檢測工作人員

            標本制備區工作制度

            一、實驗人員進入該區須更換工作服,穿上本區專用藍色工作服,戴帽子、口罩及更換專用拖鞋。

            二、把已準備好的試劑放入冰箱試劑存放專區暫存。

            三、記錄溫濕度計讀數、冰箱的溫度。

            四、嚴格按照SOP文件及試劑盒要求進行實驗操作,加樣好的PCR管須通過傳遞窗送入擴增及產物區。

            五、使用本區專用的移液器及吸頭,使用過的離心管、吸頭須置于盛有含氯消毒液的廢液缸中,實驗完畢后及時處理。將本區廢棄物裝入本室垃圾袋中,有專人將垃圾帶出實驗室交醫院集中處理。

            六、使用本區專用的帶有本區標識的記錄本、紙和筆,其他區的用品不得帶入本區。

            七、實驗完畢關閉所有儀器,記錄儀器使用時間和運行狀態。

            八、實驗后須使用含氯消毒液及75%的乙醇擦拭實驗臺面,紫外燈消毒30分鐘,記錄紫外燈、冰箱、離心機等儀器的使用情況。

            PRC產物分析工作人員

            擴增及產物分析區工作制度

            一、實驗人員進入該區須更換工作服,穿上本區專用粉紅色工作服,戴帽子、口罩及更換專用拖鞋。

            二、記錄溫濕度計讀數、冰箱的溫度。

            三、本區主要進行目的基因的擴增及分析,須熟悉各擴增儀的使用,擴增分析完后,記錄結果。

            四、得到當天室內質控結果后,及時記錄在室內質控圖上并進行分析。

            五、試驗完畢后關掉擴增儀,記錄儀器使用時間和運行狀態。

            六、每周由實驗室負責人對進行清潔維護并記錄。

            七、擴增分析完后的反應管,須裝入本室垃圾袋中,有專人將垃圾帶出實驗室交醫院集中處理。

            八、使用本區專用的帶有本區標識的記錄本、紙和筆,其他區的用品不得帶入本區。

            九、實驗后須使用含氯消毒液及75%的乙醇擦拭實驗臺面,紫外燈消毒30分鐘,記錄紫外燈、冰箱、離心機等儀器的使用情況。


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