二代测序实验室装修

测序实验室最怕的是污染,不是灰尘

二代测序做的是痕量核酸的扩增和读取,样本里的 DNA 含量可能只有皮克级,而一次 PCR 扩增出来的产物是海量的。这就带来一个特殊问题:上一步的产物飘到下一步的试剂里,就会出现假阳性,而且很难查出来源。所以测序实验室的装修逻辑,核心不是把粒子数做到多低,而是把人、物、气的流动方向锁死,让扩增产物回不去。

四个区怎么排

标准做法是四区分离:试剂准备区、样本制备区、文库构建区、测序区。顺序不能乱,气流和人员从试剂往测序方向走,绝不倒流。试剂准备区最干净,配超净工作台,只做试剂分装;样本制备区做核酸提取,配生物安全柜和核酸提取仪;文库构建区做片段化、末端修复、加接头、扩增;测序区放测序仪和数据分析设备。四个区各自独立,中间用传递窗传样,不设共用走廊。

压差怎么设

四个区之间要形成压力梯度,试剂准备区压力最高,往后逐级降低,测序区相对最低,这样气流永远从干净区流向可能有扩增产物的区域。相邻区之间压差不低于 5 帕,实测要能看出来。有的项目把所有区做成同一个压力,靠物理隔离防污染,效果差很多,因为门一开空气就串了。

洁净度和温湿度

样本制备和文库构建建议做到万级,试剂准备区做局部百级的超净台就够,测序区十万级即可。温度控制在 20 到 25 摄氏度,湿度 40% 到 60%。湿度这个参数容易被忽略:太干静电多,移液器和枪头容易吸附气溶胶;太湿试剂容易吸潮,酶活性受影响。南方梅雨季要配除湿,北方冬季要配加湿。

测序仪的安装条件

测序仪对振动和供电比较敏感。位置要避开电梯井、空压机、离心机这些振源,必要时做独立基础或者减振垫。供电要独立回路,配 UPS,断电一次可能损失一整批数据。散热也要算,一台测序仪的散热量相当于好几台服务器,空调冷量要留足,机身后方留 800 毫米以上的检修和散热空间。

数据和网络

测序一个 run 的数据量在几百 GB 到几 TB,网络和存储要提前规划。建议机房单独隔一间,配精密空调、机柜、UPS 和独立的网络出口。如果做临床检测,还要考虑数据安全和追溯要求,服务器本地化部署,不做公有云。网线用六类或者光纤,千兆起步,有条件上万兆。

几个容易漏的点

一是紫外灯,每个区都要配,用于无人时消毒,开关装在门外,防止误开伤人。二是冷链,样本和试剂的冰箱、冰柜位置要预留散热和电量,零下 80 度冰箱单独回路。三是废弃物,扩增产物和废弃试剂属于污染源,要有专门的灭活和收集流程,装修时预留高压灭菌锅位置。四是门禁,四个区最好做权限管理,非授权人员进不去。

二代测序实验室装修

二代测序实验室装修

测序实验室样本制备区

测序实验室样本制备区

实验室传递窗与缓冲间

实验室传递窗与缓冲间

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