PCR实验室污染来源及防护监测措施

文摘   2024-09-27 21:21   广东  



PCR实验室污染是一个复杂且需要高度关注的问题,因为PCR技术的高灵敏度使得即使微量的污染也可能导致假阳性结果。

PCR实验室污染来源

1、样本间交叉污染

  • 收集样本的容器被污染或样本密封不严导致外溢。

  • 不同样本移液时忘记更换枪尖或未使用带滤芯枪尖。

  • 移液器等实验器具及耗材未及时消毒灭菌。

  • 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、实验试剂污染:

  • 在PCR组分试剂加样过程中,移液器、容器、阴性对照及其它试剂被核酸模板或阳性对照污染。

  • PCR试剂对温度敏感,冰浴过程中也可能引入污染。

3、扩增产物污染

  • 大量拷贝的产物泄漏或扩增后的PCR反应管意外开盖。这是PCR反应中最主要、最常见的污染问题,因为PCR产物拷贝量大,极微量的污染即可形成假阳性。

  • 一次典型的PCR 扩增可以产生109拷贝的靶序列,如果气溶胶化,甚至最小的气溶胶都会含有106拷贝的扩增产物。

 4、克隆质粒污染

  • 作为阳性质控品的克隆质粒外溢。

  • 在分子生物学实验室及某些用克隆质粒做阳性对照的检验室较为常见。


防污染措施

  • 区域划分:实验室应明确划分不同功能区域,如试剂准备区、样本制备区、扩增区、扩增产物分析区等,确保各区域间的物品和气流不交叉污染。

    PCR实验室分区设置

  • 专用器材:使用专用的实验器材和试剂,避免交叉使用,以减少污染风险。

  • 个人防护:实验人员需穿戴实验服、口罩、帽子及手套等个人防护装备,并定期更换,以防止污染物的传播。

  • 操作规范:实验过程中应严格遵守操作规程,如避免频繁开盖、使用一次性吸头、避免反应液飞溅等,以减少气溶胶污染。

  • 环境消毒:定期对实验室环境、实验器材和耗材进行消毒处理,如使用酒精、紫外线照射或高效消毒剂等方法,以杀灭细菌和病毒,减少污染风险。

  • 设立对照:每次实验应设立正控和空白对照,以验证实验条件是否正确,并检测是否存在外源性DNA污染。

  • 分装试剂:PCR试剂应小量分装,避免反复冻融和重复取样,以减少试剂污染的可能性。

  • 通风系统:实验室应具备良好的通风系统,确保空气流通,减少气溶胶污染的风险。

  • 废弃物处理:实验废弃物应按照相关规定进行分类收集和处理,避免污染物的扩散和交叉污染。


污染监测

1、监测对象与方法

  • 样品间污染监测

方法:通过设置阴性对照和阳性对照来监测样品间的污染情况。阴性对照不含目标核酸,用于检测实验过程中是否有外源性核酸污染;阳性对照含有目标核酸,用于验证PCR反应体系的有效性。

步骤:在PCR反应体系中加入阴阳性对照品,按照常规PCR程序进行扩增反应,然后对扩增产物进行电泳分析。如果阴性对照品出现目标核酸条带,则说明存在核酸污染。

  • 试剂与实验器械污染监测

方法:定期对试剂和实验器械进行污染监测,包括移液器、反应管、核酸提取仪等。

步骤:使用无污染的生理盐水或去RNA酶水对实验器械进行反复吹吸和擦拭,然后收集样本进行PCR检测。如果检测到核酸污染,则需要对相关器械进行清洗和消毒。

  • 环境污染监测

采样点位:在PCR实验室的不同区域(如试剂准备区、样本制备区、扩增区、产物分析区等)设置取样点,采集空气、桌面、地面等处的样本。

监测方法:采用PCR检测法对采集到的样本进行分析,判断环境中是否存在核酸污染。

步骤:收集样本后,按照常规PCR程序进行扩增反应,然后对扩增产物进行电泳分析。如果不同区域的样品扩增产物存在差异,则说明存在环境中的核酸污染。

2、监测频率与标准

监测频率:PCR实验室应根据实际情况制定监测频率,一般建议每周或每月进行一次全面监测。对于高风险区域或操作环节,可适当增加监测频率。

监测标准:根据实验室的实际情况和实验要求制定监测标准。通常,如果阴性对照品出现目标核酸条带,或者不同区域的样品扩增产物存在差异,则判定为存在核酸污染。

3、监测结果处理

结果分析:对监测结果进行详细分析,确定污染源和污染范围。如果发现核酸污染,应立即停止相关实验活动,并采取有效措施进行去污染处理。

去污染处理:根据污染源和污染范围采取相应的去污染措施,如清洗和消毒实验器械、更换试剂耗材、加强实验室通风等。处理完成后,需重新进行污染监测,确保实验室环境恢复纯净。

4、监测记录与报告

记录要求:对每次监测的时间、点位、方法、结果等信息进行详细记录,并保存相关原始数据和图谱资料。

报告编写:定期编写监测报告,总结监测结果和分析结论,提出改进建议和预防措施。监测报告应提交给实验室负责人和相关部门审阅存档。



参考资料

 中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所

《医疗机构新冠病毒核酸检测工作手册》(试行第二版)

《实时荧光PCR技术》(第二版)






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