核酸污染不用愁，应对妙招全揭秘

【干货分享】核酸污染不用愁，应对妙招全揭秘

在实验室里，核酸检测实验不断是分子生物学研究和临床诊断中不可或缺的技术手段。但是在核酸检测实验中，核酸污染问题经常出现，导致实验的结果出现假阳性，严重影响实验的准确性和可靠性。它可能来自多种意想不到的源头，稍不注意就会功亏一篑。今天，小编来和大家分享一下核酸污染的常见原因以及解决办法，希望能帮助大家在实验中避开这些“坑”。

以下是可能引发“核酸污染风波”的幕后推手，让我们一起揭开它们的神秘面纱

1.样本交叉污染

样本交叉污染可能会发生在样本收集、处理和扩增过程中。例如，在收集样本时，样本采集容器受到污染或者容器密封不严导致交叉污染。在处理过程中，可能由于移液过程中忘记更换移液枪枪头或者实验器具消毒工作没有实行导致污染。

2.试剂污染

核酸检测试剂在生产、储存和使用过程中，如果受到污染，可能会引入外源核酸，导致检测结果出现假阳性。例如，在实验操作过程中操作不当，导致核酸溅出，污染其它试剂；或是移液器吸头被加样孔中核酸污染，导致整组反应液被污染，从而影响整个实验。

3.操作人员污染

实验人员未严格按照无菌操作规范进行操作、操作流程混乱，如在加样过程中没有先加阴性样本，导致阳性样本的核酸污染了阴性样本，出现假阳性结果。此外，操作人员未更换手套直接接触多个样本容器、在实验室中咳嗽或打喷嚏、在样本处理区和扩增区之间频繁走动，也会导致核酸污染扩散。

4.核酸制备过程中污染

无论是手工还是仪器介导的“自动化”核酸制备，发生核酸外露的多个操作环节是污染发生的关键，如开盖、离心、移液等操作，核酸可能顺利获得气溶胶扩散至实验室环境中。此外，自动化仪器存在机械误差，没有人员的监督，可能会发生多样化的核酸污染。

5.仪器设备的污染

设备在使用后未及时清洁和消毒，残留的核酸可能导致后续样本污染。例如移液器、PCR仪等常用设备，若长期未进行定期维护和清洁，可能导致核酸残留，进而污染新的样本。

6.气溶胶污染

气溶胶是指固体或液体颗粒物均匀地分散在气体中形成的相对稳定的悬浮体系，其中气体介质为陆续在相，空气及固态或液态颗粒为分散相。若气溶胶中包含病毒等污染物，扩散至空气中极有可能造成PCR产物污染。例如，在实验过程中，开盖、晃动反应管及污染加样器的反复吸样都可能形成气溶胶，从而导致气溶胶污染。

核酸污染悄然降临，它就如同实验路上的“拦路虎”，给实验结果带来重重干扰，甚至可能导致实验彻底“翻车”。别担心，接下来为你奉上几招“降龙伏虎”的秘籍，助你高效击退核酸污染，让实验重回正轨！

1.紫外线照射

原理：DNA链上相邻的嘧啶在254nm紫外照射下产生交联，形成嘧啶二聚体，该二聚体可导致合成反应时模板不能完全变性，同时聚合酶作用空间被阻碍，从而使合成反应终止。

使用方式：将需要消毒的物品（如移液器、离心管、工作台面等）放置在紫外线照射范围内，开启紫外灯，照射时间通常不少于1小时。对于空气消毒，建议照射2~3小时，照射结束后关闭紫外线灯，通风15-30分钟。

优缺点：操作简单便捷，但是紫外线只能诱导核酸中的嘧啶产生二聚体，并不能使核酸发生降解或者断裂，无法对空气核酸气溶胶以及物表进行有效清除。因此紫外线照射对于清除核酸污染有一定的辅助作用。

2.乙醇喷淋

原理：对空气中的气溶胶产生较好的沉降效果，喷淋后能够迅速蒸发，带走表面的水分和杂质，为后续的核酸清除剂发挥效用创造有利条件。

使用方式：先用75%的乙醇对实验室空气进行密集喷淋，可对空气中的气溶胶产生较好的沉降效果，喷淋后立刻用其他DNA清除试剂对实验台面、实验器具、地面等进行清洁。

优缺点：乙醇是日常消毒的试剂，操作简单，无需复杂的设备，能够迅速增加空气湿度，促使气溶胶中的核酸颗粒沉降，有效减少核酸在空气中的传播，但乙醇对核酸的直接破坏作用较弱，只是起到辅助作用，通常需要与其他消毒方法结合使用，才能达到理想的核酸污染去除效果。

3.次氯酸钠处理

原理：利用其强氧化性的特点可以与DNA、RNA发生氧化反应，破坏核酸的基础结构，从而达到降解核酸的目的。

使用方式：使用时，先用75%乙醇对实验室空气进行喷淋，然后用次氯酸钠擦拭工作台面和拖擦地面。作用10分钟后，需用清水擦拭台面，并保持通风。

优缺点：是市面常见的消毒剂，但在实际应用中，其化学性质不稳定、腐蚀性大、易挥发。其强氧化作用也使得部分实验仪器和器具也不适用。

4.环氧乙烷消毒

原理：由于DNA的结构中含有大量的氨基与羟基，环氧乙烷在灭菌过程中可以与氨基、羟基发生烷基化作用，灭菌完成后，DNA基本结构的形状虽然没有改变，但是DNA在环氧乙烷的作用下生成了带有羟乙基的化合物，因此在PCR扩增中无法完成退火结合引物，延伸时也不能结合脱氧核糖核苷酸底物。

使用方式：确保需要消毒的物品表面清洁干燥，将物品放置在环氧乙烷灭菌器内，关闭灭菌器门，启动设备，消毒时间一般为1-6小时，具体时间取决于物品的类型和污染程度，消毒完成后，打开灭菌器的通风系统，通风12-24小时，排出残留的环氧乙烷气体，确保物品表面和内部的环氧乙烷完全解析。

优缺点：环氧乙烷消毒相对于高压以及紫外灭菌更加有效，能够穿透包装材料和设备缝隙，对难以到达的角落进行消毒，有效破坏核酸结构，同时杀灭细菌、病毒和芽孢等多种微生物。但是经过环氧乙烷消毒作用后会伴有副产物的残留，对眼睛、皮肤和呼吸道有刺激性，长期暴露可能导致严重的健康问题。而且环氧乙烷具有易燃易爆的性质，同时还是一种可疑致癌物，需要专门的灭菌设备和专业人员操作，操作过程较为复杂，且需要严格遵守安全规程。

5.核酸清除剂

市售核酸清除剂种类较多，按作用原理大致分为以下几类：物理吸附型、酸碱中和类、核酸酶类。下面是对几种清除剂的介绍。

（1）物理吸附型核酸清除剂

原理：物理吸附型核酸清除剂主要利用吸附剂的多孔结构或表面特性，将核酸分子吸附到其表面，从而减少核酸在环境中的游离状态，以此消除核酸残留造成的影响。常见的吸附剂包括活性炭、硅藻土、磁性纳米颗粒等。

使用方式：根据需要选择合适的吸附剂，将吸附剂与适量的缓冲液或水混合，制成吸附液，将吸附液均匀喷洒或擦拭在需要处理的表面，静置一段时间（通常10-20分钟），用清水或缓冲液冲洗处理后的表面，去除吸附剂和吸附的核酸。

优缺点：吸附剂通常为惰性物质，不会对设备或实验产生化学干扰，可用于多种表面和液体样本的处理，但是单纯依靠物理吸附型核酸清除剂无法完全清除核酸气溶胶。

（2）酸碱中和类核酸清除剂

原理：酸碱中和类核酸清除剂利用酸或碱的化学性质，顺利获得改变核酸分子的化学结构或破坏其稳定性来去除核酸污染，常见的酸碱清除剂包括盐酸、氢氧化钠等。

使用方式：酸碱中和类核酸清除剂一般分为A/B液，先进行碱液喷洒擦拭，核糖核酸含有2’-OH，在强碱的作用下会形成不稳定的磷酸三酯，随即水解产生2’-核苷酸和3’-核苷酸被降解，再使用酸液中和碱液，减少对物表腐蚀作用。

优缺点：酸碱溶液价格低廉，易于获取，使用方法简单，能够快速破坏核酸分子，效果显著，使用范围与消毒剂类似，但由于其本身具有强碱腐蚀性，可能损坏设备，操作时需佩戴防护装备，在实验室的应用中具有较大的限制性。

（3）核酸酶类清除剂

原理：核酸酶类清除剂利用核酸酶（如DNase、RNase）的特异性降解作用，将核酸分子分解为短片段或单核苷酸，从而消除核酸污染。

使用方式：根据需要配制适当浓度的核酸酶溶液，将核酸酶溶液均匀喷洒或擦拭在需要处理的表面，静置一段时间（通常10-30分钟）后用清水或缓冲液冲洗处理后的表面，去除残留的核酸酶。

优缺点：核酸酶类清除剂与化学消毒剂的核酸清除效果相当，适用于易腐蚀的材料，但清除完成后需要清除残留核酸酶，避免对其他分子实验造成干扰，增大了实验室的工作量。此外，核酸酶价格较高，需要低温保存，长期使用可能增加实验室成本。

核酸污染虽然常见，但只要我们在实验过程中足够细心，严格遵循操作规范，就能有效避免这些问题。希望以上分享的核酸污染的常见原因及解决办法能为大家的实验给予一些参考。在未来的实验中，让我们一起更加谨慎地对待每一个步骤，确保实验结果的准确性和可靠性。如果你也有类似的经历，或者有更多好的建议，欢迎在评论区留言研讨，让我们共同进步！

参考文献
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