PCR 工作流程(通过标准化提高质量)

流程标准化包括流程的优化、后续的建立和协调,从而实现长期最佳性能,且不受用户限制。标准化确保了高质量的结果及其可重复性和可比性。

(经典)PCR的目标是获得可靠且可重复的结果。对于某些应用,PCR的产量PCR产物也同样重要。对于这些反应,必须小心谨慎,确保样本不受损害,并确保PCR工作流程保持稳定。具体而言,这意味着要尽量减少可能导致假阳性或假阴性结果,甚至抑制PCR反应的污染。此外,在同一运行中,每个样本的反应条件应尽可能相同,并且应可迁​​移至后续反应(同一方法)。这不仅指反应的组成,也指循环仪中的温控类型。当然,应尽可能避免用户操作失误。

下面,我们将展示在准备和整个 PCR 运行过程中遇到的挑战 - 以及针对用于标准化 PCR 工作流程的仪器和消耗品的解决方案方法。

反应制备

将反应组分分别分配到 PCR 容器或板中需要克服多项挑战:

反应条件

为了获得尽可能一致的反应条件,精确计量各个组分至关重要。除了良好的移液技巧外,选择合适的工具也至关重要。PCR预混液中经常含有会增加粘度或产生泡沫的物质。在移液过程中,这些物质会导致试剂盒表面大量润湿。移液器吸头从而降低移液精度。使用直接分液系统或不易沾湿的替代移液器吸头可以提高移液过程的精度和精确度。

污染

在分液过程中会产生气溶胶,如果这些气溶胶进入移液器内部,可能会在下一步移液过程中污染其他样品。使用过滤吸头或直接置换系统可以避免这种情况。
消耗品如尖端PCR 工作流程中使用的容器、培养皿和孔板不得含有会损害样本或影响结果的物质。这些物质包括 DNA、DNase、RNase 和 PCR 抑制剂,以及可能在反应过程中从材料中浸出的成分(称为可浸出物)。

用户错误

处理的样本越多,出错的风险就越高。很容易发生样本被移入错误的容器或孔中。通过清晰易辨的孔位标记,可以显著降低这种风险。通过自动分配步骤,可以最大限度地减少“人为因素”(即错误和用户相关的差异),从而提高可重复性,尤其是在反应体积较小的情况下。这要求工作站使用的孔板具有足够的尺寸稳定性。附加的条形码提高了机器的可读性,从而简化了整个过程中的样本追踪。

热循环仪的编程

仪器编程既耗时又容易出错。PCR 仪的各种功能协同工作,简化了这一流程,更重要的是,确保了操作安全:
便捷的操作和良好的用户指导是高效编程的基础。在此基础上,受密码保护的用户管理可以防止其他用户修改自己的程序。如果使用多台循环仪(同一类型),程序可以通过 USB 或连接方式直接从一台仪器传输到另一台仪器将非常有益。计算机软件支持在计算机上集中安全地管理程序、用户权限和文档。

PCR 运行

在运行过程中,DNA在反应容器中进行扩增,每个样本应处于相同且一致的反应条件下。该过程涉及以下方面:

温度控制

卓越的温度控制精度和循环模块的均匀性是所有样品均匀温度调节的基础。加热和冷却元件(珀耳帖元件)的高质量以及它们与模块的连接方式是决定温度差异风险(即所谓的“边缘效应”)的决定性因素。

蒸发

反应过程中,各组分的浓度不应因蒸发而发生变化。否则,可能会产生极少量的PCR产物可能会产生蒸发,也可能完全不产生。因此,确保密封牢固至关重要,以最大程度地减少蒸发。在这种情况下,热循环仪的加热盖和容器的密封件协同工作。我们提供不同的密封选项,以满足PCR 板(链接:密封文章),其中通过热封实现最佳密封。其他封盖也可能适用,只要循环仪盖的接触压力能够根据所选密封进行调节即可。

为确保长期获得准确且可重复的结果,我们实施了流程标准化。这包括定期维护设备,确保其始终处于良好的工作状态。所有生产批次的所有耗材均应保持始终如一的高质量,并确保其可靠供应。

 


发布时间:2022年11月29日