2020年4月18日,，《華盛頓郵報(bào)》（WashingtonPost）爆出一則重磅新聞,，美國(guó)CDC在實(shí)驗(yàn)室生產(chǎn)的病毒檢驗(yàn)試劑出現(xiàn)了污染問(wèn)題(圖1)，導(dǎo)致全美的核酸檢測(cè)推遲最少一個(gè)月,。2020年1月21日，美國(guó)CDC開(kāi)發(fā)了病毒檢測(cè)方法,，1月下旬,美國(guó)CDC對(duì)26個(gè)公共衛(wèi)生實(shí)驗(yàn)室發(fā)放病毒試劑盒,，有24個(gè)實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)了假陽(yáng)性，美國(guó)CDC緊急召回診斷試劑,，直到3月2日,，IDT公司生產(chǎn)新冠試劑重新投入使用。由于實(shí)驗(yàn)室污染,，美國(guó)錯(cuò)過(guò)了黃金的疫情防控窗口,。

二、核酸污染與分類

2.1 核酸污染,，PCR實(shí)驗(yàn)室繞不開(kāi)的“疼”
PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)簡(jiǎn)稱)檢測(cè)因其靈敏度高,、快速、操作方便等優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用,，不過(guò)正是由于它靈敏度高,，極微量的污染源都有可能導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的假陽(yáng)性,。因此，如何避免以及處理實(shí)驗(yàn)室污染,，對(duì)PCR檢測(cè)人來(lái)說(shuō)是一種挑戰(zhàn),。
2.2 PCR污染分類
(1)樣本間交叉污染：主要是在采（取）樣的過(guò)程中,，由于取樣工具之間的交叉造成污染,；或者在核酸提取的過(guò)程中，由于移液器,、離心管等使用不當(dāng)導(dǎo)致的樣本間污染,。
(2)PCR試劑的污染：主要是在PCR試劑配制過(guò)程中，由于移液器,、容器,、陰性對(duì)照及其它試劑被核酸模板或陽(yáng)性對(duì)照污染。
(3)克隆質(zhì)粒的污染：在實(shí)驗(yàn)室操作中經(jīng)常會(huì)用到陽(yáng)性參考品,，這些陽(yáng)性參考品大多數(shù)是由某些克隆質(zhì)粒制作而成,，克隆質(zhì)粒在單位容積內(nèi)濃度高，使用不當(dāng)極易造成污染,。
(4)CR擴(kuò)增產(chǎn)物污染：這是PCR反應(yīng)中最主要,、最常見(jiàn)，也是最令人頭疼的污染問(wèn)題,。因?yàn)镻CR產(chǎn)物拷貝量大,，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于PCR檢測(cè)數(shù)個(gè)拷貝的極限，所以極微量的PCR產(chǎn)物污染,，就可造成假陽(yáng)性結(jié)果,。
 

圖2 PCR產(chǎn)物拷貝量示意

三、擴(kuò)增產(chǎn)物氣溶膠污染—核酸污染中的“牛皮蘚”

PCR實(shí)驗(yàn)室核酸污染中最難消除的是氣溶膠污染,，尤其是擴(kuò)增產(chǎn)物的氣溶膠污染,。污染主要發(fā)生在PCR的擴(kuò)增和產(chǎn)物分析階段。因?yàn)?，PCR產(chǎn)物拷貝量大(一般為1013拷貝/mL)(圖2),，擴(kuò)增產(chǎn)物液面與空氣摩擦?xí)r會(huì)形成氣溶膠。所以,，比較劇烈地?fù)u動(dòng)反應(yīng)管,、開(kāi)蓋時(shí)吸樣，以及反復(fù)吸樣都可形成氣溶膠污染,。飛濺的擴(kuò)增產(chǎn)物會(huì)形成氣溶膠漂浮在空氣中,，粘附到物體表面及檢測(cè)人員身體上，隨著人員及物料流動(dòng)而污染整個(gè)實(shí)驗(yàn)室,。如果這種污染能及時(shí)發(fā)現(xiàn),，實(shí)驗(yàn)室空置幾天,，采取積極有效的處理措施，情況會(huì)好轉(zhuǎn),。

四,、PCR實(shí)驗(yàn)室核酸污染傳統(tǒng)處理方法

4.1 物理方法
使用紫外燈照射是目前PCR實(shí)驗(yàn)室預(yù)防污染最常規(guī)的方法。由于DNA鏈上相鄰的嘧啶在254nm紫外誘導(dǎo)下發(fā)生交聯(lián),，嘧啶二聚體不能被切除,，導(dǎo)致DNA聚合酶在空間上被阻礙或者DNA不能被*變性，從而使擴(kuò)增反應(yīng)終止,。由于小的擴(kuò)增子只有較少的臨近嘧啶,，所以該方法對(duì)小的擴(kuò)增子效果不明顯，對(duì)富含G+C的和短的（<300bp）的擴(kuò)增產(chǎn)物污染效果不大,。
4.2 化學(xué)方法
包括使用商品化的DNA去除劑,、次氯酸鈉、1mol/L的鹽酸等各種化學(xué)物質(zhì)去降解DNA,?；瘜W(xué)方法主要通過(guò)氧化損傷核酸的作用，從而使留在實(shí)驗(yàn)室的擴(kuò)增產(chǎn)物被破壞掉,。
4.3 順其自然法
停下所有實(shí)驗(yàn),，靠通風(fēng)和時(shí)間抹掉核酸的痕跡。
4.4 絕地求生法
換一種試劑盒,，只要兩種試劑的擴(kuò)增產(chǎn)物不一致,，沒(méi)有交叉反應(yīng)，可以繼續(xù)做實(shí)驗(yàn),。

五,、PCR實(shí)驗(yàn)室核酸污染的整體解決方案

根據(jù)《醫(yī)療機(jī)構(gòu)病毒核酸檢測(cè)手冊(cè)（試行第二版）》（聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制醫(yī)療法〔2020〕313號(hào)）中提到：實(shí)驗(yàn)室結(jié)束后空氣清潔要求。必要時(shí)可采用核酸清除劑等試劑清除實(shí)驗(yàn)室殘留核酸(圖3),。

 

圖3《醫(yī)療機(jī)構(gòu)病毒核酸檢測(cè)手冊(cè)（試行第二版）》的要求
5.1 全自動(dòng)核酸氣溶膠污染清除儀—預(yù)防、清除氣溶膠污染的得力助手

圖4 熠創(chuàng)鼎惠全自動(dòng)核酸氣溶膠污染清除儀Ares Y2000 / Ares Y1000
熠創(chuàng)鼎惠（上海）生物科技有限公司推出的全新全自動(dòng)核酸氣溶膠污染清除儀(圖4),，清除儀采用配方配套核酸清除劑（片劑溶解）,，經(jīng)Ares系統(tǒng)*尖的Dry Fog剪斷作用，霧化的清除劑被超音速空氣再次微?；?，與另一噴口同樣被霧化的水滴在中央撞擊，相互反復(fù)剪斷的同時(shí),，發(fā)生3.3萬(wàn)-4萬(wàn)赫茲的超聲波,，使清除劑更加微粒化,，均等化,，形成真正的Dry Fog,。超級(jí)霧化的清除劑通過(guò)無(wú)規(guī)則的布朗擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，充分捕捉空氣中PCR氣溶膠,，高效破壞DNA的嘌呤和嘧啶堿的共軛雙鍵,，從而實(shí)現(xiàn)清除的目的。

Ares在氧化處理PCR氣溶膠后,，通過(guò)空氣置換,，由氣溶膠吸附屏吸附DNA氣溶膠，在設(shè)備內(nèi)部LED紫外燈光照下,，二氧化鈦發(fā)生光觸媒反應(yīng),，產(chǎn)生數(shù)以億計(jì)具有氧化能力的羥基自由基，進(jìn)一步降解PCR氣溶膠,，從多維度協(xié)同清除氣溶膠,。

Ares還能起到分解細(xì)菌和病毒，凈化空氣,，保證實(shí)驗(yàn)室生物安全性的多重作用,。

另外可以一機(jī)多用，還具有霧化過(guò)氧化氫消毒消毒功能,，更加全面保障實(shí)驗(yàn)室的安全,。

可廣泛使用于PCR實(shí)驗(yàn)室樣本處理區(qū)、核酸提取區(qū),、試劑配制區(qū),、PCR擴(kuò)增或檢測(cè)區(qū)，適用于醫(yī)院檢驗(yàn)科,、疾控,、海關(guān)、食藥監(jiān),、血站,、科研院校等PCR實(shí)驗(yàn)室。圖5為RCR氣溶膠清除儀使用效果驗(yàn)證示意,。

為配合氣溶膠清除儀對(duì)物表核酸污染的高效清除,，配套的核酸氣溶膠清除劑采用接觸催化協(xié)同作用，非酶性高效降解PCR產(chǎn)物或DNA/RNA,，高效防止PCR假性的擴(kuò)增,。該型清除劑使用簡(jiǎn)單，不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,，無(wú)腐蝕性和致癌性,，對(duì)皮膚無(wú)刺激性，無(wú)毒性，是可安全使用的產(chǎn)品,。對(duì)不銹鋼和銅,、鋁等材料也基本無(wú)腐蝕。且其作用有效,，可以全面解決困擾實(shí)驗(yàn)室的氣溶膠污染問(wèn)題,。

結(jié)語(yǔ)
PCR實(shí)驗(yàn)室污染引起的檢測(cè)結(jié)果假陽(yáng)性風(fēng)險(xiǎn)極大，因此需要采取積極有效的預(yù)防措施,。進(jìn)行PCR操作時(shí),，操作人員應(yīng)該嚴(yán)格遵守一些操作規(guī)程，降低可能出現(xiàn)的PCR污染或杜絕污染的出現(xiàn),。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,，對(duì)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境進(jìn)行清潔，必要時(shí)采用核酸清除劑等試劑清除實(shí)驗(yàn)室殘留核酸,。熠創(chuàng)鼎惠氣溶膠污染清除儀可有效預(yù)防和清除氣溶膠核酸污染,，保障實(shí)驗(yàn)室安全。