目前已建成的分子检测半岛电竞(中国)半岛有限公司普遍存在的问题包括:房间布局不合理,房间空间利用率低;半岛电竞(中国)半岛有限公司各区域内通风设施效果不佳,无法有效清除“污染物”;房间温湿度波动较大,影响仪器运行状态;半岛电竞(中国)半岛有限公司各区间压力按区域顺序梯度递减等。
由于NGS检测具有很高的灵敏度,在NGS检测过程中,样本源性污染、Index源性污染、扩增产物污染以及气溶胶污染均可能导致假阳性或者假阴性的结果。因此,为了保证检测结果的准确性,对高通量测序半岛电竞(中国)半岛有限公司进行合理有效的分区规划是至关重要的。
理想半岛电竞(中国)半岛有限公司
分区原则
半岛电竞(中国)半岛有限公司分区的基本原则是各区独立、注意风向、因地制宜、方便工作。
各区独立——半岛电竞(中国)半岛有限公司各分区间,不管是空闲时抑或是在使用中,其在物理上都应处于完全分隔状态,且各区域间不能有空气的直接流通。当需要将试剂物品转移至其他区时,可通过双开门传递窗传递。双开门传递窗以连锁装置设计为最佳,即两边门不能同时打开。
注意风向——在半岛电竞(中国)半岛有限公司各区间内,扩增产物可能会顺着空气气流进入上游扩增前的相对洁净区域。为防止这种污染的发生,在严格分区的同时,需注意空气流向。可通过在每个区域设置正负压缓冲间,隔绝半岛电竞(中国)半岛有限公司内外空气互通。
因地制宜——具体情况具体分析,并不要求半岛电竞(中国)半岛有限公司各区必须相互邻近,可分散在同楼层的不同处,甚至是不同楼层。
方便工作——日常检测工作是否方便,除了需要考虑各分区设计及空间和面积的合理性,大型仪器设备进出是否方便也是分区设计需要考虑的因素。
除此之外,因各个半岛电竞(中国)半岛有限公司检测项目、检测平台、检测流程以及工作量不同,还需以“工作有序、互不干扰、防止污染、报告及时”为基本准则,“个性化”设计NGS半岛电竞(中国)半岛有限公司分区数量和空间大小。
半岛电竞(中国)半岛有限公司布局
我们以肿瘤组织基因突变检测NGS半岛电竞(中国)半岛有限公司(illumina平台,杂交捕获方法)为例,介绍理想情况下的半岛电竞(中国)半岛有限公司布局:
图1 肿瘤组织基因突变检测NGS半岛电竞(中国)半岛有限公司设计
(illumina平台,杂交捕获)
1
试剂准备区
本区应为洁净区域,用于配制试剂、储存试剂及消耗品。若其他区污染通过空气流入该区域内,将影响后续操作流程和最终实验结果,所以需独立成区。此外,该区还需设置正负压缓冲间,避免半岛电竞(中国)半岛有限公司内外空气流通。后续各区域的缓冲间设置原则同该区一样。
2
标本制备区
本区为半污染区,用于样本DNA提取及其定量和浓度检测。起始DNA模板的质量和测序结果的准确性紧密相关,需严格遵循防污染要求,避免下游扩增产物对其污染。
若样本为福尔马林固定石蜡包埋(FFPE)样本,还需设置标本制备前区,用于标本切片和HE染色。
3
打断区
本区为半污染区,用于样本DNA片段化。人类基因组DNA长度过长,而NGS检测的DNA片段范围在200~300bp左右,所以在文库制备前需要进行片段化处理,常用的有超声打断的物理方法。
若空间有限,可在标本制备区专门划分打断区域,但需注意打断后的样本不在该区域开盖转管,以免污染其他DNA模板,同时做到定期清洁打断区。
4
文库制备区
本区为半污染区,用于构建文库。DNA经片段化处理后产生粘性末端,需先修复补平为平末端,并在3'端加上“A”尾。之后,再在片段两端加上接头和标签。若接头或标签出现污染,导致样本间数据错分,检测结果的准确性也无法保证。
当标本量较少,且标签是通过DNA连接酶的非PCR反应加上的,则标本制备区和文库制备区可合并。
5
扩增一区
本区为半污染区,用于文库的预扩增和纯化。文库扩增涉及PCR过程,产生扩增产物的气溶胶,需独立成区。
6
杂交捕获区
本区为半污染区,用于捕获目的序列。
7
扩增二区
本区为半污染区,用于对捕获后的文库进行扩增,同时对终文库的浓度和片段大小进行检测以及测序文库的pooling工作。
8
测序区
本区为半污染区,用于文库上机测序。房间温度控制在18~22℃,2小时温度波动应小于2℃;湿度保持在20%~60%;避免人为引起的震动。
9
电泳区
本区为半污染区,用于检测提取后的DNA和超声打断后的DNA片段分析。
仪器设备
规划好各功能区后,还需配备相应的仪器设备,同时做上明确标记,避免不同区域间的设备发生混淆,造成交叉污染。
图2 各分区所需基本仪器设备
注:A. 基本仪器配备;B. 样本制备室专用移液器
量体裁衣
然而,临床检测项目繁多,涉及不同的检测流程以及检测平台,那如何将这些项目进行整合,实现半岛电竞(中国)半岛有限公司的合理有效布局呢?
以同时开展病原体检测、肿瘤基因突变组织学样本和ctDNA样本检测项目的半岛电竞(中国)半岛有限公司为例。所使用的检测平台包括qPCR、一代测序(Sanger测序)和二代测序(illumina杂交捕获靶向测序)。
图3 多检测项目、多检测平台共存情况下的NGS半岛电竞(中国)半岛有限公司设计
相比于单检测项目、单检测平台而言,多检测项目、多检测平台共存情况下的NGS半岛电竞(中国)半岛有限公司布局要复杂一些,除了要遵循上述分区原则,还要合理规划现有空间,最大限度防止污染发生,保证日常检测工作的顺利进行。
区域独立
1
为避免潜在生物安全风险,单独设置标本制备三区,用于病原体DNA的提取。
2
组织与血液提取、文库制备区
ctDNA浓度低且检测灵敏度高于组织样本,为避免样本间交叉污染,ctDNA样本和组织样本需分别设置标本制备区、文库制备区、扩增区和杂交捕获区来完成DNA提取和文库制备过程。
区域共用
在共用区域操作时,一定要注意防污染,如加样时,使用带滤芯的枪头而非普通吸头,减少由于吸样时气溶胶产生所致的交叉污染;或是样本经瞬时离心后再开盖;混匀样本用涡旋振荡方式或轻弹方式代替吹打方式等。
1
试剂准备区
本区为洁净区,不涉及样本核酸,可作为三种检测项目的共享区域。
2
扩增四区
因三种检测平台原理不同,故扩增四区除了用于组织样本文库扩增和富集,同时也可作为Sanger测序PCR反应和产物纯化以及病原体qPCR检测分析区。
3
测序区
由于二代测序文库带有特定的接头以及Index标签序列,可与一代测序上机样本区分开,二者不会产生交叉污染,因此二代测序上机和一代测序上机可放在同一区域内。
4
电泳区
电泳区用于电泳检测一代测序扩增产物和二代测序判断核酸质量、片段大小分析等步骤的公共区域。
结语
综上所述,NGS半岛电竞(中国)半岛有限公司规范化布局的根本目的是为了提供物理上的阻隔,防止各区域间的交叉污染。在实际工作中,设计半岛电竞(中国)半岛有限公司需要依据实际情况“量体裁衣”,以保障检测结果的准确性。