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荧光定量PCR实验中如何避免气溶胶污染?
更新时间:2026-01-26 点击次数:6次
  在分子生物学领域,荧光定量PCR技术因其高灵敏度和特异性被广泛应用于基因表达分析、病原体检测等诸多方面。然而,气溶胶污染是该实验过程中一个棘手的问题,它可能导致假阳性结果,严重影响实验的准确性。因此,了解并采取有效的措施来避免气溶胶污染至关重要。
 
  一、气溶胶污染的来源与危害
 
  1.来源
 
  -在加样过程中,移液器的操作可能会产生微小的飞沫,这些飞沫形成气溶胶散布在空气中。例如,当用移液器反复吹打含有核酸模板的溶液时,液体内部的冲击力会使部分液滴逸出。
 
  -反应管开盖的时候,内部的压力变化容易导致样本溅出,进而形成气溶胶。尤其是经过高温变性步骤后的管子,内部蒸汽压力较大,一旦打开,很容易有物质喷出。
 
  -离心操作也不应忽视,如果离心管没有密封好或者转速过快,样品可能泄漏并在离心机腔室内形成气溶胶。
 
  2.危害
 
  -一旦发生气溶胶污染,污染源会在实验室环境中持续存在。后续进行的其他荧光定量PCR反应,即使使用的试剂和样本本身没有问题,也可能因为这些残留的气溶胶中的核酸片段而被扩增,从而出现假阳性信号。这会误导研究人员对实验结果的判断,浪费大量的时间和精力去排查原因,甚至可能导致整个研究项目的方向错误。
 
  二、预防气溶胶污染的措施
 
  1.优化实验环境布局
 
  -设立专门的荧光定量PCR实验室,分为试剂准备区、样本处理区和扩增区等不同功能区域。各区之间要有明确的物理分隔,人员流动也应遵循单向原则,即从清洁区向污染区移动,避免交叉污染。例如,先在试剂准备区配制好所需的Master Mix等试剂,然后带到样本处理区加入样本,然后进入扩增区进行反应。
 
  -定期对实验室进行清洁和消毒,特别是台面、地面和仪器设备表面。可以使用紫外线照射、75%乙醇擦拭等方法,以去除可能存在的气溶胶颗粒。同时,保持良好的通风换气系统,有助于稀释和排出空气中的污染物。
 
  2.规范实验操作流程
 
  -使用合适的移液器吸头,确保其质量良好且安装正确。在吸取液体时,动作要轻柔缓慢,避免剧烈吹打。对于珍贵的样本或试剂,可以先预润洗吸头,减少挂壁现象带来的误差。
 
  -开盖前,先将反应管短暂离心,使管壁上的液体沉到管底,这样可以降低开盖时液体溅出的风险。另外,尽量采用斜向开盖的方式,让盖子慢慢离开管口,而不是垂直向上掀开。
 
  -在进行多个样本的操作时,要按照一定的顺序,并且每完成一个样本的处理后,及时更换手套,防止将上一个样本的气溶胶带到下一个样本中。
 
  3.加强设备维护管理
 
  -定期检查和维护PCR仪、离心机等关键设备的密封性能。对于离心机,要保证转子安装牢固,离心管放置平衡,并且在离心结束后等待一段时间再打开盖子,以便内部的气溶胶有足够的时间沉降。
 
  -可以考虑使用带有HEPA过滤器的设备,如生物安全柜,它能有效地过滤掉空气中的微粒,包括可能存在的气溶胶。在进行一些高风险的操作,如处理大量未知样本或者疑似感染性样本时,应在生物安全柜内进行。
 
  4.合理设置对照实验
 
  -每次实验都要设置阴性对照,即除了不含模板DNA外,其他成分都相同的反应体系。通过观察阴性对照是否有扩增信号,可以及时发现是否存在气溶胶污染的情况。如果阴性对照出现了预期之外的条带,那就说明可能有污染发生,需要立即查找原因并采取措施加以解决。
 
  -同时,荧光定量PCR还可以根据实际情况设置阳性对照和其他质量控制措施,以确保整个实验过程的可靠性。