寻找PCR扩增的污染源

作者:新景实验室
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近段时间,小新在做荧光探针检测实验时,阴性对照经常起线,也就是我们常说的“阴性抬头”现象

经过总结发现有个规律阴性对照起线的CT值都很大,并且也不是每次实验阴性对照都会起线。

于是开始怀疑是环境中有扩增产物的污染,但是我们的PCR实验室是严格按照三区隔离要求建设的,实验操作也都是按照要求进行操作的,为什么还会有污染?这个污染究竟是从何而来的呢?

仔细回想了一下,之前小新由于好奇心,在某一次荧光扩增完成之后,将扩增产物拿去电泳了,难道就是由此在环境中形成了气溶胶污染?

虽然电泳室也有专门的负压通风系统,也远离PCR实验室,但是电泳室隔壁的DNA实验室是开放式的,人员流动量大,气溶胶还是有可能从DNA实验通过人员流动带入PCR实验室的。

为了验证这个猜想是否正确,小新设计了一个实验方法,接下来就让我们看看到底是不是这个原因造成的污染吧。

 

一、实验目的

验证阴性对照中的污染源来源。

二、实验材料

2×Probe qPCR MixSimgen Cat.No.7206100Lot No.20230229

台式小量离心机(eppendorf Centrifuge 5415D

旋涡振荡器(杭州米欧仪器有限公司XH-C)

电子恒温不锈钢水浴锅(上海宜昌仪器纱筛厂)

超微量分光光度计(Simgen Cat.No.Sim-100

超微量电子天平(福州华科电子仪器有限公司TP-213

电泳仪(北京六一仪器厂DYY-6C型)

荧光PCR仪(ABI PRISM®7500

 

三、实验方法

1. 对照组:让生产技术员在远离PCR实验室的阴性生产车间用新开封的2×Probe qPCR Mix、引物、探针,按照下表配置荧光PCR反应体系(不添加模板DNA,共8管。

2. 测试组:小新在DNA实验室同时用同一批次新开封的2×Probe qPCR Mix引物、探针,按照下表配置荧光PCR反应体系(不添加模板DNA,共8管。


3. ABI PRISM®7500荧光PCR仪中进行荧光定量PCR。实验参数如下:

Stage 1: 预变性Reps1

95℃  30

Stage 2PCR反应Reps40

95℃  10

60℃  30

 

四、实验结果

荧光PCR扩增结果如下图:

Simgen在远离PCR实验室的阴性车间和DNA实验室进行对比的荧光PCR扩增结果实验图


 

五、实验结论

1. 从图中可以得知对照8个样本均未起线说明新拆封的试剂、以及阴性生产车间都是没有污染源的。而测试组的8个样本中除了2个样本未起线外,其余6个样本均起线了,更重要的是这6个起线样本中有2个样本的CT值都接近34了,而原来在PCR室配制的阴性PCR反应体系扩出现的阳性CT值无一例外都是大于35的。现在基本上可以判定DNA实验室就是环境中污染源的源头了,当然DNA实验室的污染又来自隔壁的电泳室。

2. 这次实验让我们见识了气溶胶的厉害,竟然在我们专业的PCR实验都碰到气溶胶的污染所以说,PCR检测的超高灵敏度是把双刃剑,要应用这一技术的超高灵敏度,就必须注意实验过程中的每一个可能导致扩增产物污染的环节。为此,我们实验室立即启动了下述几项应急的纠正预防措施:

1) DNA实验室开窗、开门通风,持续两周时间以上。

2) 下班时间PCR实验室、DNA实验室用紫外线照射,持续一周时间。

3) 暂停相关检测实验,除阴性车间拆封过的试剂外,其他相关的检测试剂全部丢弃。

4) 荧光PCR检测后的产物原则上不允许开盖电泳检测如果有需求则要求在电泳结束后及时开启紫外灯变性可能存在环境中的气溶胶,同时更换电泳缓冲液,然后还须将扩增产物、凝胶、吸头单独用自封袋密封后再丢弃。

5) 严格遵循在不同实验室工作需要更换不同工作服的规定。

3. 荧光PCR检测理论上能检测到1DNA分子,所以同学们请牢记一点,如无必要请千万不要开盖、不要开盖、不要开盖!!!----重要的事情说三遍否则一旦发现实验环境出现气溶胶污染了,就需要更换试剂,紫外线照射,实验室通风,非常之麻烦,即便有专用的电泳室,也不要轻易尝试。