PCR实验中的几点体会

第一篇：PCR实验中的几点体会

PCR实验中的几点体会

PCR实验是一项对仪器设备、环境设施及操作步骤要求非常严格的实验，实验过程中检测目的成份会被扩增放大到千百万倍。因而实验过程中很小的一点误差、非常微量的污染都可能导致结果错误甚至实验失败。我们在实际工作中，从环境控制到仪器维护及工作流程的每一步做到严格要求细致入微，样本检测、室内质控及室间质评都取得了满意成绩，在此次PCR实验室复审中得到专家老师的肯定，现将我们在工作中认为需地注意的地方提出来，以供商榷：

一、环境控制 为控制温度而使用空调时必须特别注意避免污染。我们的做法是清洁空调过滤网，待干，紫外线消毒30分钟，正反面相同。开机之前用1：100“84”消毒液浸湿的纱布包住出风口，运行30分钟，使吸附空调机内的灰尘。

二、试剂配制

所有的试剂都尽可能平衡到室温后再使用。HBV-DNA检测中的浓缩液及质控物，融化后定量分装离心管中，一次用不完的冻存到下次使用，避免反复冻融。

三、样本制备

吸取上清液 吸头不要接触到离心管内壁，尽量在离心管中央，悬停在液面下随液面下降而逐渐下移，尽量吸净上清液。

沉淀处理 HBV-DNA浓缩过程中的沉淀，用振荡器很难完全分散也可能影响核酸的提取，导致测定结果偏低。我们的做法是用一只小镊子轻敲离心管底部使沉淀尽可能分散，充分混匀，然后点离一下。

提取 提取液是一种混悬液，易沉淀，加取过程中要不断抽吸混匀。加样 核酸的提取液2ul加入反应管中，这一步移液器使用非常关键。首先保证移液器和吸头是配套的，再就是吸头是垂直于液面吸取样本，移液时用力要均匀，尽可能一次性移出全部样本。2ul移液器校正困难，当标准曲线线性关系不好时，可以考虑是否是移液器使用时间过久，应该及时更换。

四、扩增分析 扩增仪最好先预热一下，再使用。扩增开始后应注意观察温度曲线。不符合温度变化规律的曲线如升温曲线变得平坦提示仪器部分或全部加热模块功能损坏，从而导致结果错误。在结果判定时应注意分析扩增曲线，曲线出现倒“S”形，常提示病毒含量较高，必须稀释后复查。

第二篇：PCR实验常见问题

【实验】PCR常见问题总结

作者: gene121(站内联系TA)发布: 2005-07-04 PCR产物的电泳检测时间一般为48h以内，有些最好于当日电泳检测，大于48h后带型不规则甚致消失。一.假阴性，不出现扩增条带

PCR反应的关键环节有①模板核酸的制备，②引物的质量与特异性，③酶的质量及活性 ④PCR循环条件。寻找原因亦应针对上述环节进行分析研究。

模板：①模板中含有杂蛋白质，②模板中含有Taq酶抑制剂，③模板中蛋白质没有消化除净，特别是染色体中的组蛋白，④在提取制备模板时丢失过多，或吸入酚。⑤模板核酸变性不彻底。在酶和引物质量好时，不出现扩增带，极有可能是标本的消化处理，模板核酸提取过程出了毛病，因而要配制有效而稳定的消化处理液，其程序亦应固定不宜随意更改。

酶失活：需更换新酶，或新旧两种酶同时使用，以分析是否因酶的活性丧失或不够而导致假阴性。需注意的是有时忘加Taq酶或溴乙锭。

引物：引物质量、引物的浓度、两条引物的浓度是否对称，是PCR失败或扩增条带不理想、容易弥散的常见原因。有些批号的引物合成质量有问题，两条引物一条浓度高，一条浓度低，造成低效率的不对称扩增，对策为：①选定一个好的引物合成单位。②引物的浓度不仅要看OD值，更要注重引物原液做琼脂糖凝胶电泳，一定要有引物条带出现，而且两引物带的亮度应大体一致，如一条引物有条带，一条引物无条带，此时做PCR有可能失败，应和引物合成单位协商解决。如一条引物亮度高，一条亮度低，在稀释引物时要平衡其浓度。③引物应高浓度小量分装保存，防止多次冻融或长期放冰箱冷藏部分，导致引物变质降解失效。④引物设计不合理，如引物长度不 够，引物之间形成二聚体等。

Mg2+浓度：Mg2+离子浓度对PCR扩增效率影响很大，浓度过高可降低PCR扩增的特异性，浓度过低则影响PCR扩增产量甚至使PCR扩增失败而不出扩增条带。

反应体积的改变：通常进行PCR扩增采用的体积为20ul、30ul、50ul。或100ul，应用多大体积进行PCR扩增，是根据科研和临床检测不同目的而设定，在做小体积如20ul后，再做大体积时，一定要模索条件，否则容易失败。

物理原因：变性对PCR扩增来说相当重要，如变性温度低，变性时间短，极有可能出现假阴性;退火温度过低，可致非特异性扩增而降低特异性扩增效率退火温度过高影响引物与模板的结合而降低PCR扩增效率。有时还有必要用标准的温度计，检测一下扩增仪或水溶锅内的变性、退火和延伸温度，这也是PCR失败的原因之一。

靶序列变异：如靶序列发生突变或缺失，影响引物与模板特异性结合，或因靶序列某段缺失使引物与模板失去互补序列，其PCR扩增是不会成功的。1假阳性

出现的PCR扩增条带与目的靶序列条带一致，有时其条带更整齐，亮度更高。

引物设计不合适：选择的扩增序列与非目的扩增序列有同源性，因而在进行PCR扩增时，扩增出的PCR产物为非目的性的序列。靶序列太短或引物太短，容易出现假阳性。需重新设计引物。

靶序列或扩增产物的交叉污染：这种污染有两种原因：一是整个基因组或大片段的交叉污染，导致假阳性。这种假阳性可用以下方法解决：①操作时应小心轻柔，防止将靶序列吸入加样枪内或溅出离心管外。②除酶及不能耐高温的物质外，所有试剂或 器材均应高压消毒。所用离心管及样进枪头等均应一次性使用。③必要时，在加标本前，反应管和试剂用紫外线照射，以破坏存在的核酸。二是空气中的小片段核酸污染，这些小片段比靶序列短，但有一定的同源性。可互相拼接，与引物互补后，可扩增出PCR产物，而导致假阳性的产生，可用巢式PCR方法来减轻或消除。2出现非特异性扩增带

PCR扩增后出现的条带与预计的大小不一致，或大或小，或者同时出现特异性扩增带与非特异性扩增带。非特异性条带的出现，其原因：一是引物与靶序列不完全互补、或引物聚合形成二聚体。二是Mg2+离子浓度过高、退火温度过低，及PCR循环次数过多有关。其次是酶的质和量，往往一些来源的酶易出现非特异条带而另一来源的酶则不出现，酶量过多有时也会出现非特异性扩增。其对策有：①必要时重新设计引物。②减低酶量或调换另一来源的酶。③降低引物量，适当增加模板量，减少循环次数。④适当提高退火温度或采用二温度点法(93℃变性，65℃左右退火与延伸)。3出现片状拖带或涂抹带

PCR扩增有时出现涂抹带或片状带或地毯样带。其原因往往由于酶量过多或酶的质量差，dNTP浓度过高，Mg2+浓度过高，退火温度过低，循环次数过多引起。其对策有：①减少酶量，或调换另一来源的酶。②减少dNTP的浓度。③适当降低Mg2+浓度。④增加模板量，减少循环次数。二.PCR污染与对策

PCR反应的最大特点是具有较大扩增能力与极高的灵敏性，但令人头痛的问题是易污染，极其微量的污染即可造成假阳性的产生。污染原因

(一)标本间交叉污染:标本污染主要有收集标本的容器被污染，或标本放置时，由于密封不严溢于容器外，或容器外粘有标本而造成相互间交叉污染;标本核酸模板在提取过程中，由于吸样枪污染导致标本间污染;有些微生物标本尤其是病毒可随气溶胶或形成气溶胶而扩散，导致彼此间的污染。

(二)PCR试剂的污染:主要是由于在PCR试剂配制过程中，由于加样枪、容器、双蒸水及其它溶液被PCR核酸模板污染.(三)PCR扩增产物污染:这是PCR反应中最主要最常见的污染问题，因为PCR产物拷贝量 大(一般为1013拷贝/ml)，远远高于PCR检测数个拷贝的极限，所以极微量的PCR产物 污染，就可造成假阳就可形成假阳性。

还有一种容易忽视，最可能造成PCR产物污染的形式是气溶胶污染;在空气与液体面摩擦时就可形成气溶胶，在操作时比较剧烈地摇动反应管，开盖时、吸样时及污染进样枪的反复吸样都可形成气溶胶而污染.据计算一个气溶胶颗粒可含48000拷贝，因而由 其造成的污染是一个值得特别重视的问题.(四)实验室中克隆质粒的污染:在分子生物学实验室及某些用克隆质粒做阳性对照的检验室，这个问题也比较常见。因为克隆质粒在单位容积内含量相当高，另外在纯化过程中需用较多的用具及试剂，而且在活细胞内的质粒，由于活细胞的生长繁殖的简便性及具有很强的生命力，其污染可能性也很大。污染的监测

一个好的实验室，要时刻注意污染的监测，考虑有无污染是什么原因造成的污染，以便采取措施，防止和消除污染。对照试验

1.阳性对照:在建立PCR反应实验室及一般的检验单位都应设有PCR阳性对照，它是PCR反应是否成功、产物条带位置及大小是否合乎理论要求的一个重要的参考标志。阳性对照要选择扩增度中等、重复性好，经各种鉴定是该产物的标本，如以重组质粒为阳性对照，其含量宜低不宜高(100个拷贝以下)，但阳性对照尤其是重组质粒及高浓度阳性标本，其对检测或扩增样品污染的可能性很大。因而当某一PCR试剂经自己使用稳定，检验人员心中有数时，在以后的实验中可免设阳性对照。

2.阴性对照:每次PCR实验务必做阴性对照。它包括①标本对照:被检的标本是血清就用鉴定后的正常血清作对照;被检的标本是组织细胞就用相应的组织细胞作对照。②试剂对照:在PCR试剂中不加模板DNA或RNA，进行PCR扩增，以监测试剂是否污染。

3.重复性试验

4.选择不同区域的引物进行PCR扩增 防止污染的方法

(一)合理分隔实验室:将样品的处理、配制PCR反应液、PCR循环扩增及PCR产物的鉴定等步骤分区或分室进行，特别注意样本处理及PCR产物的鉴定应与其它步骤严格分开。最好能划分①标本处理区;②PCR反应液制备区;③PCR循环扩增区;④PCR产物鉴定区。其实验用品及吸样枪应专用，实验前应将实验室用紫外线消毒以破坏残留的DNA或RNA。

(二)吸样枪:吸样枪污染是一个值得注意的问题。由于操作时不慎将样品或模板核酸吸入枪内或粘上枪头是一个严重的污染源，因而加样或吸取模板核酸时要十分小心，吸样要慢，吸样时尽量一次性完成，忌多次抽吸，以免交叉污染或产生气溶胶污染。

(三)预混和分装PCR试剂:所有的PCR试剂都应小量分装，如有可能，PCR反应液应预先配制好，然后小量分装，-20℃保存。以减少重复加样次数，避免污染机会。另外，PCR试剂，PCR反应液应与样品及PCR产物分开保存，不应放于同一冰盒或同一冰箱。

(四)防止操作人员污染，使用一次性手套、吸头、小离心管应一次性使用。(五)设立适当的阳性对照和阴性对照，阳性对照以能出现扩增条带的最低量的标准病原体核酸为宜，并注意交叉污染的可能性，每次反应都应有一管不加模板的试剂对照及相应不含有被扩增核酸的样品作阴性对照。

(六)减少PCR循环次数，只要PCR产物达到检测水平就适可而止。

(七)选择质量好的Eppendorf管，以避免样本外溢及外来核酸的进入，打开离心管前应先离心，将管壁及管盖上的液体甩至管底部。开管动作要轻，以防管内液体溅出。

第三篇：PCR实验室认证体会

一、申请临床基因扩增实验实验收的目的

临床基因扩增实验室近年来在我国发展很快，基因诊断技术在疾病的预防、诊断、治疗方面起到了积极的作用。由于、基因扩增检测技术的应用对、实验室的环境条件、仪器设备、试剂耗材、人员技术能力和质量控制等方面要求严格，而一些实验人员对此不甚了解，加之利益的驱使，曾经在20世纪80年代，某些沿海省份的实验室未按要求规范设置，出现气溶胶污染，导致大规模假阳性结果报出，为临床诊断造成了极大的困难。临床基因扩增实验室为了规范实验室，保证基因扩增技术有效应用，防止假阴性、假阳性结果的报出，为临床出具合格而可靠的报告，申请临床基因扩增实验室的验收是必然而且也是必要的。

二、开展临床基因扩增实验的必备条件

根据卫生部2002年1月14日发布了卫医发[2002]10号《临床基因扩增检验实验室管理暂行办法》（以下简称《办法》）及其附件《临床基因扩增检验实验室基本设置标准》，及同年2月20日卫生部临床检验中心发布《临床基因扩增实验室工作规范》，明确规定临床基因扩增检验实验室开展PCR技术必需具备的条件：

（1）二级以上医院实验室，经卫生部临床检验中心验收合格；（2）从事基因扩增实验操作的人员必须经过培训并取得上岗证；

（3）使用经国家药品监督管理局批准的允许进入市场销售的商品试剂盒；

（4）开展卫生部允许开展的项目。具备了以上几条后，我们从事临床基因检测任务才是符合要求和规定并对临床出具的报告有保障的。

三、临床基因扩增实验室验收准备工作 1.硬件准备

（1）实验室整体布局：

根据《办法》要求，临床基因扩增检验室原则上分为四个单独的工作区域：试剂贮存和准备区，标本制备区，扩增产物分析区。由于我实验室使用的是罗氏公司的Lightcycler实时荧光定量扩增仪，扩赠后产物不需开盖处理直接检测，所以扩增区和扩增产物分析区合为一室，此区为负压。实验室设计时按照《办法》规定，三个区域相互独立，并有各自的缓冲区域（见图1）（2）各工作区域仪器设备

各工作区域的仪器设备及物品，包括椅子、办公用品、清洁用品等均不能拿出本区域，所有可移动物品均应有本区域的标示。

各区域应具备的设备配置为：屋顶紫外灯、近台紫外灯、一次性手套、一次性鞋套、工作服、废液缸、扫帚、拖把、废纸褛篓、微量加样器（覆盖1-1000μl），经高压处理的离心管和加样器吸头（带滤芯）、笔、纸等。各工作区域的特殊配置包括：

（1）试剂贮存和准备区：2～8oC冰箱、漩涡震荡器、超净工作台。

（2）标本制备：2～8oC冰箱、-20oC冰箱、高速台式冷冻离心机、漩涡震荡器、金属加热模块、超净工作台。

（3）扩增及产物分析区：罗氏Lightcycler荧光定量核酸扩增仪、电脑、打印机。

同时：进入各工作区域必须严格按照单一流向，并用明显的箭头表示，个区域用不同的颜色以示区别。即试剂贮存和设备区（蓝色）→标本制备区（白色）→扩增及产物分析区（粉色）。2.软件准备：

（1）临床基因扩增实验室文件编写： 本实验诊断中心正在进行ISO15189实验室的认可工作，故质量手册同中心统一，其它文件包括：程序文件、标准操作程序（SOP）、相关图表等由本实验自己制定。制定的原则根据卫生部下发的两个文件，并结合本实际情况编写适合本实验实际情况编写适合本实验室的切实可行的文件，做到“写你所做的，做你所写的，记录你已做的”。具体编写内容如下：

①程序性文件：PCR实验室管理制度，PCR实验室人员管理制度，仪器设备的管理程序，PCR实验室仪器设备操作程序，PCR实验室仪器设备校准程序，PCR检验实验操作程序，实验室消耗品购买、验收及储存程序，PCR试剂购买、验收及储存程序，PCR检测标本的管理程序，PCR实验室记录控制程序，PCR检验结果报告的控制程序，PCR实验室室内质量控制程序，抱怨处理程序，实验室生物防护错施，实验室的清洁程序，实验室废弃物处理程序等。

②标准操作程序（SOP）：试剂准备区工作制度，样本准备区工作制度，PCR扩增区工作制度，半自动型蒸汽压力灭菌器标准操作程序，高速离心机的标准操作程序，恒温金属浴使用规程，漩涡震荡器标准操作程序，洁净工作台的标准操作程序，可调式加样器标准操作程序，恒温金属浴的校准程序，标本采集、运送、接收、保存的标准操作程序试剂准备的标准操作程序，核酸提取的标准操作程序，Lightcycler使用的标准操作程序，统计学者质量控制的标准操作程序，消耗品验收质检的标准操作程序。试剂质检的标准操作程序等。

③相关图表：PCR实验室工作人员一览表，实验室主要负责人简历表，PCR实验室工作人员档案，PCR实验室人员培训计划，仪器设备一览表，仪器设备损坏、故障、修理记录，仪器设备的报表申请表，仪器维护保养记录，Lightcycler荧光定量扩增仪维护保养记录，恒温金属校准记录，采购申请单，试剂领取验收记录，试剂质检记录，消耗品质检记录，消耗性材料领取验收记录，标本接收等记表，不合格标本记录，报告单发放接收登记表，特殊报告要求登记表，抱怨情况登记表，抱怨处理登记表，PCR实验室日常工作核查表，Lightcycler仪器使用记录，试剂使用记录，PCR实验室室内质量控制失控原因及纠正错施记录，样本处理记录，冰箱温度记录-试剂准备区，冰箱温度记录-样本准备区，环境温度记录-试剂准备区，环境温湿度记录-样本准备区，环境温度记录-PCR扩增区，PCR实验室日常工作核查表，紫外灯使用登记表，温度计校准记录，PCR实验室平面图等。（2）人员管理：

文件要在临床基因扩增实验室工作的实验人员必须经过培训并取得上岗证，所以在申请实验室验收前，要至少一名人员参加卫生部检验中心举办的临床基因扩赠实验室上岗培训班并取得上岗证。同时实验室还应该制定自己的培训计划，保证实验室人员能不断得到培训。（3）实验方面：

使用经国家药品监督管理批准的允许开展的项目。

四、临床基因扩增实验室验收申请

如果以上方面准备就绪后，就可以进行临床基因扩增实验室验收申请了，但以本人的经验，建议在实验室设计好后，先请验收专家进入实地看一下，并提出他们的宝贵意见，以免在验收时因离要求有差距而成耽误了验收，同时编写好的程序性文件和SOP文件也应请才、专家过目，得到认可后再提交申请，内容包括： 1.基因扩增检验实验室基本情况：

（1）实验室所属法人单位名称、地址、电话、联系人等。（2）实验室人呀情况和职称比例。2.应提供的资料

（1）《医疗机构职业许可证》复印件；

（2）拟设置基因扩增检验实验室医院的医疗卫生资源状况，对临床基因扩增检验的需求情况以及实验室运行的预测分析；

（3）拟设基因扩增检验实验室的设置平面图；（4）实验室主要负责人简历表；（5）实验室工作人员一览表；（6）主要仪器设备表；

（7）拟开展的临床基因诊断项目；

（8）实验室相关程序文件和标准操作程序（SOP）；（9）检验报告样单； 3.希望验收时间 4.声明

本实验室自愿申请卫生部临床检验中心组织的技术验收，并愿意承担下列义务：遵守《临床基因扩增检验实验室管理暂行办法》和《临床基因诊断实验室工作规范》及与关规定；不论能否获得通过验收，预付验收阶段的全部费用。

五、现场技术验收

当提交临床基因扩增检验实验室技术验收申请表后，大约两周时间内（视具体情况而定）卫生部临床检验中心会将临床基因扩增检验实验室收通知传真或邮寄至你处，告知验收工作的具体时间、专家组成员、验收程序及验收费用等。

在验收当天，专家组成员将对实验室布局、实验室设置及仪器设备配备情况、实验室表示、程序文件标准操作文件的编写、试验记录等情况进行验收，同时还会现场让实验室技术人员进行临床标本的操作，实验结果的正确与否也是实验室验收合格的依据之一。现场提问时专家会对你所编写的文件进行提问，主要涉及实验室污染、是内质控、标本的收集及保存等。验收结束后，专家会填写临床基因扩增检验实验室技术验收报告，对验收结果进行总结，提出整改要求和意见。

六、临床基因扩增检验实验室收体会 1.认真学习和领会卫生部颁发的《临床基因扩增检验实验室管理暂行办法》及其附件《临床基因扩增检验实验室基本设置标准》，及卫生部临床检验中心发布《临床基因扩增实验室工作规范》的内容，并将以上两个文件的内容落室到自己所编写的程序文件和标准操作程序中。

2.实验室布局设计好后一定要请专家实地进行一下检查，如果条件不具备，也可以将实验室设计平面图寄给专家，因为每个实验室都有自己的具体情况，如果是新建的实验室可以按照卫生部临检中心提供的标准实验设计图来设计，如果是在老的实验室基础上改造，就应该多听一些专家的意见，以免在验收的时候因实验室设计不合理而耽误验收以至延误临床工作的开展。

3.程序性文件和标准操作程序编写时，最主要的是可操作性要强，尤其是SOP文件，使用频率很高，与实验室的日常工作密切相关，写的要具体一些，格式并不是很重要，主要是让第依次接触该SOP的人也能够按其完成相关操作。同时还要集注，该文件不是用来验收的。而是给自己实验室人员用的，要认识到文件对保证检验质量的重要性，这样在编写时就能更细化，更具体，更实用。文件的编写是整个实验室验收工作任务重要的一个环节，也是验收工作时检查的重点，所以在编写文件时要让每一个实验室的人员都参与进来，对所写的内容、程序和要求都要知道，并能遵守执行。在验收的时候，专家会对你所写的文件内容进行提问，如果一个实验室操作人员对其应该遵循的管理制度和SOP一无所知之甚少，这样对日常检验的质量控制也是没有好出的。文件编写好后，建议也请专家过目，得到首背后再提交认可申请。

4.文件编写好后，应该按其执行，做到“记录你所做的”简单的说就是将常规工作中所做的记录下来，一般说，需要记录的有临床标本接收中的饿患者个人资料、标本接收日期、标本状态、唯一编号等；检测前实验室的清洁；检测中实验记录，试剂厂家、批号、检测日期、检测结果、质控记录及分析、检测人（签字）、仪器运转情况等；检测后实验台面、仪器设备等的消毒和清洁、紫外线照射等。依次两次的记录并不难，难的是持之以恒。所以许多记录我们多记录我们可以把做到成表格的形式，记录时在相应的条款上打“√”就行了。

5.实验过程严把质量关。我们编写的质量手册的木的的是规格实验操作整个过程，做到实验过程有章可循，实验记录有据可查，保证实验结果的可靠性和准则性。由于基因扩增技术特殊性，即使严格按质量手册进行操作，也难免出现错误结果，因此包括试剂空白对照，阴性标本对照、临界值阳性标本对照等，分别监测试剂配制与加样过程中是否存在污染，标本核酸模板提取过程红是否存在污染，标本检测过程中是否在假阴性结果和结果是否准确等。

6.工作量少影响质量保证系实施。严格按临床基因扩增检验实验室技术要求通过验收的实验室，存在一定运行成本，需要有一定临床标本量的支持；如果某一医院医疗资源不足，标本来源不足以支持运行成本时，就会想方设法去减少运行成本（包括试剂成本和劳务成本），导致检验质量难以得到保证。因此建立了临床基因扩增检验实验室后，应根据本医院的情况，制定可行的试验方案（如实验周期、合理接受外来标本等），做到既保证临床标本结果的质量又不浪费成本。以上只是本人对临床基因扩增检验实验室技术验收及日常工作的一点体会，望和大家多多交流。参考文献

1.申子瑜，李金明.《临床基因扩增检验技术》，人民卫生出版社。

第四篇：PCR实验技术总结

PCR实验技术总结点击次数：422 作者：佚名 发表于：2008-06-15 20:53 转载请注明来自丁香园

来源：互联网

PCR技术简史

一、PCR的最早设想

核酸研究已有100多年的历史，本世纪60年代末、70年代初人们致力于研究基因的体外分离技术，Korana于1971年最早提出核酸体外扩增的设想：“经过DNA变性，与合适的引物杂交，用DNA聚合酶延伸引物，并不断重复该过程便可克隆tRNA基因”。

二、PCR的实现

1985年美国PE-Cetus公司人类遗传研究室的Mullis 等发明了具有划时代意义的聚合酶链反应。其原理类似于DNA的体内复制，只是在试管中给DNA的体外合成提供以致一种合适的条件---摸板DNA，寡核苷酸引物，DNA聚合酶，合适的缓冲体系，DNA变性、复性及延伸的温度与时间。

三、PCR的改进与完善

Mullis最初使用的DNA聚合酶是大肠杆菌DNA 聚合酶 I 的Klenow片段，其缺点是：①Klenow酶不耐高温，90℃会变性失活，每次循环都要重新加。②引物链延伸反应在37℃下进行，容易发生模板和引物之间的碱基错配，其PCR产物特异性较差，合成的DNA片段不均一。此种以Klenow酶催化的PCR技术虽较传统的基因扩增具备许多突出的优点，但由于Klenow酶不耐热，在DNA模板进行热变性时，会导致此酶钝化，每加入一次酶只能完成一个扩增反应周期，给PCR技术操作程序添了不少困难。这使得PCR技术在一段时间内没能引起生物医学界的足够重视。

1988年初，Keohanog改用T4 DNA聚合酶进行PCR，其扩增的DNA片段很均一，真实性也较高，只有所期望的一种DNA片段。但每循环一次，仍需加入新酶。

1988年Saiki 等从温泉中分离的一株水生嗜热杆菌(thermus aquaticus)中提取到一种耐热DNA聚合酶。此酶具有以下特点：①耐高温，在70℃下反应2h后其残留活性大于原来的90%，在93℃下反应2h后其残留活性是原来的60%，在95℃下反应2h后其残留活性是原来的40%。②在热变性时不会被钝化，不必在每次扩增反应后再加新酶。③大大提高了扩增片段特异性和扩增效率，增加了扩增长度(2.0Kb)。由于提高了扩增的特异性和效率，因而其灵敏性也大大提高。为与大肠杆菌多聚酶I Klenow片段区别，将此酶命名为Taq DNA多聚酶(Taq DNA Polymerase)。此酶的发现使PCR广泛的被应用。

PCR技术的基本原理

类似于DNA的天然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成：

（一）模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备；

（二）模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合；

（三）引物的延伸：DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。每完成一个循环需2～4分钟，2～3小时就能将待扩目的基因扩增放大几百万倍。(Plateau)。到达平台期所需循环次数取决于样品中模板的拷贝。

PCR的反应动力学

PCR的三个反应步骤反复进行，使DNA扩增量呈指数上升。反应最终的DNA 扩增量可用Y＝(1＋X)n计算。Y代表DNA片段扩增后的拷贝数，X表示平(Y)均每次的扩增效率，n代表循环次数。平均扩增效率的理论值为100%，但在实际反应中平均效率达不到理论值。反应初期，靶序列DNA片段的增加呈指数形式，随着PCR产物的逐渐积累，被扩增的DNA 片段不再呈指数增加，而进入线性增长期或静止期，即出现“停滞效应” 这种效应称平台期数、PCR 扩增效率及DNA聚合酶PCR的种类和活性及非特异性产物的竟争等因素。大多数情况下，平台期的到来是不可避免的。

PCR反应体系与反应条件

一、标准的PCR反应体系：

10×扩增缓冲液10ul 4种dNTP混合物各200umol/L 引物各10～100pmol 模板DNA0.1～2ug Taq DNA聚合酶2.5u Mg2+1.5mmol/L 加双或三蒸水至100ul

二、PCR反应五要素

参加PCR反应的物质主要有五种即引物、酶、dNTP、模板和Mg2+

（一）引物

引物是PCR特异性反应的关键，PCR 产物的特异性取决于引物与模板DNA互补的程度。理论上，只要知道任何一段模板DNA序列，就能按其设计互补的寡核苷酸链做引物，利用PCR就可将模板DNA在体外大量扩增。

设计引物应遵循以下原则：

1、引物长度： 15-30bp，常用为20bp左右。

2、引物扩增跨度： 以200-500bp为宜，特定条件下可扩增长至10kb的片段。

3、引物碱基：G+C含量以40-60%为宜，G+C太少扩增效果不佳，G+C过多易出现非特异条带。ATGC最好随机分布，避免5个以上的嘌呤或嘧啶核苷酸的成串排列。

4、避免引物内部出现二级结构，避免两条引物间互补，特别是3'端的互补，否则会形成引物二聚体，产生非特异的扩增条带。

5、引物3'端的碱基，特别是最末及倒数第二个碱基，应严格要求配对，以避免因末端碱基不配对而导致PCR失败。

6、引物中有或能加上合适的酶切位点，被扩增的靶序列最好有适宜的酶切位点，这对酶切分析或分子克隆很有好处。

7、引物的特异性：引物应与核酸序列数据库的其它序列无明显同源性。引物量： 每条引物的浓度0.1～1umol或10～100pmol，以最低引物量产生所需要的结果为好，引物浓度偏高会引起错配和非特异性扩增，且可增加引物之间形成二聚体的机会。

（二）酶及其浓度

目前有两种Taq DNA聚合酶供应，一种是从栖热水生杆菌中提纯的天然酶，另一种为大肠菌合成的基因工程酶。催化一典型的PCR反应约需酶量2。5U(指总反应体积为100ul时)，浓度过高可引起非特异性扩增，浓度过低则合成产物量减少。

（三）dNTP的质量与浓度

dNTP的质量与浓度和PCR扩增效率有密切关系，dNTP粉呈颗粒状，如保存不当易变性失去生物学活性。dNTP溶液呈酸性，使用时应配成高浓度后，以1M NaOH或1M Tris。HCL的缓冲液将其PH调节到7.0～7.5，小量分装，-20℃冰冻保存。多次冻融会使dNTP降解。在PCR反应中，dNTP应为50～200umol/L，尤其是注意4种dNTP的浓度要相等(等摩尔配制)，如其中任何一种浓度不同于其它几种时(偏高或偏低)，就会引起错配。浓度过低又会降低PCR产物的产量。dNTP能与Mg2+结合，使游离的Mg2+浓度降低。

（四）模板(靶基因)核酸

模板核酸的量与纯化程度，是PCR成败与否的关键环节之一，传统的DNA纯化方法通常采用SDS和蛋白酶K来消化处理标本。SDS的主要功能是： 溶解细胞膜上的脂类与蛋白质，因而溶解膜蛋白而破坏细胞膜，并解离细胞中的核蛋白，SDS 还能与蛋白质结合而沉淀； 蛋白酶K能水解消化蛋白质，特别是与DNA结合的组蛋白，再用有机溶剂酚与氯仿抽提掉蛋白质和其它细胞组份，用乙醇或异丙醇沉淀核酸。提取的核酸即可作为模板用于PCR反应。一般临床检测标本，可采用快速简便的方法溶解细胞，裂解病原体，消化除去染色体的蛋白质使靶基因游离，直接用于PCR扩增。RNA模板提取一般采用异硫氰酸胍或蛋白酶K法，要防止RNase降解RNA。

（五）Mg2+浓度 Mg2+对PCR扩增的特异性和产量有显著的影响，在一般的PCR反应中，各种dNTP浓度为200umol/L时，Mg2+浓度为1.5～2.0mmol/L为宜。Mg2+浓度过高，反应特异性降低，出现非特异扩增，浓度过低会降低Taq DNA聚合酶的活性，使反应产物减少。

三、PCR反应条件的选择

PCR反应条件为温度、时间和循环次数。

（一）温度与时间的设置

基于PCR原理三步骤而设置变性-退火-延伸三个温度点。在标准反应中采用三温度点法，双链DNA在90～95℃变性，再迅速冷却至40 ～60℃，引物退火并结合到靶序列上，然后快速升温至70～75℃，在Taq DNA 聚合酶的作用下，使引物链沿模板延伸。对于较短靶基因(长度为100～300bp时)可采用二温度点法，除变性温度外、退火与延伸温度可合二为一，一般采用94℃变性，65℃左右退火与延伸（此温度Taq DNA酶仍有较高的催化活性）。

1、变性温度与时间

变性温度低，解链不完全是导致PCR失败的最主要原因。一般情况下，93℃～94℃lmin足以使模板DNA变性，若低于93℃则需延长时间，但温度不能过高，因为高温环境对酶的活性有影响。此步若不能使靶基因模板或PCR产物完全变性，就会导致PCR失败。

2、退火(复性)温度与时间

退火温度是影响PCR特异性的较重要因素。变性后温度快速冷却至40℃～60℃，可使引物和模板发生结合。由于模板DNA 比引物复杂得多，引物和模板之间的碰撞结合机会远远高于模板互补链之间的碰撞。退火温度与时间，取决于引物的长度、碱基组成及其浓度，还有靶基序列的长度。对于20个核苷酸，G+C含量约50%的引物，55℃为选择最适退火温度的起点较为理想。引物的复性温度可通过以下公式帮助选择合适的温度：

Tm值(解链温度)=4(G+C)＋2(A+T)复性温度=Tm值-(5～10℃)在Tm值允许范围内，选择较高的复性温度可大大减少引物和模板间的非特异性结合，提高PCR反应的特异性。复性时间一般为30～60sec，足以使引物与模板之间完全结合。

3、延伸温度与时间

Taq DNA聚合酶的生物学活性：

70～80℃ 150核苷酸/S/酶分子

70℃ 60核苷酸/S/酶分子

55℃ 24核苷酸/S/酶分子

高于90℃时，DNA合成几乎不能进行。

PCR反应的延伸温度一般选择在70～75℃之间，常用温度为72℃，过高的延伸温度不利于引物和模板的结合。PCR延伸反应的时间，可根据待扩增片段的长度而定，一般1Kb以内的DNA片段，延伸时间1min是足够 的。3～4kb的靶序列需3～4min；扩增10Kb需延伸至15min。延伸进间过长会导致非特异性扩增带的出现。对低浓度模板的扩增，延伸时间要稍长些。

（二）循环次数 循环次数决定PCR扩增程度。PCR循环次数主要取决于模板DNA的浓度。一般的循环次数选在30～40次之间，循环次数越多，非特异性产物的量亦随之增多。

PCR反应特点

一、特异性强

PCR反应的特异性决定因素为：

（一）引物与模板DNA特异正确的结合；

（二）碱基配对原则；

（三）Taq DNA聚合酶合成反应的忠实性；

（四）靶基因的特异性与保守性。

其中引物与模板的正确结合是关键。引物与模板的结合及引物链的延伸是遵循碱基配对原则的。聚合酶合成反应的忠实性及Taq DNA聚合酶耐高温性，使反应中模板与引物的结合(复性)可以在较高的温度下进行，结合的特异性大大增加，被扩增的靶基因片段也就能

保持很高的正确度。再通过选择特异性和保守性高的靶基因区，其特异性程度就更高。

二、灵敏度高

PCR产物的生成量是以指数方式增加的，能将皮克(pg=10-12)量级的起始待测模板扩增到微克(ug=-6)水平。能从100万个细胞中检出一个靶细胞；在病毒的检测中，PCR的灵敏度可达3个RFU(空斑形成单位)；在细菌学中最小检出率为3个细菌。

三、简便、快速 PCR反应用耐高温的Taq DNA聚合酶，一次性地将反应液加好后，即在DNA扩增液和水浴锅上进行变性-退火-延伸反应，一般在2～4 小时完成扩增反应。扩增产物一般用电泳分析，不一定要用同位素，无放射性污染、易推广。

四、对标本的纯度要求低

不需要分离病毒或细菌及培养细胞，DNA 粗制品及总RNA均可作为扩增模板。可直接用临床标本如血液、体腔液、洗嗽液、毛发、细胞、活组织等粗制的DNA扩增检测。

PCR扩增产物

可分为长产物片段和短产物片段两部分。短产物片段的长度严格地限定在两个引物链5'端之间，是需要扩增的特定片段。短产物片段和长产物片段是由于引物所结合的模板不一样而形成的，以一个原始模板为例，在第一个反应周期中，以两条互补的DNA为模板，引物是从3'端开始延伸，其5'端是固定的，3' 端则没有固定的止点，长短不一，这就是“长产物片段”。进入第二周期后，引物除与原始模板结合外，还要同新合成的链(即“长产物片段”)结合。引物在与新链结时，由于新链模板的5'端序列是固定的，这就等于这次延伸的片段3'端被固定了止点，保证了新片段的起点和止点都限定于引物扩增序列以内、形成长短一致的“短产物片段”。不难看出“短产物片段”是按指数倍数增加，而“长产物片段”则以算术倍数增加，几乎可以忽略不计，这使得PCR的反应产物不需要再纯化，就能保证足够纯DNA片段供分析与检测用。

PCR扩增产物的分析

PCR产物是否为特异性扩增，其结果是否准确可靠，必须对其进行严格的分析与鉴定，才能得出正确的结论。PCR产物的分析，可依据研究对象和目的不同而采用不同的分析方法。

一、凝胶电泳分析 PCR产物电泳，EB溴乙锭染色紫外仪下观察，初步判断产物的特异性。PCR产物片段的大小应与预计的一致，特别是多重PCR，应用多对引物，其产物片断都应符合预讦的大小，这是起码条件。

（一）琼脂糖凝胶电泳： 通常应用1～2%的琼脂糖凝胶，供检测用。

（二）聚丙烯酰胺凝胶电泳：6～10%聚丙烯酰胺凝胶电泳分离效果比琼脂糖好，条带比较集中，可用于科研及检测分析。

二、酶切分析： 根据PCR产物中限制性内切酶的位点，用相应的酶切、电泳分离后，获得符合理论的片段，此法既能进行产物的鉴定，又能对靶基因分型，还能进行变异性研究。

三、分子杂交： 分子杂交是检测PCR产物特异性的有力证据，也是检测PCR 产物碱基突变的有效方法。

（一）Southern印迹杂交： 在两引物之间另合成一条寡核苷酸链(内部寡核苷酸)标记后做探针，与PCR产物杂交。此法既可作特异性鉴定，又可以提高检测PCR产物的灵敏度，还可知其分子量及条带形状，主要用于科研。

（二）斑点杂交： 将PCR产物点在硝酸纤维素膜或尼膜薄膜上，再用内部寡核苷酸探针杂交，观察有无着色斑点，主要用于PCR产物特异性鉴定及变异分析。

四、核酸序列分析： 是检测PCR产物特异性的最可靠方法。

PCR产物克隆方法

一、平端连接

通常情况下，PCR产物可直接与平端载体DNA进行连接，但其连接效率效低。因为TaqDNA聚合酶具有非模板依赖性末端转移酶活性，能在两6条DNA链的3'末端加上一个多余的碱基，使合成的PCR产物成为3'突出一个碱基的DNA分子。这种DNA分子的连接效率很低。由于PCR产物的效率通过较高。在采用大量T4DNA连接酶并配以5-10u T4 RNA连接酶时，可显著提高其连接效率。对于较短PCR产物，用PUS19的HincⅡ位点进行克隆，以X－gal和IPTG筛选，常可得到足量重组子。另一种提高克隆效率的途径是先用Klenow大片段或T4DNA聚合酶消去3'末端突出碱基将PCR产物变成平端DNA，然后再用平端连接法克隆PCR产物。

二、粘端连接

（一）引物中设计入限制酶位点

由于PCR引物的5'末端可以增加一些非互补碱基，因此可以在两引物的5'末端设计单限制酶或双限制酶切位点。这样得到的PCR产物用限制酶消化产生粘性末端，即可与有互补粘端的载体DNA重组。这种克隆方法效率较高，且当两引物中设计不同酶切位点时，可有效地定向克隆PCR产物。其缺点是需要加长PCR引物，除限制酶识别序列外，还需要在其5'端多合成3-4个碱基以利于限制性内切酶与PCR产物末端的稳定结合。即使如此，其酶切效率也不够高。其中尤以NotI、XhoI和XbaI等较为难切。采用突变PCR方法可克服上述缺点。该方法是通过在两PCR引物序列中改变1至数个核苷酸创造出一个限制性内切酶位点。鉴于PCR引物的3'末端序列的互补性是PCR成功的关键，在PCR引物的中部或近5'端改变1个或几个碱基对PCR扩增效果影响不大。这种方法不需要增加PCR引物的长度，而且酶切效果优于5'加端法。对于特定DNA片段的克隆，此方法较为经济、实用。但对于基因诊断PCR产物的克隆，似乎5'加端法更为适宜。

（二）T4DNA聚合回切产生粘端

如PCR两引物的5'末端是A或T，则可在其5'端分别加上CG和CCGG。用此二引物扩增的PCR产物在dATP和dTTP存在的情况下，用T4DNA聚合酶进行处理，则T4DNA聚合酶因具有3'→5'外切酶活性而消去3'末端的G和C，产生AccI和XmaI粘性末端。此DNA片段直接与用AccI和XmaI切开的载体进行连接。这种方法只需在PCR引物的5'端加2-4个碱基，但其可选择的限制酶类有限。

三、T－vector法

TaqDNA聚合酶能在平端双链DNA的3'末端加一个碱基，所加碱基几乎全是腺苷。据此，Marchuk等人采用3'端突出一个胸苷的质粒DNA来克隆PCR产物，其克隆效率比平端的连接至少高出100倍。他们用EcoRV将pBluescript切成平端，然后在2mmol/LdTTP存在下，用TaqDNA聚合酶催化pBluescript的两个3'末端各加一处胸苷。因为在4种dNTP都存在时，Taq聚合酶选择性参入dATP，而当仅一种dNTP存在时，它只能参入该种碱基。因此，在只加入ddTTP时，用TaqDNA聚合酶可使平端载体DNA转变成3'末端突出一个胸苷的T尾载体，称为T－vector。用这种T－vectorsk可以较有效地直接克隆PCR产物。Hotton等人也报道了另一种制备T－vector的方法。他们使用脱氧核苷酸末端转移酶在切成平端的载体DNA的3'末端加上一个胸苷。由于末端转移酶可以催化多个碱基（ddTTP）作为底物，使平端载体DNA分子的两个3'末端各加上一个T。用这种方法制备的T－vector的不同之处在于前者3'末端不能与待克隆PCR产物的5'末端连接，仅5'末端可与PCR产物的3'末端形成磷酸二脂键。

四、共环消解法

最近，Jung等人报道了一种有效的PCR产物克隆方法。用磷酸化的PCR引物扩增得到的PCR产物，先用T4DNA连接酶催化连接反应，使5'端带有限制酶切位点的扩增DNA片段连接成共环结构。然后再用相应的限制酶进行消化，产生粘端DNA片段。对于对称性限制酶位点，只需在引蛾的5'末端加上一关识别序列，因为在串接成共环后能恢复限制酶切位点难于切开的缺点，且可用于双限制酶切位点的设计，只不过有PCR产物共环化后，仅约1/4的限制酶切点得以恢复。故此法较适用于单限制酶位点的克隆。

五、无连接酶亚克隆法

无连接酶克隆法（ligase-free subcloning，LFS）是利用引物5'末端附加碱基修饰法，修饰碱基不是酶切位点，而是与某一质粒两端分别互补的碱基。两引物的3'端约20-25个核苷酸分别与待扩增DNA两翼互补，5'端各有约24个核苷酸分别与线性化质粒的3'端相同的附加序列。由于线性化质粒的3'端序列各不相同，PCR片段可以通过选择各引物的合适5'附加序列与引物3'端定向杂交。由此物a和b产生的两端有附加序列的PCR产物与未反应引物分离后，分别加入两只含有线性化质粒的反应管中进行第二次PCR。第1管中用引物a和c，引物a即为第一PCR扩增的上游引物a，引物c为下游引物，与紧邻5'端附加序列内测的质粒（+）链互补。同样，第2管的引物为b和d，引物b与第一次PCR扩增的下游引物b相同，引物d为上游引物，与紧邻5'附加序列内侧的质粒（-）链互补。

第二次PCR的第一循环中，PCR产物与质粒均变性与复性。除自身复性产物（这种复性产物不被扩增）外，PCR产物与质粒可通过各自3'端互补序列杂交成部分异源双链，延伸时，重叠的3'端互为此物沿各自互补链延伸，结果可产生PCR片段与线性质粒的“连接”。然后两管中PCR扩增各进行15-20个循环。这便可产生大量一端管1）或另一端连接有PCR插入片段的质粒。第二次PCR后将第1管与第2管反应液混合，用碱变性双链，中和后稀释变性的DNA。反应管中的单链DNA可以复性或几种不同的产物，除各自本身复性产物外，管1产物ssDNA与管2中ssDNA可形成部分异源双链DNA，并各自有一较长的5'或3'悬端，这种长的5'或3'悬端相互互补，在低DNA浓度时可复性产生环化DNA。

尽管这种环化的DNA有两个缺口，但它们可以直接用来转化受体大肠直杆菌。一旦进入体内，两个缺口便共价连接，修复的质粒即可复制，下面以从λ噬菌体DNA中扩增-500bp片段，并克隆入pGem4Z载体中为例说明LFS法。

这种方法同样适于复杂基因组中基因片段的克隆。需注意的是第一次PCR时两引物的5'附加序列不应太短以免影响第二次PCR时异源双链的形成，以24个核苷酸较为合适。扩增时若形成，引物二聚体，一定要去除，否则会严重影响转化率。用LFS法已成功地克隆了长达1.7kb的基因片段。这种方法的优点是：①可用于常规方法无法进行亚克隆的片段；②适于任何PCR产物和任何质粒；③可亚克隆特殊目的（如含点突变、缺失或插入等）片段；④在某些情况下，对已构建了启动子或增强子等序列的载体，可使待表达片段插入定向合适位置；⑤较快，可在1d内完成，较常规方法可靠，不需DNA连接酶。

DNA克隆是分子生物学的重要内容。特定基因的克隆常因两端缺乏合适限制酶切点而受因，cDNA的克隆通常也效率不高、筛选因难。采用PCR技术行DNA和cDNA的克隆，则可大大缩短克隆时间，比之全基因合成更为经济和方便，因而愈来愈受重视。用PCR方法进行传染性疾病和遗传性疾病的诊断常遇到产物的异性问题和分型问题，采用产物克隆和测序方法，比之寡核苷酸探针杂交方法更为准确。随着PCR技术的不断发展和推广，新的PCR产物的克隆方法也将不断出现。

PCR基础的检测工具的优缺点

首先，PCR反应是快速的。整个DNA提取，扩增和检测的过程通常少于6小时，如果反应利用嵌套的引物，过程可能长些。对于一些样本来说，比如来自粪便和表皮，就需要在DNA提取中增加步骤。这样就延长了整个检测的时间到14小时。

用购买的核苷酸提取工具就能缩短检测时间，机械进行提取，使PCR方案最优化或使用加快热循环技术。有了优化的样本，快速提取和光循环热循环，整个检测时间能缩短到2小时。但通常是6-8小时。

于培养基基础的方法2-5天的时间相比较，这是巨大的进展了。这也比一些需要有精确计算结果的培养基浓缩的抗体检测实验要快。当购买的实用抗体基础的检测工具比PCR基础的方法快时，大部分这样的化验只能用于非常有限的生物体上。

第二，PCR不需要培养。这是与PCR基础的检测的速度密切相关的。既然PCR是十分灵敏的（少到10 cfus的样本就能被检测），培养通常是没必要的。大多数最新的实用PCR检测工具需要有选择性的浓缩，特别是当样本包括大量的PCR抑制剂时。用核苷酸提取方法能够避免培养，核苷酸提取方法产生了PCR质量的DNA并且优化了PCR反应。如果在大量样本中检测少量的病原体或者病源有机体在PCR灵敏度的极限以下的情况下，将需要使用培养。在一般情况下，使用培养的情况是很少的，去除了培养的步骤，时间将被节省下来。

比节省时间更重要的是，去除了培养，那些难以或不能培养的生物体就可以进行检测。这些生物体包括某种病毒、真菌、厌氧性生物和支原体。

第三，PCR的花费合理。与培养或抗体基础的化验相比，PCR基础的诊断是十分经济的。考虑到细菌的培养，有较昂贵的花费。大多数样本为了正确的鉴定需要培养和重复培养。这需要大量的手工时间（加上化验的花费），也增加了污染的危险。

作为比较，大多数抗体化验所需的手工时间很少但化验本身很昂贵。

PCR反应的成分（引物，酶，dNTPs和缓冲液）的花费比每次化验的花费少40%，而反应的时间包括核苷酸分离，通常在一小时以内。当然这依赖于样本、技术员和用于分离核苷酸的技术。既然PCR所用的时间少，它的花费也少。

但是，PCR需要热循环，UV来源和一些类型的图象捕获装置，因此PCR实验室的最初花费是很高的。

这里讨论另外一些在临床领域的PCR使用的基本原理

第一，PCR不是抗原基础的。

抗体基础的检测工具（ELISA和其他）不仅检测直接抗病原体的人类抗体，而且能检测病原体上的表面抗原。人类抗体检测工具因此需要免疫反应的存在，以及在正确检测抗原存在之前抗体浓度的测定。在新近感染的情况下，这种测试不能检测针对病原体的人类抗体，可能不能正确反映是否有感染。事实上，被感染的病人，没有充足的时间来提高用于检测的浓度。这是HIV抗体基础检测的通常的问题。由于相同的原因，这种类型的测试对检测无免疫应答患者的病原体存在困难。反过来讲，抗体基础的测试也会给出错误相反的结果。

然而抗体基础的检测最大的问题是它不能检测新的病原体亚型，由于表面抗原发生改变，而导致了错误的阴性结果。（PCR基础的检验也可能由于DNA的变化、突变而遇到相似的问题。但PCR基础的检验能够进行设计，使这些错误的阴性结果最小化。）尽管有这些缺点，抗原基础的检测工具是十分重要的检测方法，在大多数情况下比PCR检测要迅速。

第二，检验易按客户的要求设置，以适合特殊的需要

通过简单使用不同的特殊目标引物，工具能迅速设计，用于许多检测。

第三，PCR容易使用，是由时间证实的技术

通过使用有商业价值的核苷酸提取产物，用于病原体检测的样本能在少于十分钟的时间内被例行操作。一旦进行操作，样本被加入反应体系中，进入热循环。反应完成后，样本能被自动系统或凝胶电泳所分析。

少数的PCR检测将能完全自动化。仪器将进行所有操作，从样品的准备到分析结果。这样的系统将十分昂贵，可能只能适应制造商的平台。这对大多数临床实验室无吸引力，但当价格下降后，将最终使PCR诊断自动化。

第五篇：PCR实验检测标准操作规范

PCR检测实验室操作规范

一、PCR 实验室的设置及管理

1．目的：建立实验室的合理设置和科学管理，防止实验污染，保证检测结果的可靠性。2．适用范围：本程序适用于分子诊断室的设置、工作流程和日常管理等。3．负责人： 4．细则：

4．1流感实验室为急传所的专业实验室，从事临床标本的基因扩增检测及相关科研工作等。4．2 本实验室采用实时荧光定量（定性）PCR 技术作为病毒基因诊断的主要手段，实验室分为三个区：试剂准备区（第一区）、标本处理区（第二区）、扩增分析区（第三区）。每一工作区配备专用的设备、仪器、辅助设施、耗材、清洁用品、办公用品、专用工作服，并有明显的区分标识。标本的接收则在检验科标本接收处进行。

4．3 各工作区专用的仪器设备、办公用品、工作服、实验耗材和清洁用具等，不可混用。4．4 各工作区配置、功能和内务管理见各相关SOP 文件。

4．5 严格遵守从“试剂准备区→标本处理区→扩增分析区”的单一流向制度，不得逆向进入前一工作区。

4．6 非本实验室工作人员，未经许可不得入内；进修、实习或其他科室人员因科研活动需要，进入实验区域（试剂准备区、标本处理区、扩增分析区）需首先熟悉本程序的各项规定并严格遵守执行，在本实验室人员监督指导下进行。4．7 实验完毕后做好清洁消毒工作。

二、PCR 实验室工作制度

1．目的 ：保持良好的工作环境，以确保检测结果的可靠性，防止交叉污染，防止差错、事故及纠纷的发生。

2．适用范围：所有本实验室人员。3．负责人： 4．细则： 4．1 本实验室进行临床基因扩增检测及相关实验工作，不得进行其它实验操作。4．2 各区的用品不得混用。

4．3 在各区的实验操作过程中，操作者必须戴手套和帽子，严格按照操作规程。4．4 试剂准备区只能进行试剂的贮存及配制等相关操作（见相关SOP 文件）。

4．5 标本处理区只能进行临床标本的保存，核酸提取、保存及其加入至扩增反应管和测定RNA 时cDNA 的合成（见相关SOP 文件）。

4．6 扩增分析区只能进行DNA 或cDNA 的扩增、实时荧光PCR 扩增产物的分析（见相关SOP 文件）。

4．7 进行实验时严格执行本实验室的各项操作规程，及时做好各种操作记录，力求准确、可靠。实验完毕，做好清洁、整理及分析统计等工作。

4．8 室内仪器由专人负责，未经许可，不得随意使用或挪用；爱护使用仪器，定期进行保养与维修。

4．9 爱护科室财产，注意安全；离开实验室前应关好门窗，检查水、电等。

三、PCR 实验室内务管理制度

1．目的：保证实验室日常内务管理及清洁工作顺利进行。2．适用范围：实验室相关人员及相关清洁工人。3．负责人： 4．细则：

4．1 非本室工作人员未经允许不得进入实验室。4．2 各区的用品不得混用。

4．3 实验人员要有强烈的时间观念，按时上下班，不迟到、早退。

4．4 进入实验室的工作人员必须遵守实验室的单一流向的规定，禁止逆向走动。

4．5 所有仪器（如PCR 扩增仪）须有专人负责，并有使用维护记录；实验人员必须熟悉仪器性能后方允许操作，并严格遵守操作规程。

4．6 所有试剂进购、配制、质检、使用均要有记录，未经允许不得随意带出本实验室。4．7 每天了解仪器运转情况及试剂使用情况，确保仪器整洁安全，试剂合格使用。4．8 各区的各种清洁消毒均应有记录，工作衣消毒时注意各区应分开进行处理。4．9 注意保持实验室卫生整洁，严禁在室内抽烟、吃零食，非实验操作人员应尽量少入。4.10下班前检查门、窗、水、电，节假日应指定人员负责检查实验室的仪器、设备。

四、PCR 实验室人员的配置及管理

1．目的：保证实验室有足够数量的合格的具备开展该类实验能力的实验人员。2．适用范围：适用于实验室人员配置、管理、培训及考核。3．负责人： 4．细则： 4．1 人员要求

4．1．1 本实验室工作人员应为医学检验专业或相关专业毕业，具有中级以上技术职称或专科以上学历。

4．1．2 实验室工作人员应参加卫生部或省临检中心举办的PCR 技术培训，并取得合格证。4．1．3 对于新进入本室的人员，如尚未取得PCR 技术培训合格证，应在实验室有培训合格证的上级技术人员的指导下进行实验工作，实验报告由有资格人员出具，并应在最短的时间内取得上岗培训合格证。4．2 人员配置

4．2．1 实验室应根据工作需要配备足够的工作人员。4．2．2 各级技术人员履行相应的工作职责。4．3 人员培训及考核

4．3．1 实验室负责人或负责人指定人员参加每年卫生部PCR 室间质评总结会。

4．3．2 实验室工作人员每1～2 年至少参加1 次PCR 技术的省级或国家级继续教育项目，参加相关学术交流会议。

4．3．3 安排未取得上岗培训合格证的工作人员在合适的时间内参加技术培训。

4．3．4 科室不定期组织实验室内部实验人员学习、更新核酸扩增方面的相关知识，提升自身的理论学习水平。特别是在标本接收区采血、接收标本的人员，需定期对其进行有关核酸扩增技术，标本采集、保存、运输等知识的培训。一些科室的送检标本由该科室的人员送到标本接收区，对这些临床医护人员也要定期进行有关核酸扩增技术，标本采集、保存、运输等知识的培训。

4．3．5 本实验室工作人员每年进行考核一次,考核内容: a)日常工作质量 b)室内质控测评 c)室间质控测评 d)在抱怨处理中的表现

4．3．6 本实验室工作人员实行严格奖惩制度,有下列表现者可受奖: a)工作质量高, 质控测评成绩优秀者

b)有科研能力,并有一定数量和质量的论文发表 c)有独创性工作成果,经鉴定认可者 d)受到有关部门或群众嘉奖者 有下列情况者将受到惩处: a)工作质量问题较多，质控测评成绩不合格； b)不遵守规章制度并造成一定影响； c)不求上进。

4．3．7 本实验室工作人员奖惩方法分精神及物质两类,经实验室上报及有关部门批准后执行。

4．3．8 本实验室工作人员均建立业绩档案,实行能进能出制度,不断吸收高质量人员,加强培训和提高,对于不适合本室工作的人员要及时调离。4．4 人员管理

4．4．1 实验室建立所有工作人员的技术档案，包括：学历、任职资格、发表论文、研究成果、培训等相关材料复印件。

4．4．2 技术档案分文本档案和电子档案，文本档案每年更新1 次，电子档案随时更新。

五、PCR 实验室清洁程序

1．目的：保证实验室环境的整洁，防止污染。

2．适用范围：适于实验室工作环境、实验台面、工作服、移液器等的清洁消毒工作。3．负责人： 操作人： 4．细则：

4．1 实验室地面必须平整、干净，通道要利于通行，没有无用的物品阻碍。

4．2 合理规划实验室内物品，做到摆放整齐、有序，无用的或使用效率低的物品放置到储存处，常用的物品要容易寻找到。

4．3 抽屉、柜子、文件类物品要作好标记，以方便识别。4．4 实验结束后用2%戊二醛对台面进行清洁，并用移动紫外灯进行消毒。

4．5 每天对使用过的移液器用75%酒精进行擦拭。每周1 次对移液器咀进行75%酒精浸泡15 分钟左右，若使用过程中发生污染应随时浸泡处理。

4．6 实验过程中如发生标本或试剂外溅，应立即用2%戊二醛滴上，滤纸盖上半小时，然后用酒精擦洗，并用移动紫外灯消毒。

4．7 每天实验前开启各区的通风系统，各区实验结束后，分别打开传递窗紫外灯、移动紫外灯（对实验台面消毒）、天花板紫外灯消毒实验室，每次开启 30～60 分钟。4．8 待紫外灯消毒时间足够后，依次关闭各区紫外灯并记录。

4．9 依次清洁三个区的实验台面和地面，各区清洁消毒工具均专用，不可混用，注意按照单一方向流程的原则来进行清洁。4．10 处理好各区废弃物。

4．11 每周将工作服洗涤消毒，不同实验区的工作服隔开洗涤。

六、PCR 标本唯一标识编号规则

1．目的：保证标本编号的唯一性，也是准确发放报告的基础。

2．适用范围：使用核酸扩增荧光检测实验室所开展的病毒以及基因检测项目： 3．负责人： 操作人： 4．程序：

4．1 按检测日期分类标记

根据标本送检的日期，每天的标本对应标记一种唯一的代号。4．2 按检测类型分类标记

根据检测项目的不同，每种检测项目对应标记一种唯一的代号。4．3 按验单接收顺序编号

在同种检测类型的验单中，按验单顺序编号。4．4 特殊标本的编号

如有特殊情况，应在标记前面增加特异字母区别开。4．5 编号步骤 a）对当天送来的标本，根据编号的基本原则编号，每个样本的每个检测项目对应一个唯一的编号。

b）用笔在每张检验申请单和对应的样品管上作好相同的标记。

c）做好标本的接收记录，每个样本的记录都应包括以下信息：接收时间、医院、科室、送检医生、患者姓名、性别、年龄、标本类别、标本状态、送标本者、接收人、检验单号、标本唯一统编号等。

d）处理好样品、点样后，将反应管放入扩增仪上开始扩增。

f）扩增得到结果后，先在统计簿上填入结果，作好记录，再一一把实验结果填入相应申请单。

g）发放检验报告单。

七、PCR 基因扩增实验室的要求

1．目的：规定在各区内所进行的工作及其操作。2．适用范围：所有在本区内进行的工作。3．负责人： 操作人： 4．程序：

一、临床基因扩增检验实验室的设计

（一）临床基因扩增检验实验室区域设计原则。原则上临床基因扩增检验实验室应当设置以下区域：试剂储存和准备区、标本制备区、扩增区、扩增产物分析区。这4个区域在物理空间上必须是完全相互独立的，各区域无论是在空间上还是在使用中，应当始终处于完全的分隔状态，不能有空气的直接相通。根据使用仪器的功能，区域可适当合并。例如使用实时荧光PCR仪，扩增区、扩增产物分析区可合并；采用样本处理、核酸提取及扩增检测为一体的自动化分析仪，则标本制备区、扩增区、扩增产物分析区可合并。各区的功能是：

1.试剂储存和准备区：贮存试剂的制备、试剂的分装和扩增反应混合液的准备，以及离心管、吸头等消耗品的贮存和准备。

2.标本制备区：核酸（RNA、DNA）提取、贮存及其加入至扩增反应管。对于涉及临床样本的操作，应符合生物安全二级实验室防护设备、个人防护和操作规范的要求。

3.扩增区：cDNA合成、DNA扩增及检测。

4.扩增产物分析区：扩增片段的进一步分析测定，如杂交、酶切电泳、变性高效液相分析、测序等。

（二）临床基因扩增检验实验室的空气流向。临床基因扩增检验实验室的空气流向可按照试剂储存和准备区→标本制备区→扩增区→扩增产物分析区进行，防止扩增产物顺空气气流进入扩增前的区域。可按照从试剂储存和准备区→标本制备区→扩增区→扩增产物分析区方向空气压力递减的方式进行。可通过安装排风扇、负压排风装置或其他可行的方式实现。

（三）工作区域仪器设备配置标准。

1.试剂储存和准备区。

（1）2～8℃和-20℃以下冰箱。

（2）混匀器。

（3）微量加样器（覆盖0.2-1000µl）。

（4）可移动紫外灯（近工作台面）。

（5）消耗品：一次性手套、耐高压处理的离心管和加样器吸头。

（6）专用工作服和工作鞋(套)。

（7）专用办公用品。

2.标本制备区。

（1）2-8℃冰箱、-20℃或-80℃冰箱。

（2）高速离心机。

（3）混匀器。

（4）水浴箱或加热模块。

（5）微量加样器（覆盖0.2-1000µl）。

（6）可移动紫外灯（近工作台面）。

（7）生物安全柜。

（8）消耗品：一次性手套、耐高压处理的离心管和加样器吸头（带滤芯）。

（9）专用工作服和工作鞋(套)。

（10）专用办公用品。

（11）如需处理大分子DNA，应当具有超声波水浴仪。

3.扩增区。

（1）核酸扩增仪。

（2）微量加样器（覆盖0.2-1000µl），（视情况定）。

（3）可移动紫外灯（近工作台面）。

（4）消耗品：一次性手套、耐高压处理的离心管和加样器吸头（带滤芯）。

（5）专用工作服和工作鞋。

（6）专用办公用品。

4.扩增产物分析区。

视检验方法不同而定，基本配置如下：

（1）微量加样器（覆盖0.2-1000µl）。

（2）可移动紫外灯（近工作台面）。

（3）消耗品：一次性手套、加样器吸头（带滤芯）。

（4）专用工作服和工作鞋。

（5）专用办公用品。

上述各区域仪器设备配备为基本配备，实验室应当根据自己使用的扩增检测技术或试剂的特点，对仪器设备进行必要的增减。

二、临床基因扩增检验实验室工作基本原则

(一)进入各工作区域应当严格按照单一方向进行，即试剂储存和准备区→标本制备区→扩增区→ 扩增产物分析区。

(二)各工作区域必须有明确的标记，不同工作区域内的设备、物品不得混用。

(三)不同的工作区域使用不同的工作服（例如不同的颜色）。工作人员离开各工作区域时，不得将工作服带出。

(四)实验室的清洁应当按试剂贮存和准备区→标本制备区→扩增区→扩增产物分析区的方向进行。不同的实验区域应当有其各自的清洁用具以防止交叉污染。

(五)工作结束后，必须立即对工作区进行清洁。工作区的实验台表面应当可耐受诸如次氯酸钠的化学物质的消毒清洁作用。实验台表面的紫外照射应当方便有效。由于紫外照射的距离和能量对去污染的效果非常关键，因此可使用可移动紫外灯（254nm波长），在工作完成后调至实验台上60～90cm内照射。由于扩增产物仅几百或几十碱基对（bp），对紫外线损伤不敏感，因此紫外照射扩增片段必须延长照射时间，最好是照射过夜。

(六)实验室的安全工作制度或安全标准操作程序，所有操作符合《实验室生物安全通用要求》（GB19489-2008）。

三、临床基因扩增检验实验室各区域工作注意事项

(一)试剂储存和准备区。贮存试剂和用于标本制备的消耗品等材料应当直接运送至试剂贮存和准备区，不能经过扩增检测区，试剂盒中的阳性对照品及质控品不应当保存在该区，应当保存在标本处理区。

(二)标本制备区。由于在样本混合、核酸纯化过程中可能会发生气溶胶所致的污染，可通过在本区内设立正压条件，避免从邻近区进入本区的气溶胶污染。为避免样本间的交叉污染，加入待测核酸后，必须盖好含反应混合液的反应管。对具有潜在传染危险性的材料，必须在生物安全柜内开盖，并有明确的样本处理和灭活程序。

(三)扩增区。为避免气溶胶所致的污染，应当尽量减少在本区内的走动。必须注意的是，所有经过检测的反应管不得在此区域打开。

(四)扩增产物分析区。核酸扩增后产物的分析方法多种多样，如膜上或微孔板或芯片上探针杂交方法（放射性核素标记或非放射性核素标记）、直接或酶切后琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳、Southern转移、核酸测序方法、质谱分析等。本区是最主要的扩增产物污染来源，因此必须注意避免通过本区的物品及工作服将扩增产物带出。在使用PCR-ELISA方法检测扩增产物时，必须使用洗板机洗板，废液必须收集至1 mol/L HCl中，并且不能在实验室内倾倒，而应当至远离PCR实验室的地方弃掉。用过的吸头也必须放至1 mol/L HCl中浸泡后再放到垃圾袋中按程序处理，如焚烧。

由于本区有可能会用到某些可致基因突变和有毒物质如溴化乙锭、丙烯酰胺、甲醛或放射性核素等，故应当注意实验人员的安全防护。

八、PCR 废弃物的处理程序

1．目的：保证实验室、实验人员和外部环境的安全。

2．适用范围：核酸扩增荧光检测实验室常用化学试剂（NaOH、EDTA、乙醇、生理盐水等）、实验室废弃物的处理； 3．负责人： 操作人： 4．细则：

4.1 科室职责应对本室工作人员讲明本程序在预防交叉、实验室污染及切断传播途径中的重 要性，并要求严格执行。

4.2 实验室所有垃圾，装入专用污物袋内，各区备有：生活垃圾袋（黑色）及生物污染垃圾 袋（黄色）。使用过的一次性消耗品(如试管、吸头、离心管、等)，先放入10%次氯酸钠溶 液中浸泡2～4 小时后，再放入黄色垃圾袋内，使用过的手套、鞋套等直接放入黄色垃圾袋 内集中处理。

4.3 夹取标本的工具，如钳、镊、接种环、吸管等，用后均应消毒清洁，进行微生物检验时，应重新灭菌，金属工具可烧灼灭菌或消毒液浸泡；玻璃制品干热或压力蒸汽灭菌。4.4 一次性塑料痰盂，用2%戊二醛液浸泡2～4小时后，放入黄色垃圾袋内集中处理。4.5 废弃标本如血、尿、胸水、腹水、脑脊液、唾液、胃液、肠液、关节腔液等用10%的84 液浸泡2～4小时后，集中处理。

4.6 盛标本的容器，若为一次性使用的纸质容器及其外面包被的废纸，放入污物袋里 处理；对可再次使用的玻璃、塑料或搪瓷容器，煮沸15 分钟或加入10%次氯酸钠溶液浸泡2～4 小时，消毒液每日更换，消毒后用洗涤剂及流水刷洗，沥干，用于微生物培养采样者，用压力蒸汽灭菌后备用。

4.7 废弃标本及其容器装入黄色垃圾袋内、封闭，污物处理中心处理。

九、基因扩增检测实验及结果分析

1、目的：保证扩增及结果分析的标准化、规范化。2．适用范围：适用于本室使用的普通离心机。3．负责人： 操作人：

4、标准程序：

4.2.8 发放报告：及时登记检测结果记录，发放临床报告。

4.3 实验结果无效的判断标准：出现下述四种情况中的任何一种或多种，当次实验结果不可 发，查找原因，重做实验。4.3.1 阴性对照出现扩增。4.3.2 阳性对照无扩增。

4.3.3 大批甚至所有的标本都扩增了。4.3.4 室内质控血清检测结果出现失控情况，实验失控的具体标准详见室内质控标准操作程 序。

4.4 实验结果有效的判断标准：达到下列要求后，当次实验有效，可以发放结果。4.4.1 阴性对照没有扩增，阳性对照扩增。

4.4.2 阳性标准品梯度曲线平滑均匀，斜率、截距和相关系数三个参数的数值均在范围内。4.4.3 室内质控血清检测结果处于在控状态，具体标准详见

十、临床标本的保存操作程序

1．目的：临床标本正确保存，以便必要时复查。2．适用范围：分子诊断室的所有临床检测标本。3．负责人： 操作人： 4．程序：

4．1 处理前的标本保存

a）全血标本可4℃下短期（24h 内）保存，长期保存则需分离出血清（血浆），保存于-20℃下。

b）咽拭子、痰或胸腹水、脑脊液、脓液标本短保存于-70℃下。4．2 报告发出后的标本保存：

a）提取的核酸标本当天检测可置4℃保存，如当天不检测应置-20℃保存。报告发出后第二天丢弃。

b）原始血清/血浆样本在报告发出后放入低温冰箱-20℃保存1 个星期，以备复查。超过1 个星期保存期的标本由室负责人酌情处理，一般按生物传染性物品统一处理。

c）血清/血浆标本放置低温冰箱保存时须有记录，按编号顺序存放，并由专人负责管理。4．3 特殊标本的处理：

对暂不检测的项目和规定时间外收到的零散样本，要随时登记和交班，以免漏检，遗失和延误检验。对特殊样本或特殊病人的样本，实行“首接”负责制，所谓特殊样本是指难于采集的样本，以及特殊病人的样本一律实行“首接”负责制，无论那位工作人员，一旦收到样本后，均须负其责任，不得以任何借口推托，及时和正确保管和转送样本到有关实验室或有关人员，同时作交班记录和双签名。

十一、临床标本的采集、运送、接收程序

1．目的：规范临床待检标本的正确采集、送检和处理。2．适用范围：分子诊断室的所有临床检测标本。3．负责人： 操作人： 4．程序： 4．1 标本的采集

4．1．1 标本由临床各科室接受过临床基因扩增检测有关标本采集、保存、运输知识培训的医护人员采集并送至实验室。4．1．2 标本采集要求

a）血液标本：用2ml 真空采集管或1.5ml 高压灭菌离心管采集血液标本，血标本采集后在2 小时内送达实验室。离心（检验单与标本一道）后用一次性吸管吸取血清或血浆加入经消毒的1.5ml 的离心管中，编号。

b）痰标本：用带盖的无菌一次性塑料瓶收集清晨第一口痰标本送检。（对于无痰或少痰的患者，可用45℃加温的100g/L NaCl 水溶液雾化吸入或改变体位以使痰液易于咳出；对于小儿可以轻压胸骨柄上方以诱导咳痰，用消毒棉拭子刺激喉部引起咳嗽反射，用棉拭子采集标本。）标本在室温下保存不能超过24 小时。4．2 标本的运送

标本采集后，密闭、标（贴）姓名，应尽可能快的送至检测实验室，如运送时间需2 小时以上，必须用冰盒送至实验室。4．5 接收

4．5．1 严格对各类样本的查对和双签制度，对病房各样本及时进行验收，查对，不符合要求的样本一律退回，并有书面记录。

十二、PCR 生物安全防护措施

1．目的：预防工作人员在实验过程中被感染或污染。2．适用范围：适用于本室所有工作人员。3．负责人： 操作人： 4．细则： 4．1 实验人员在实施生物防护措施时，应严格遵守各项相应的规章制度，建立起强烈的生物防护意识。

4．2 每天更换废液缸的2%戊二醛溶液，并保证2%戊二醛溶液用量为废液缸内总液量的五分之一左右。

配置消毒液时，正确量取足量的消毒剂（用量杯，保证浓度），水的用量也要正确，缸体密封性良好。

4．3 实验台面日常清洁时使用75%的酒精擦拭。

4．4 每区每次实验后紫外灯照射30～60 分钟，如有需要可延长照射时间。

4．5 所有来自病人的血液或体液标本均应视作传染源，因此在标本的采集、运输过程中，标本容器应完好无泄漏。

4．6 处理标本时应穿工作服、戴手套，以免沾上皮肤。如手或其它部位的皮肤沾上血液或体液标本以及试剂，应立即冲洗干净。有下列情况之一者，需另外消毒：手接触有传染性的微生物，水龙头、水池肥皂可能被污染，工作服可能被大量细菌污染。消毒剂可用“84”消毒液。4．7 在实验过程中，病人标本（血液、体液）或试剂不慎溅入眼内应立即用清水洗。4．8 实验过程中在使用针具等锐器时，尽量小心防止受伤。若被锐器刺破时，应立即脱下手套，尽量挤压伤处，使血流出，然后用碘酒、酒精消毒，必要时进行预防补救措施。4．9 在实验过程中病人标本（血液、体液）外漏时，应立即用2%戊二醛滴上，滤纸或纱布盖上半小时，然后用酒精擦洗，并用紫外灯消毒。

4．10 实验完毕离开时，应脱下所有该实验区个人防护装备。4．11 实验完毕后应对实验室进行紫外消毒。

4．12 遇有意外事故应立即报告科室负责人，当事人应立即注射相关疫苗或进行预防性治疗，并进行医学观察，严重者应报告技术负责人。

十三、PCR 实验室化学试剂配制程序

1．目的：保证实验中用到的各种溶液符合实验要求。

2．适用范围：核酸扩增荧光检测实验室常用溶液：4%NaOH 溶液、75%酒精、消毒剂（三氯异氰尿酸或 二氯异氰尿酸钠）、2%戊二醛溶液等。3．负责人： 操作人： 4．程序： 4．4 化学试剂的配制：

4．4．1 用具：干燥洁净的250ml 量桶一只，1000ml 量桶一只，1000ml 烧杯一只，三角烧瓶两只，天平一架，100ml 塑料试剂瓶、2000ml 广口瓶各一只。4．4．2 配制步骤：

4．4．2．1 配制4%NaOH 溶液: a）用天平称取4 克分析纯的NaOH 固体，置于一只三角烧瓶中。

b）用250ml 量桶准确取100ml 水，缓缓注入盛放NaOH 固体的三角烧瓶中。c）摇荡三角烧瓶使NaOH 固体充分溶解。

d）然后缓缓倾倒入100ml 塑料试剂瓶中密封保存备用。4．4．2．2 配制消毒剂: a）一般桌面、器具和地面的消毒只要使有效氯达到500mg/L，即可达到消毒作用。

b）消毒剂为粉状（20 克/袋），如配制一升的消毒剂溶液，则取500g，倒入烧杯中，缓缓加入1000ml水充分溶解，备用。

c）如需加大消毒力度，则有效氯浓度加大。4．4．2．3 配制2%戊二醛溶液: a）准确量取戊二醛原液20ml 倒入1000ml 烧杯中。

b）量取980ml 水，缓缓倒入1000ml 烧杯中，混匀，加至2000ml 广口瓶中备用。注意事项：每份配制好的溶液保质期为14 天

十四、PCR 应急处理程序

1．目的：在实际工作中，仪器设备发生故障、试剂盒发生质量问题时，为保证检验结果的准确性、及时，应正确采取应急措施，最大程度上避免或减轻不利影响。

2．适用范围：适用于满足核酸扩增荧光检测实验室检测需要并可能对检验结果造成误差的仪器设备和试剂盒。3．负责人： 4．细则： 4．1 核酸扩增荧光检测实验室工作人员在职责范围内均有责任熟悉各种仪器和相关设备的性能、要求、维护和保养、常见故障的排除、尤其要严格按照操作规程操作。

4．2 工作人员在职责范围内均有责任有意识地注意以求及时发现并报告仪器设备和试剂盒的异常情况。

4．3 作为应急处理，潜在着一定的可能影响检测质量的不确定因素。室负责人负责在第一时间检查核实应急措施的有效性。4．4 仪器设备故障

4．4．1 室负责人接到异常情况报警后，立即现场确认异常情况的性质：观察有误、误操作、偶发现象或确属不能立即排除的故障。

4．4．2 用红牌故障标志标示故障仪器，以防被错误使用。

4．4．3 有满足要求的替用设备的，启用替用设备（准用仪器）。借用其他部门仪器设备时，及时联系借用并核实该设备的使用状态。替用、借用或备用设备的使用在满足质量要求的同时，必须同时满足实验室管理措施（特别是防污染）的要求。

4．4．4 不能解决的问题，应及时与供应方会同解决。根据双方合同约定，及时通知供应方。供应方技术支持人员将在规定的时间内随身携带备用设备到达现场。

4．4．5 仪器维修后，必须经验收合格并供需双方签字，调试实验通过后才能重新启用。取下红色故障标示（暂停使用），换上蓝色正常标示（正常使用）。4．4．6 科室主任须检查并随时跟踪所采取措施的有效性。

4．4．7 对未能及时排除故障时，必须及时上报科室，在科主任批准下，应积极联系附近的其他已得到卫生部临检中心认证的临床基因扩增检验实验室检验，以满足病人和临床或科研需求。

4．5 试剂盒质量发生问题，经核实后，及时通知供货商迅速更换另一批次试剂，使用前需先作质量检测，合格后方可使用。

4．6 仪器设备故障或试剂质量问题不能得到解决，预期将会影响到检测报告的及时发出，可将标本送至其它已得到卫生部临检中心认证的临床基因扩增检验实验室检。4．7 影响到检测报告发出的情况，应在应急处理记录表作记录。

十五、试剂的质检标准操作程序 1．目的：保证每批用于临床实验的试剂的质量良好，符合要求。2．适用范围：各种用于临床实验的核酸扩增荧光检测试剂。3．负责人： 操作人： 4．程序：

4．1 收到试剂后，目测试剂是否处在冻存状态。

4．2 核对试剂品种和数量并检查包装：外包装（厂名厂址、、批准文号、批号和有效期等）；内包装（试剂瓶完整性、试剂配备品种完整性、使用说明书有否等）。4．3 及时将试剂转入－20℃冰箱保存。将上述检测核对情况在记录本上登记。

4．4 最迟在前批次试剂存量尚可维持常规实验一周时，按如下要求对新批号试剂进行效验实验。

4．5 效验实验：

4．5．1 要求设置：空白对照、阴性对照、阳性对照、室内质控各一，阳性标准品梯度（104、105、106、108）。

4．5．2 出现如下情况中任何一种的，判断为试剂不合格，不能用于临床检测： a）空白对照出现扩增。如扩增曲线CT 值大于25，需重复实验确证试剂污染。

b）阳性对照和阳性标准品均未检出，或阳性对照未检出而阳性标准品检出率大幅下降，表示试剂失效或检测灵敏度大幅下降。

4．5．3 阳性对照未检出，阳性标准品检测正常，提示样品提取液可能存在问题。重复新旧提取液阳性对照实验，确定提取液失效问题。更换提取液后该批试剂方可使用。

4．5．4 空白对照无扩增，阴性对照有扩增，排除其他污染可能性后，提取液存在污染可能。单独用提取液点样上机，出现扩增，需更换提取液后方可使用该批试剂。

4．5．5 阳性对照检出，阳性标准品未检出或扩增曲线明显系统性CT 值偏大5 个循环以上。提示阳性标准品存在问题。更换阳性标准品后该批试剂方可投入使用。

4．5．6 空白对照、阴性对照无扩增，阳性对照正常检出，阳性标准品导出的标准曲线之斜率（－2.9～－3.9）、截距（26～34）、相关性（﹤－0.99）均在使用范围内，表明该批试剂良好，可以投入临床使用。4．6 将实验结果归入记录。

十六、离心机操作维护程序

1．目的：保证离心机的正常使用。

2．适用范围：适用于本室使用的普通离心机。3．负责人： 操作人： 4.性能参数:见说明书。5．程序：

5．1 离心机应放置在水平坚固的地板或平台上，并力求使仪器处于水平位置以免离心时造成仪器振荡。

5．2 打开电源开关，将预先平衡好的样品对称放置于转头的样品架上，关闭机盖。5．3 旋动定时旋钮设定离心时间，缓慢旋转转速调节旋钮使仪器转速达到预定要求。5．4 离心完毕后，将转速调节旋钮调回零位，关闭电源开关。

5．5 待离心机完全停止转动时打开机盖，取出离心样品，再次关闭机盖结束离心。5．6 离心室的清洁：为了避免样本等残留物的污染，应经常对离心机外壳和离心室进行清洁处理。对离心室清洁，应先打开离心机盖，拨掉电源线，用专用设备将离心机转子旋下，再用中性去污剂（70%的异丙醇/水混合物或乙醇去污染）清洁离心室；离心室内的橡胶密封圈经去污剂处理后，用水冲洗，再用甘油润滑。

5．7 转子的清洁：转子会被样本残留物污染，也可能会被某些化学试剂腐蚀，因此应对转子每月进行清洁维护。每月用中性的清洁剂清洁转子一次，并在仪器维护记录本上作好记录，以延长转子的寿命。6.仪器维护

(1)为确保安全和离心效果,仪器必须放置在坚固水平的台面上,塑料盖门上不得放置任何物品,样品必须对称放置,并在开机前确保已拧紧螺母。

(2)应经常检查转头及试验用的离心管是否有裂纹,老化等现象,如有须及时更换.(3)试验完毕后,需将仪器擦拭干净,以防腐蚀.(4)如样品比重超过1.2g/cm3,最高转速n 按下式计算:n=nmax*√--1.2/样吕比重.(5)当电机碳刷长度小于6mm 时,必须及时更换.(6)在离心机未停稳时不得开盖.(7)仪器必须有可靠接地.(8)实验结束后,请关闭后面的电源开关,拨掉电源插头时,请不要忘了打开后面的电源开关.(9)该仪器在日常使用中请注意符合“5.6,5.7”要求。(10)严格按照仪器的开关机程序关机。7.期间核查

(1)本仪器不需要特别的周期间隔。

(2)校准物均为与ICSH 之标准相符合的校准物，测定值偏差均不超过其规定值。

十七、冰箱操作维护规程

1．目的：对冰箱进行适当的维护，以确保冰箱的正常使用。2．适用范围：本实验室使用的各种品牌、型号的冰箱。3．负责人： 操作人： 4.性能参数:见说明书。5．程序：

4．1 开、关机：冰箱按说明书要求放好后，插上电源线，冷藏室温度开关置于4℃，冷冻室温度开关置于-20℃，2 小时后用温度计确认。系统进入正常运行状态后即可使用。4．2 外冰箱应放置于水平地面并留有一定的散热空间。外接电源电压必须匹配，并要求有良好的接地线。

4．3 冰箱内禁止存放与本实验室无关的物品。

4．4 放入冰箱内的所有试剂、样品、质控品等必须密封保存。

4．5 保持冰箱出水口通畅；非自动除霜冰箱应在每月底除霜；月底清洁冰箱，清洁时切断电源，用软布蘸水擦拭冰箱内外，必要时可用中性洗涤剂。4．6 每日观察冰箱内温度并记录于冰箱的质控图上。

4．7 若温度超出规定范围，调节温控使其回到正常范围，并进行记录。

4．8 若温控调节无效，报请设备科维修，修理后须验收合格并签字后方能正常使用。6.仪器维护

(1)使用注意。该仪器在日常使用中请注意符合“4.注意事项”要求

(2)废液瓶满要及时倒掉废液，切勿强行扯动红黄两根管来打开瓶盖，检查废液瓶是否漏气，防止低真空出现。

(3)当出现堵孔时，按自动冲洗键冲洗管道。(4)严格按照仪器的关机程序关机。7.期间核查

(1 冰箱不需要特别的周期间隔。

(2)校准物均为与ICSH 之标准相符合的校准物，测定值偏差均不超过其规定值。

十八、生物安全柜操作维护规程

1．目的：正确使用生物安全柜。

2．适用范围：本SOP 适用于本实验室使用的生物安全柜。3．负责人： 操作人： 4.性能参数:见说明书。5．程序：

5．1 新安装或长期未使用的生物安全柜，使用前必须用超净真空吸尘器或不产生纤维的物品认真进行清洁工作。

5．2 接通电源，使用前应提前15～30 分钟同时开启紫外灯和风机组工作。

5．3 当需要调节风机风速时，用生物安全柜操作面板上的风速调节钮进行调节。风机、照明均由指示灯指示其工作状态。

5．4 工作台面上禁止存放不必要的物品，以保持工作区的洁净气流不受干扰。

5．5 禁止在工作台面上记录书写，工作时应尽量避免作明显扰动气流的动作；禁止在预过滤进风口部位放置物品，以免挡住进风口造成进风量减少，降低净化能力。

5．6 使用结束后，用消毒液清理工作台面后打开紫外灯，15～30 分钟后关闭紫外灯，关闭生物安全柜电源。每次使用生物安全柜后，均需对其进行清洁。

5．7 根据环境洁净程度，定期将预过滤器中的滤料拆下清洗，一般间隔时间为3～6 个月。5．8 定期（一般每半年1 次）计测工作区风速，如发现不符合技术参数要求，则可调大风机供电电压。当风机组电压调到最大时，工作区风速仍达不到0.3m/s，则必须更换高效空气过滤器（由厂家或院仪器维修人员进行）。

4．9 有相应的维护记录，长期不使用的生物安全柜拨下电源插头。6.仪器维护

(1)使用注意。该仪器在日常使用中请注意符合“4.注意事项”要求(2)废液瓶满要及时倒掉废液，切勿强行扯动红黄两根管来打开瓶盖，检查废液瓶是否漏气，防止低真空出现。

(3)当出现堵孔时，按自动冲洗键冲洗管道。(4)严格按照仪器的关机程序关机。7.期间核查

(1)PE-5700 基因扩增仪的定标不需要特别的周期间隔，本实验室PE-5700 基因扩增仪执行卫生部临床检验中心的指定校准。

(2)校准物均为与ICSH 之标准相符合的校准物，测定值偏差均不超过其规定值。

十九、移液器操作维护规程

1．目的：确保移液的精确性，正确使用移液器。2．适用范围：本实验室使用的可调式移液器。3．负责人： 操作人： 4．程序： 4．1 移液器的使用

4．1．1 转动旋钮设定移液量，设定的移液量不可超出该移液器规定的范围。4．1．2 装上配套的Tip。4．1．3 前进移液法

a）将按钮压至第一停点位置；

b）将移液管管嘴浸入液面下2~3mm 深处，然后慢慢松开按钮吸入液体。待移入管嘴吸满液体后，将管嘴撤出液面，擦掉管嘴外侧的所有液滴。

c）轻轻压下操作按钮至第一停点位置，放出液体。约1 秒钟后，继续将操作按钮向下压至第二停点位置。待管嘴液体放干净后，将管嘴贴在容器瓶壁上防止形成液滴滴入瓶中，撤出管嘴。

d）松开按钮使之回到起点位置。需要时，可更换管嘴继续移液操作。4．1．4 倒退移液法：适用于高粘度液体及/或易起泡沫液体的移液。a）将操作按钮向下压至第二停点位置。

b）将移液管管嘴浸入试剂瓶液面下2~3mm 深处，然后慢慢松开钮吸入液体。待移入管嘴吸满液体后，将管嘴撤出液面，擦掉管嘴外侧的所有液滴。c）轻轻压下操作按钮至第一停点位置，放出液体。

d）遗留在管嘴时的液体或者随管嘴一起扔掉，或者放回原来的容器中。4．1．5 重复操作法：重复操作移液法可以快速、简便地重复转移同体积的同种液体。a）将操作按钮向下压至第二停点位置。

b）将移液管管嘴浸入液面下2~3mm 深处，然后慢慢松开按钮吸入液体。待移入管嘴吸满液体后，将管嘴贴在容器瓶壁上防止形成液滴滴入瓶中。

c）轻轻压下操作按钮至第一停点位置，放出液体。待放完所需体积液体后，把按钮停在第一停点位置，不包括在移液量之内的少量液体仍留在管嘴内，管嘴外的液滴则需包括在移液量之内。

d）将管嘴浸入试剂液面下不远处，然后慢慢松开按钮使管嘴重新吸入液体。(3)e）重复步序c）和d）继续移液操作，就可重复转移相同体积液体。4．2 移液器的维护

每天对使用过的移液器用75%酒精进行擦拭。每周1 次对移液器咀进行75%酒精浸泡15 分钟左右，若使用过程中发生污染应随时浸泡处理。4．3 移液器的校准

为确保移液器加样的精确性和准确性，正确使用移液器，需定期（一年）对移液器进行校准 4．3．1 校准环境和用具要求室温：20～25℃，测定中波动范围不大于±0.5℃。

电子天平：放置于无尘和震动影响的台面上，房间尽可能有空调。称量时，为保证天平内的湿度（相对湿度60～90%），天平内应放置一装有10mL 蒸馏水的小烧杯。

小烧杯：5～10mL 体积。测定液体：温度为20～25℃的去气双蒸水。选定校准体积： a）拟校准体积；

b）移液器标定体积的中间体积。

c）最小可调体积（不小于拟定体积的10%）。如为固定体积移液器，则只有一种校准体积。4．3．2 校准步骤

a）将移液器调至拟校准体积，选择合适的吸头； b）调节好天平；

c）来回吸吹蒸馏水3 次，以使吸头湿润，用纱布拭干吸头；

d）垂直握住移液器，将吸头浸入液面2～3mm，缓慢（1～3 秒）一致地吸取蒸馏水 e）将吸头离开液面，靠在管壁，去掉吸头外部的液体；

f）将移液器以30℃角放入称量烧杯中，缓慢一致地将移液器压至第一档，等待1～3 秒，再压至第二档，使吸头里的液体完全排出； g）记录称量值； h）擦干吸头外面； i）按上步骤称量10 次； j）取10 次测量值的均值作为最后移液器吸取的蒸馏水重量，按表1 所列蒸馏水Z 因子计算体积；

k）按校准结果调节移液器。4．3．3 比较校准法

利用经计量局校准并颁发校准报告之同型号移液器，在移液器量程范围的高低两个档各选择一个校准点

(4)用电子天平称量结果与已校准移液器称量结果进行比较，完成校准。

参考文件：

1.卫生部办公厅关于印发《医疗机构临床基因扩增管理办法》的通知 2.卫生部检验中心《医疗机构临床基因扩增检验实验室工作导则》 3.《实验室生物安全通用要求》（GB19489-2008）。

4.ISO15189 质量管理体系范本文件（第六册）