搭建智能平臺(tái),臻選智慧方案
一、區(qū)域劃分
按功能可分為:實(shí)驗(yàn)區(qū)、準(zhǔn)備區(qū)和辦公區(qū)。
01
實(shí)驗(yàn)區(qū)
樣本接收區(qū):
接收臨床送檢的體液及石蠟樣本,核對(duì)患者信息,對(duì)所接收的樣本進(jìn)行登記編號(hào),體液樣本置于4℃保存,及時(shí)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(biāo)本的離心、涂片、染色等。體系突變檢測(cè)時(shí),需對(duì)組織學(xué)或細(xì)胞學(xué)樣本進(jìn)行病理質(zhì)控,目的是進(jìn)一步明確病變組織或細(xì)胞與病理診斷是否一致;評(píng)估腫瘤細(xì)胞的比例是否達(dá)到檢測(cè)要求;確定腫瘤細(xì)胞位置,富集腫瘤細(xì)胞,避免出血、壞死、間質(zhì)細(xì)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(shè)置通風(fēng)櫥,做好化學(xué)安全防護(hù),且配有廢液桶,廢棄的二甲苯等化學(xué)污染物統(tǒng)一回收處理。
試劑暫存及準(zhǔn)備區(qū):
試劑暫存區(qū)需配備4℃和-20℃以下冰箱,按照試劑儲(chǔ)存條件分別儲(chǔ)存,并記錄使用情況。準(zhǔn)備區(qū)根據(jù)反應(yīng)體系,配制各反應(yīng)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(cè)定。該區(qū)域安置外排式二級(jí)生物安全柜,降低實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣溶膠對(duì)實(shí)驗(yàn)人員和環(huán)境的危害。特別是用于檢測(cè)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(hù)。如有計(jì)劃開(kāi)展通過(guò)超敏感的方法對(duì)血液中微量的循環(huán)DNA進(jìn)行檢測(cè)的項(xiàng)目,本區(qū)域需獨(dú)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(duì)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(yīng)防護(hù)的清潔處理。
PCR擴(kuò)增一區(qū):
第1次PCR擴(kuò)增。在PCR過(guò)程中可產(chǎn)生大量短片段的核酸,是核酸氣溶膠的重要來(lái)源。該區(qū)域?qū)儆诤怂嵛廴緟^(qū),需要盡量避免PCR反應(yīng)時(shí)的爆管和PCR反應(yīng)后開(kāi)蓋,一旦發(fā)生要做好記錄并及時(shí)做好核酸污染的清潔處理,并監(jiān)測(cè)空氣中是否已經(jīng)存在氣溶膠。
產(chǎn)物分析區(qū):
對(duì)PCR產(chǎn)物或打斷后的核酸進(jìn)行電泳檢測(cè)。核酸片段化分為機(jī)械打斷和酶消化打斷,機(jī)械打斷后需要對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行電泳檢測(cè),評(píng)估核酸片段化狀態(tài)。該區(qū)域存在核酸片段化后或PCR擴(kuò)增后產(chǎn)物開(kāi)蓋的操作,也是核酸氣溶膠重要來(lái)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(kuò)增后產(chǎn)物開(kāi)蓋的操作,是核酸氣溶膠重要來(lái)源的區(qū)域,屬于核酸污染區(qū)。
PCR擴(kuò)增二區(qū):
第2次PCR擴(kuò)增。注意事項(xiàng)同PCR擴(kuò)增一區(qū)。
純化二區(qū):
第2次PCR產(chǎn)物純化及文庫(kù)檢測(cè)。注意事項(xiàng)同純化一區(qū)。
測(cè)序區(qū):
放置測(cè)序儀,進(jìn)行上機(jī)測(cè)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(bào)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(cè)平臺(tái),需獨(dú)立設(shè)置以下兩個(gè)區(qū)域:
熒光原位雜交區(qū):此區(qū)域主要進(jìn)行低滲、預(yù)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(fēng)櫥,預(yù)防生物污染物對(duì)工作人員的傷害。
熒光原位雜交觀(guān)察區(qū):避光、安置熒光顯微鏡,觀(guān)察結(jié)果。
2
實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備區(qū)
高溫滅菌室:
配備高壓蒸汽滅菌器和高溫烘箱,設(shè)備功率較高,需單獨(dú)線(xiàn)路配電。因高壓蒸汽設(shè)備,該區(qū)域空氣交換12次/h。
危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù):
該區(qū)域應(yīng)遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)室和辦公區(qū),安全出口通暢。所有危險(xiǎn)化學(xué)品必須存放到鐵柜中,對(duì)于有腐蝕性、易燃易爆性的試劑,采取防腐防爆和通風(fēng)措施,且鐵柜上加裝掛鎖,鑰匙專(zhuān)人保管。危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)應(yīng)配有滅火器和滅火沙桶,做好防火工作。
一般倉(cāng)庫(kù):
存放移液器吸頭、離心管等,緊貼墻壁安裝貨架,將各類(lèi)耗材按序排放,便于取用。
試劑儲(chǔ)存間:
試劑儲(chǔ)存分為室溫儲(chǔ)存(18℃-26℃)、冷藏儲(chǔ)存(2℃-8℃)和冷凍儲(chǔ)存(-20℃以下),試劑儲(chǔ)存間的冰箱和冷凍柜產(chǎn)生大量的熱,需安裝通風(fēng)系統(tǒng),注意環(huán)境溫度的控制。冰箱和冷凍柜應(yīng)裝配帶警示的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng),當(dāng)溫度異常時(shí)發(fā)出警報(bào),工作人員可及時(shí)處理,避免試劑失效。
3
辦公區(qū)該區(qū)
主要用于實(shí)驗(yàn)人員工作、學(xué)習(xí)、休息場(chǎng)所,為潔凈區(qū),需要遠(yuǎn)離生物污染區(qū)和危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)。對(duì)于步驟多、流程長(zhǎng)的檢測(cè)平臺(tái),為防止污染,實(shí)驗(yàn)室功能區(qū)設(shè)計(jì)盡量細(xì)分。如果實(shí)驗(yàn)室有多個(gè)檢測(cè)技術(shù)平臺(tái),根據(jù)使用儀器的功能,可適當(dāng)合并功能區(qū)。筆者認(rèn)為,實(shí)驗(yàn)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(kuò)增和分析的區(qū)域。據(jù)此,應(yīng)將實(shí)驗(yàn)室劃分為以生物污染對(duì)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(shí)驗(yàn)室劃分為以核酸污染對(duì)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(shí)驗(yàn)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(duì)穩(wěn)定的分散體系。一旦發(fā)生核酸氣溶膠污染,會(huì)直接導(dǎo)致核酸檢測(cè)結(jié)果出現(xiàn)錯(cuò)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(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng),密封,不得交叉通風(fēng),避免交叉污染。
對(duì)于實(shí)驗(yàn)室通風(fēng),氣流宜采用上送下排方式,送風(fēng)口和排風(fēng)口布置應(yīng)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(diǎn)上方附近不應(yīng)設(shè)置送風(fēng)口。各區(qū)域空氣交換12次/h~16次/h。實(shí)驗(yàn)室亦可采取窗戶(hù)進(jìn)行自然通風(fēng),但需設(shè)防蟲(chóng)紗窗和防節(jié)肢動(dòng)物設(shè)施。有條件的實(shí)驗(yàn)室可安裝負(fù)壓裝置,功能區(qū)內(nèi)氣壓(負(fù)壓)與室外大氣壓的壓差值應(yīng)>30Pa,與相鄰區(qū)域的壓差(負(fù)壓)應(yīng)>10Pa。
三、緩沖區(qū)間
實(shí)驗(yàn)功能區(qū)均需設(shè)置緩沖區(qū)間,控制空氣的流向,緩沖區(qū)間門(mén)具有互鎖功能,不能同時(shí)處于開(kāi)啟狀態(tài)。緩沖區(qū)間內(nèi)設(shè)置非手動(dòng)開(kāi)關(guān)的洗手裝置、衣架或衣柜,方便實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)出換實(shí)驗(yàn)服。不同功能區(qū)緩沖區(qū)間應(yīng)使用不同顏色的工作服,工作人員離開(kāi)各緩沖區(qū)間不得將工作服帶出。
四、應(yīng)急設(shè)置
應(yīng)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(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)設(shè)置火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警裝置和應(yīng)急照明裝置,安全通道有消防疏散指示標(biāo)志,并配備適用的應(yīng)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(cè)序區(qū)、PCR擴(kuò)增一區(qū)和二區(qū)等放置大型精密儀器的區(qū)域應(yīng)恒溫恒濕,相對(duì)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(dòng)應(yīng)<2℃,避免環(huán)境因素影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
六、二級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室
二級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室的用電負(fù)荷不宜低于二級(jí),大型重要精密設(shè)備需單獨(dú)線(xiàn)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(shí)的紫外燈,紫外燈發(fā)出波長(zhǎng)為254nm的紫外線(xiàn),可使長(zhǎng)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。