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建立PCR实验室的医院和疾控中心整体解决方案




4月19日国务院应对新冠疫情联防机制综合组发布通知,要求各地要结合新冠疫情防控和检测需求,加强医疗卫生机构实验室建设。三级综合医院均应当建立符合生物安全二级及以上标准的临床检验实验室,具备独立开展新型冠状病毒检测的能力;各级疾控机构和有条件的专科医院、二级医院、独立设置的医学检验实验室也应当加强实验室建设,提高检测能力。对医疗资源相对缺乏、检测能力相对薄弱、疫情防控压力较大的地区,特别是陆路边境口岸,要选择1家综合实力强的县级医疗机构予以重点支持,实现县域内医疗机构具备核酸检测能力。

大龙仪器根据《医疗机构临床基因扩增检验工作导则》,针对需要建立PCR实验室的医院和疾控中心提供了整体解决方案,包括PCR实验室的布局、设备配备及耗材的选择、检测方法的建立等。




一、 临床基因扩增检验实验室(PCR实验室)

PCR实验是指以临床诊断治疗为目的,以扩增检测DNARNA为方法的检测技术。专门用来检验艾滋病、乙型肝炎、禽疫病等病毒感染性疾病的一种检测手段。它可以通过将病毒体内所含的基因进行扩增的方法,测出一些病毒含量不高的感染者体内是否含有特定的病毒。由于该检测方法可以测出普通检验难以检测出的病毒并具有灵敏度高、特异性高、快捷、对样品要求低等优点。因此被临床医生广为认可,已广泛应用于医院的临床诊断和各防疫检测部门的禽疫病诊断。但是,这种实验需要有能保证绝对安全、配置合理的实验室和非常规范的操作为前提。

近年来对临床基因扩增检验实验室的建设越来越得到重视,因为它对检测结果的可靠性、准确性和安全性起到至关重要的作用。本文主要从定量PCR实验室的平面布局,定量PCR实验室基本流程进行了介绍。


二、 PCR实验室平面布局

普通PCR实验室通常设置分为四个独立的工作区域:试剂制备区、样本制备区、核酸扩增区、产物分析区。新型冠状病毒检测采用的荧光定量PCR检测方法中定量PCR实验室通常设置分为三个独立的工作区域:试剂制备区、样本制备区、核酸扩增和产物分析区,即普通PCR实验室后两个区合并。为避免交叉污染,进入各个工作区域必须严格遵循单一方向进行,即只能从试剂制备区→样本制备区→核酸扩增区→产物分析区。各实验区之间的试剂及样品传递应通过传递窗进行。

三、定量PCR实验基本流程


1、试剂贮存和准备区

该实验区主要进行的操作为贮存试剂的制备、试剂的分装和主反应混合液的制备。试剂和用于标本制作的材料应直接运送至该区,不得经过其他区域。试剂原材料必须贮存在本区内,并在本区内制备成所需的贮存试剂。

2、标本制备区

该区域主要进行的操作为临床标本的保存、核酸(RNADNA)提取、贮存 及其加入至扩增反应管和测定RNAcDNA的合成。

3、反应混合物配制和扩增以及扩增产物分析区

该区域主要进行DNAcDNA扩增和扩增片段的测定。此外,已制备的DNA模板和合成的cDNA(来自样本制备区)的加入和主反应混合液(来自试剂贮存和制备区)制备成反应混合液等也可在本区内进行。

四、污染的预防与控制 

PCR实验室设计的核心问题是如何避免污染。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。由于一旦发生污染,实验就必须停止,直到找到污染源为止,而且实验结果必须作废,需重新进行实验。所以发生污染后再围绕实验室来寻找污染源不但耗时而且繁琐,浪费人力物力。因此要避免污染,首先应是预防,而不是排除。 
1
、工作区域的严格划分  
1)各个实验区域设置合理; 
2)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。 
2
、合理的系统设置  
1)合理的空调通风系统设置,尽量采用全送全排的空调系统; 
2)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。 
3
、规范的操作  
1)临床基因扩增检验实验室的技术人员必须进行上岗培训,经培训合格后才能从事临床基因扩增检验的工作; 
2)在实验操作过程中,操作者必须戴手套,并经常更换。此外,操作中使用一次性帽子也是一个有效地防止污染的措施; 
3)清洁工作及时、正确。实验工作结束后,必须立即对本区进行清洁。除常规的消毒液体对表面进行擦拭消毒或紫外线灯的照射消毒外,对一些实验设备还应进行高压消毒处理。 
4
、严格的管理  
1)严格控制进出实验室的人员。与实验无关的人员不得随意进出实验室,有条件的情况下要设置独立的通道和进出整个实验区的门; 
2)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; 
3)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。 
4)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,必须经消毒液浸泡消毒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毒液浸泡消毒后统一处理,如焚烧等; 
5)扩增产物分析区可能会用到某些可致基因突变和有毒物质,应特别注意实验人员的安全防护。 
5
、完备的实验室配套设施  
完备的实验室配套设施是保证实验工作的必要条件,应根据各个实验室实验内容的不同配备相应的设备和仪器,如超净工作台、离心机、加样器等。