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为什么PCR实验室要进行三区隔离?

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  • 发布时间: 2024-12-25

PCR试验总是出现假阳性,明明没有加模板,最后却扩大了产品。假如经常发生这种情况,就要注意操作环境。
这里涉及到气溶胶的概念。气溶胶是一种胶体分散系统,由固体或液体的小质点分散,悬浮在气体介质中,可以在空气中停留至少几个小时。
在PCR反应过程中,不断升温降温,液体蒸发冷凝,PCR管内部气体形成气溶胶,携带大量DNA扩增产物(注意,1ng扩增产物中DNA片段的数量可以作为模板,DNA片段的数量可以在1ng启动模板中扩增数百万倍甚至更多。例如,人类基因组DNA有30亿次bp,需要扩增的单拷贝基因片段为300bp,在1ng启动模板中可以作为模板DNA片段,仅占启动模板DNA总数的千万分之一左右)。如果在实验室打开含有PCR的扩展管,
虽然DNA在整个房间环境中的含量很低,但理论上只要有一个DNA片段可以作为模板,PCR扩增就可以成功,这也是为什么在污染环境中阴性对比也可以扩增杂带的原因。因此,在专业的PCR实验室(如临床PCR实验室)中,通常需要四个隔离(或至少三个隔离)。常见的三个区域是指:
1、试剂配制区:PCR反应系统的配制区域。
2、标本处理区域:包括制备扩增模板,即提取DNA区域。
3、PCR扩增和产品分析区:PCR扩增区域,也是凝胶电泳分析扩增产品的区域。
如果PCR扩增区域的产品分析区域再次分离,则为四个区域隔离。四个区域隔离的主要目的是防止气溶胶在各个PCR区域之间的流动。最好的办法就是每个区域隔一栋楼,但是用起来不现实,所以有办法根据不同的区域设置正负压:
试剂配制区(Ⅰ区):在最干净的区域,维持微正压使外部气体无法进入隔离污染源。此外,阴性模板应在该区域添加PCR管并盖上盖子。严禁在该区域打开和存放带有DNA模板的离心管。
添加DNA模板区域(Ⅱ区):压力比Ⅰ区域较低,保证内部气体不泄漏,防止阳性模板气溶胶污染外部环境。
PCR产品分析区域的扩增和扩增(Ⅲ区):保持负压,促使内部气体不泄漏,防止扩大产物的气溶胶污染外部环境。
操作时应遵循压力Ⅰ区→Ⅱ区→Ⅲ区域单向进行,不能反向进行。
由于PCR三区隔离的目的是阻挡气溶胶的交流,请注意以下细节,思考气溶胶从何而来:
1. 每个区域应配备特殊的移液器,不应交叉混合。我们的一位客户在电泳室的移液器上添加了一个模板,阴性对比扩大了明亮的杂带。
2. 各区域应配备专用移液器吸头,不得交叉混用。
3. 如条件允许,在PCR。Ⅲ工作结束后,再次进入PCR。 I区域需更换实验服,一次性鞋套,帽子,手套。
4. 在PCR I区、PCRⅡ带滤芯吸头的区域配置。

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