پروژه ساخت آزمایشگاه PCR

کاربرد گسترده فناوری PCR منجر به افزایش توجه به طراحی و ساخت آزمایشگاه‌های PCR شده است.
یک آزمایشگاه PCR معمولی شامل چهار بخش است: منطقه ذخیره معرف، منطقه آماده‌سازی نمونه، منطقه تکثیر و منطقه تجزیه و تحلیل محصول. منطقه ذخیره معرف عمدتاً وظایف نگهداری، آماده‌سازی و بسته‌بندی معرف‌ها و مخلوط واکنش اصلی را انجام می‌دهد. فشار هوا در این منطقه باید نسبت به بیرون در فشار مثبت حفظ شود. معرف‌ها و مواد ذخیره و آماده شده در منطقه ذخیره معرف نباید از مناطق دیگر عبور کنند. معرف‌ها و مواد اولیه باید در این منطقه نگهداری و آماده شوند. تجهیزات در این منطقه عمدتاً شامل یخچال‌ها، ترازوها، مخلوط‌کن‌ها، سانتریفیوژهای کم‌سرعت، پیپت‌ها، لامپ‌های فرابنفش متحرک و غیره است. برای اطمینان از ایمنی پرسنل آزمایشگاه، میز آزمایش باید در دو طرف اتاق چیده شود و راهروی میانی مستقیماً به راهرو برای تخلیه آسان منتهی شود.

عملکرد منطقه آماده‌سازی نمونه، نگهداری نمونه‌ها، استخراج و ذخیره اسیدهای نوکلئیک، افزودن نمونه‌ها به لوله‌های واکنش تکثیر و اندازه‌گیری سنتز DNA است. نمونه‌ها باید مستقیماً به این منطقه منتقل شده و در آن نگهداری شوند و نمی‌توانند از مناطق دیگر عبور کنند. برای جلوگیری از آلودگی آئروسل، این منطقه باید نسبت به بیرون فشار منفی داشته باشد. در مقایسه با منطقه آماده‌سازی مخلوط واکنش تکثیر و منطقه تکثیر و همچنین منطقه تجزیه و تحلیل محصول تکثیر، این منطقه نسبت به مناطق مجاور فشار مثبت دارد. عملیات انجام شده در منطقه آماده‌سازی نمونه شامل کابینت‌های ایمنی زیستی، پیپت‌ها، سانتریفیوژهای پرسرعت رومیزی، سانتریفیوژهای کم‌سرعت رومیزی، حمام‌های آب، یخچال‌ها، مخلوط‌کن‌ها و لامپ‌های فرابنفش متحرک و غیره است.

عملکرد منطقه تکثیر، تکثیر DNA و تعیین قطعات تکثیر شده است. در این منطقه، مخلوط واکنش (از منطقه ذخیره و آماده‌سازی معرف) می‌تواند به مخلوط واکنش تبدیل شود و قالب DNA آماده شده (از منطقه آماده‌سازی نمونه) نیز می‌تواند اضافه شود و غیره، که همه اینها می‌توانند در این منطقه انجام شوند. برای کنترل فشار هوا، این منطقه نسبت به مناطق مجاور فشار منفی دارد تا از نشت آئروسل از این منطقه جلوگیری شود. برای جلوگیری از آلودگی ناشی از آئروسل‌ها، حرکات غیرضروری در این منطقه باید به حداقل برسد. برخی عملیات مانند افزودن نمونه‌ها باید در هود جریان لامینار انجام شود. تجهیزات در این منطقه عمدتاً شامل دستگاه چرخه حرارتی تکثیر اسید نوکلئیک، پیپت‌ها، هودهای جریان لامینار و غیره است. منبع تغذیه دستگاه چرخه حرارتی باید اختصاصی باشد و با منبع تغذیه ولتاژ پایدار یا UPS مجهز شود تا از تأثیر نوسانات ولتاژ بر تعیین تکثیر جلوگیری شود.

عملکرد منطقه تجزیه و تحلیل محصول، تجزیه و تحلیل محصولات تکثیر شده است. این منطقه ممکن است از مواد سمی خاصی استفاده کند که می‌تواند باعث جهش ژنتیکی شود. باید به حفاظت ایمنی پرسنل آزمایشگاه توجه ویژه شود. برای کنترل فشار جریان هوا، این منطقه آخرین مرحله آزمایش PCR است. فشار باید در پایین‌ترین حد خود باشد و نسبت به مناطق مجاور فشار منفی داشته باشد تا از نشت آئروسل از این منطقه جلوگیری شود. برای جلوگیری از آلودگی ناشی از آئروسل‌ها، حرکات غیرضروری در این منطقه باید به حداقل برسد. تجهیزات در این منطقه عمدتاً شامل پیپت‌ها، دستگاه الکتروفورز (محفظه‌ها)، دستگاه انتقال الکتروفورتیک، کوره‌های هیبریداسیون یا جعبه‌های هیبریداسیون، محفظه‌های حمام آب، توالی‌یاب‌های DNA، خواننده‌های میکروپلیت و ماشین‌های شستشو و غیره است.