PCR 工作流程(通过标准化提高质量)

流程的标准化包括流程的优化以及后续的建立和协调,从而实现长期的最佳性能——独立于用户。标准化可确保高质量的结果及其可重复性和可比性。

(经典)PCR 的目标是生成可靠且可重复的结果。对于某些应用,产量PCR产物也相关。对于这些反应,必须小心确保样品不受影响并且 PCR 工作流程保持稳定。具体来说,这意味着最大限度地减少可能导致假阳性或假阴性结果甚至抑制 PCR 反应的污染物的引入。此外,运行中每个单独样品的反应条件应尽可能相同,并且也可转移到后续反应(相同方法)。这指的是反应的组成以及循环仪中的温度控制类型。当然,要尽可能避免用户错误。

下面,我们将展示在 PCR 准备和整个运行过程中遇到的挑战,以及用于 PCR 工作流程标准化的仪器和消耗品的解决方案。

反应准备

将反应组分分别分配到 PCR 容器或板中包含必须克服的多项挑战:

反应条件

当追求尽可能相同的反应条件时,各个组分的精确剂量是必不可少的。除了良好的移液技术外,选择正确的工具也至关重要。PCR 主混合物通常含有增加粘度或产生泡沫的物质。在移液过程中,这些会导致移液管大量润湿。移液器吸头,从而降低移液精度。使用直接分配系统或不易弄湿的替代移液器吸头可以提高移液过程的准确性和精密度。

污染

在分配过程中,会产生气溶胶,如果允许这些气溶胶到达移液器内部,则可能会在下一个移液步骤中污染另一个样品。这可以通过使用过滤器吸头或直接位移系统来防止。
消耗品如尖端、PCR 工作流程中使用的容器和板不得含有损害样品或伪造结果的物质。其中包括 DNA、DNase、RNase 和 PCR 抑制剂,以及在反应过程中可能从材料中滤出的成分(称为可滤出物的物质)。

用户错误

处理的样本越多,错误风险就越高。很容易发生样品被移入错误的容器或错误的孔中的情况。通过易于辨别的孔标记可以大大降低这种风险。通过分配步骤的自动化,“人为因素”,即错误和用户相关的变化,被最小化,从而提高了再现性,特别是在小反应体积的情况下。这需要在工作站中使用具有足够尺寸稳定性的板。附加的条形码提供了额外的机器可读性,从而简化了整个过程中的样品跟踪。

热循环仪的编程

事实证明,对仪器进行编程既耗时又容易出错。不同的 PCR 热循环仪功能协同工作可简化此过程步骤,最重要的是,确保其安全:
简单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将防止自己的程序被其他用户更改。如果使用多个循环仪(同一类型),如果可以通过 USB 或连接将程序直接从一台仪器传输到另一台仪器,则会非常有利。计算机软件可以对计算机上的程序、用户权限和文档进行集中、安全的管理。

PCR运行

运行期间,DNA 在反应容器中扩增,每个样品都应处于相同、一致的反应条件下。以下方面与该过程相关:

温度控制

出色的温度控制精度和循环仪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(称为“边缘效应”)的决定因素

蒸发

各个反应组分的浓度不应因蒸发而在反应过程中发生变化。否则的话,可能会很少PCR产物可能会生成,或者根本不生成。因此,通过确保安全密封来最大限度地减少蒸发至关重要。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。不同的密封选项可供选择PCR 板(链接:密封文章),通过热封实现最佳密封。其他封闭件也可能是合适的,只要循环仪盖的接触压力可以调节至所选密封件即可。

流程标准化是为了长期保证结果的准确性和可重复性。这包括定期维护设备,以确保其始终处于良好的工作状态。所有生产批次的所有消耗品都应始终保持高质量,并且必须保证其可靠的可用性。

 


发布时间:2022年11月29日