Организация и оснащение ПЦР-лаборатории: зонирование, биобезопасность и нормативные требования

Сфера применения

Основные сферы применения ПЦР – медицинская диагностика инфекций, наследственных и онкологических заболеваний, судебно-медицинская экспертиза, установление отцовства и родства, научные исследования, пищевая промышленность и сельское хозяйство. Ключевое преимущество ПЦР перед многими другими методами: крайне высокая чувствительность и специфичность.

Нормативная база и этапы анализа

Методические указания МУ 1.3.2569-09 «Организация работы лабораторий, использующих методы амплификации нуклеиновых кислот при работе с материалом, содержащим микроорганизмы I - IV групп патогенности» определяют методы выполнения анализов, принципы организации лаборатории, перечень рекомендуемого оборудования. Процесс происходит в несколько этапов: подготовка проб, амплификация (копирование), детекция. Процесс амплификации основан на многократном увеличении числа копий фрагмента нуклеиновых кислот.
Методы детекции продуктов амплификации нуклеиновых кислот:
• электрофоретический (в агарозном или полиакриламидном геле);
• гибридизационно – ферментный;
• гибридизационно – флуоресцентный (детекция продукта в режиме “реального времени” или регистрация продукта после окончания реакции амплификации

Требования биобезопасности и зонирование

Исследование материала, содержащего (подозрительного на содержание) микроорганизмы I - IV групп патогенности, методами амплификации нуклеиновых кислот (сигнала), связано с необходимостью одновременного обеспечения и соблюдения персоналом правил биологической безопасности и требований к организации и проведению данных работ с целью предотвращения контаминации нуклеиновыми кислотами или ампликонами исследуемых проб помещений и оборудования.

Лаборатория в соответствии с этапами проведения анализа должна включать следующий набор последовательно расположенных самостоятельных рабочих зон:
• Рабочая зона 1 приема, регистрации, разбора и первичной обработки материала;
• Рабочая зона 2 выделения нуклеиновых кислот;
• Рабочая зона 3 проведения реакции амплификации и учета ее результатов при использовании гибридизационо – флуоресцентного метода детекции;
• Рабочая зона 4 - 1 учета результатов реакции амплификации нуклеиновых кислот методом электрофореза или гибридизационно-ферментным методом детекции;
• Рабочая зона 4-  2 учета результатов детекции продуктов амплификации нуклеиновых кислот методом секвенирования или на ДНК-чипах.

Инженерное оснащение и вспомогательные помещения

Помещения лаборатории должны быть боксированными (боксы с предбоксами) и оборудованы приточно-вытяжной вентиляцией, водопроводом, канализацией, электричеством и отоплением, средствами пожаротушения, естественным и искусственным освещением.

В состав лаборатории могут быть включены вспомогательные помещения:
• комнаты персонала,
• кабинет заведующего лабораторией,
• раздевалки для сотрудников,
• комната приема пищи,
• туалет,
• подсобные (складские) помещения, которые должны быть вынесены за пределы рабочей зоны.

Необходимо предусмотреть наличие автоклавной комнаты для обеззараживания исследуемого материала, которая может быть общей с другими подразделениями учреждения.

Оборудование рабочих зон

Рабочие зоны лаборатории ПЦР оборудуются холодильниками, боксами биологической безопасности II класса защиты, миницентрифугами, вортексами, твердотельными термостатами, амплификатором, с системой детекции результатов в режиме «реального времени», флуоресцентным ПЦР-детектором, камерой для электрофореза. Для экстракции ДНК/РНК из биологического материала как правило применяются готовые.