NGS乐动(中国)分区那些事儿

分享到:
点击次数:938 更新时间:2023年04月20日09:54:34 打印此页 关闭

目前已建成的分子检测乐动(中国)普遍存在的问题包括:房间布局不合理,房间空间利用率低;乐动(中国)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;乐动(中国)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,对高通量测序乐动(中国)进行合理有效的分区规划是至关重要的。



理想乐动(中国)


分区原则


乐动(中国)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——乐动(中国)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——在乐动(中国)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,隔绝乐动(中国)内外空气互通。

因地制宜——具体情况具体分析,并不要求乐动(中国)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,因各个乐动(中国)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乐动(中国)分区数量和空间大小。


乐动(中国)布局


我们以肿瘤组织基因突变检测NGS乐动(中国)(illumina平台,杂交捕获方法)为例,介绍理想情况下的乐动(中国)布局:


微信图片_20230420095527.jpg

 图1 肿瘤组织基因突变检测NGS乐动(中国)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,避免乐动(中国)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。


微信图片_20230420095534.jpg

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


图片

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,实现乐动(中国)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样本检测项目的乐动(中国)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)。


微信图片_20230420095541.jpg

图3 多检测项目、多检测平台共存情况下的NGS乐动(中国)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乐动(中国)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

标本制备三区

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。


图片

结语


综上所述,NGS乐动(中国)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,设计乐动(中国)需要依据实际情况“量体裁衣”,以保障检测结果的准确性。


上一条:最详细GMP洁净室施工验证全过程 下一条:乐动(中国)建设改造考虑因素?