搭建智能平臺,臻選智慧方案
一、區(qū)域劃分
按功能可分為:實驗區(qū)、準備區(qū)和辦公區(qū)。
01
實驗區(qū)
樣本接收區(qū):
接收臨床送檢的體液及石蠟樣本,核對患者信息,對所接收的樣本進行登記編號,體液樣本置于4℃保存,及時處理。
樣本前處理區(qū):
用于組織切片、脫蠟、染色及血液、尿液、胸腹水等標本的離心、涂片、染色等。體系突變檢測時,需對組織學或細胞學樣本進行病理質(zhì)控,目的是進一步明確病變組織或細胞與病理診斷是否一致;評估腫瘤細胞的比例是否達到檢測要求;確定腫瘤細胞位置,富集腫瘤細胞,避免出血、壞死、間質(zhì)細胞影響DNA質(zhì)量。因該區(qū)域使用二甲苯等有毒有害物質(zhì),需設置通風櫥,做好化學安全防護,且配有廢液桶,廢棄的二甲苯等化學污染物統(tǒng)一回收處理。
試劑暫存及準備區(qū):
試劑暫存區(qū)需配備4℃和-20℃以下冰箱,按照試劑儲存條件分別儲存,并記錄使用情況。準備區(qū)根據(jù)反應體系,配制各反應試劑。
樣本制備區(qū):
石蠟樣本癌組織的富集、樣本的消化、DNA和RNA的提取及OD值的測定。該區(qū)域安置外排式二級生物安全柜,降低實驗過程中產(chǎn)生的有害氣溶膠對實驗人員和環(huán)境的危害。特別是用于檢測胚系突變的血液樣本和攜帶各種病毒的樣本,均需在生物安全柜內(nèi)完成操作,做好生物安全防護。如有計劃開展通過超敏感的方法對血液中微量的循環(huán)DNA進行檢測的項目,本區(qū)域需獨立劃分用于提取微量循環(huán)DNA區(qū)域,防止其他樣本高濃度的DNA對微量循環(huán)DNA的污染。
核酸片段化區(qū):
樣本核酸的打斷。該區(qū)域可能產(chǎn)生核酸氣溶膠,屬于核酸污染區(qū),需要做好相應防護的清潔處理。
PCR擴增一區(qū):
第1次PCR擴增。在PCR過程中可產(chǎn)生大量短片段的核酸,是核酸氣溶膠的重要來源。該區(qū)域?qū)儆诤怂嵛廴緟^(qū),需要盡量避免PCR反應時的爆管和PCR反應后開蓋,一旦發(fā)生要做好記錄并及時做好核酸污染的清潔處理,并監(jiān)測空氣中是否已經(jīng)存在氣溶膠。
產(chǎn)物分析區(qū):
對PCR產(chǎn)物或打斷后的核酸進行電泳檢測。核酸片段化分為機械打斷和酶消化打斷,機械打斷后需要對產(chǎn)物進行電泳檢測,評估核酸片段化狀態(tài)。該區(qū)域存在核酸片段化后或PCR擴增后產(chǎn)物開蓋的操作,也是核酸氣溶膠重要來源的區(qū)域,屬于核酸污染區(qū)。
純化一區(qū):
第1次PCR產(chǎn)物純化、第1次雜交、第1次捕獲、第2次雜交、第2次捕獲及捕獲樣本純化。該區(qū)域存在PCR擴增后產(chǎn)物開蓋的操作,是核酸氣溶膠重要來源的區(qū)域,屬于核酸污染區(qū)。
PCR擴增二區(qū):
第2次PCR擴增。注意事項同PCR擴增一區(qū)。
純化二區(qū):
第2次PCR產(chǎn)物純化及文庫檢測。注意事項同純化一區(qū)。
測序區(qū):
放置測序儀,進行上機測序。該區(qū)域自身不產(chǎn)生核酸氣溶膠,但需要采取防止被氣溶膠污染的措施,屬于核酸半污染區(qū)。
數(shù)據(jù)分析區(qū):
數(shù)據(jù)處理分析,結(jié)果解讀及報告打印。該區(qū)域自身不產(chǎn)生核酸氣溶膠,屬于核酸半污染區(qū)。此外,若建立熒光原位雜交技術(shù)檢測平臺,需獨立設置以下兩個區(qū)域:
熒光原位雜交區(qū):此區(qū)域主要進行低滲、預固定、固定、滴片、老化、消化、洗片、變性、雜交、再洗片等工作,該區(qū)域處理可能攜帶生物危害物的血液、骨髓、尿液或其他體液,需配備生物安全柜或通風櫥,預防生物污染物對工作人員的傷害。
熒光原位雜交觀察區(qū):避光、安置熒光顯微鏡,觀察結(jié)果。
2
實驗準備區(qū)
高溫滅菌室:
配備高壓蒸汽滅菌器和高溫烘箱,設備功率較高,需單獨線路配電。因高壓蒸汽設備,該區(qū)域空氣交換12次/h。
危險品倉庫:
該區(qū)域應遠離實驗室和辦公區(qū),安全出口通暢。所有危險化學品必須存放到鐵柜中,對于有腐蝕性、易燃易爆性的試劑,采取防腐防爆和通風措施,且鐵柜上加裝掛鎖,鑰匙專人保管。危險品倉庫應配有滅火器和滅火沙桶,做好防火工作。
一般倉庫:
存放移液器吸頭、離心管等,緊貼墻壁安裝貨架,將各類耗材按序排放,便于取用。
試劑儲存間:
試劑儲存分為室溫儲存(18℃-26℃)、冷藏儲存(2℃-8℃)和冷凍儲存(-20℃以下),試劑儲存間的冰箱和冷凍柜產(chǎn)生大量的熱,需安裝通風系統(tǒng),注意環(huán)境溫度的控制。冰箱和冷凍柜應裝配帶警示的溫度監(jiān)測系統(tǒng),當溫度異常時發(fā)出警報,工作人員可及時處理,避免試劑失效。
3
辦公區(qū)該區(qū)
主要用于實驗人員工作、學習、休息場所,為潔凈區(qū),需要遠離生物污染區(qū)和危險品倉庫。對于步驟多、流程長的檢測平臺,為防止污染,實驗室功能區(qū)設計盡量細分。如果實驗室有多個檢測技術(shù)平臺,根據(jù)使用儀器的功能,可適當合并功能區(qū)。筆者認為,實驗室的污染分為生物污染和核酸污染,生物污染主要是在處理體液樣本的區(qū)域,而核酸污染主要在核酸提取、擴增和分析的區(qū)域。據(jù)此,應將實驗室劃分為以生物污染對象的生物污染區(qū)、生物半污染區(qū)和生物潔凈區(qū),也可以將實驗室劃分為以核酸污染對象的核酸污染區(qū)、核酸半污染區(qū)和核酸潔凈區(qū)。
二、氣流流向
PCR實驗室中容易產(chǎn)生核酸短片段形成的氣溶膠污染,氣溶膠是懸浮于氣體介質(zhì)中的由粒徑為0.001μm~100μm的固態(tài)或液態(tài)微小粒子形成的相對穩(wěn)定的分散體系。一旦發(fā)生核酸氣溶膠污染,會直接導致核酸檢測結(jié)果出現(xiàn)錯誤,并且比較難以去除這種污染。為防止核酸氣溶膠污染,各功能區(qū)需安裝獨立的通風系統(tǒng),密封,不得交叉通風,避免交叉污染。
對于實驗室通風,氣流宜采用上送下排方式,送風口和排風口布置應有利于室內(nèi)可能被污染空氣的排出,在生物安全柜操作面或其他有氣溶膠產(chǎn)生的地點上方附近不應設置送風口。各區(qū)域空氣交換12次/h~16次/h。實驗室亦可采取窗戶進行自然通風,但需設防蟲紗窗和防節(jié)肢動物設施。有條件的實驗室可安裝負壓裝置,功能區(qū)內(nèi)氣壓(負壓)與室外大氣壓的壓差值應>30Pa,與相鄰區(qū)域的壓差(負壓)應>10Pa。
三、緩沖區(qū)間
實驗功能區(qū)均需設置緩沖區(qū)間,控制空氣的流向,緩沖區(qū)間門具有互鎖功能,不能同時處于開啟狀態(tài)。緩沖區(qū)間內(nèi)設置非手動開關的洗手裝置、衣架或衣柜,方便實驗人員進出換實驗服。不同功能區(qū)緩沖區(qū)間應使用不同顏色的工作服,工作人員離開各緩沖區(qū)間不得將工作服帶出。
四、應急設置
應在樣本前處理區(qū)和樣本制備區(qū)內(nèi)安置緊急沖淋洗眼器及緊急淋浴裝置,便于緊急事故的處理。實驗室內(nèi)應設置火災自動報警裝置和應急照明裝置,安全通道有消防疏散指示標志,并配備適用的應急器材,如消防器材、意外事故處理器材、急救器材等。
五、溫濕度控制
測序區(qū)、PCR擴增一區(qū)和二區(qū)等放置大型精密儀器的區(qū)域應恒溫恒濕,相對濕度宜控制在30%~70%范圍內(nèi)。溫度宜控制在18℃~26℃范圍內(nèi),2h內(nèi)溫度波動應<2℃,避免環(huán)境因素影響實驗結(jié)果。
六、二級生物安全實驗室
二級生物安全實驗室的用電負荷不宜低于二級,大型重要精密設備需單獨線路配電,并配備不間斷電源(UPS),保證電源電壓的穩(wěn)定。另外,各功能區(qū)需安裝可定時的紫外燈,紫外燈發(fā)出波長為254nm的紫外線,可使長片段的核酸斷裂,即防止生物污染,又防止核酸污染。安裝在拋光天花板上的固定紫外燈距地面距離<2.1m,紫外燈的數(shù)量由各區(qū)域空間決定,確保照射劑量>9000uW·s/cm。