ПЛР-бокси та УФ-бокси для лабораторій
ПЛР-дослідження потребують особливо ретельного контролю чистоти робочої зони. Навіть невелика кількість сторонньої ДНК, РНК або продуктів попередньої ампліфікації може потрапити до реакційної суміші та вплинути на результат аналізу.
ПЛР-бокси створюють окремий робочий простір для підготовки реагентів, пробірок, витратних матеріалів і реакційних сумішей. Закрита конструкція допомагає відокремити чисту преампліфікаційну зону від навколишнього середовища, а вбудовані УФ-лампи використовуються для додаткового оброблення доступних поверхонь між робочими циклами.
Залежно від конструкції ПЛР-станція може мати лише закриту камеру з УФ-знезараженням або додатково комплектуватися системою циркуляції повітря, HEPA-фільтрами, УФ-рециркулятором, таймером, електричними розетками та переднім захисним екраном.
Таке обладнання застосовують у медичних, ветеринарних, біологічних, генетичних, криміналістичних, фармацевтичних і науково-дослідних лабораторіях.
У каталозі Rodwel можна підібрати ПЛР-бокси різних розмірів і комплектацій для підготовки реакційних сумішей, роботи з ДНК і РНК та організації чистої пре-ПЛР-зони.
Що таке ПЛР-бокс
ПЛР-бокс — це спеціалізована лабораторна шафа, призначена для організації контрольованого робочого місця під час окремих етапів молекулярно-генетичних досліджень.
Основне завдання обладнання — зменшити ризик потрапляння сторонніх нуклеїнових кислот до реагентів і реакційних сумішей.
Усередині боксу можна виконувати:
підготовку чистих реагентів;
приготування master mix;
розподілення реакційної суміші у пробірки;
підготовку ПЛР-планшетів;
роботу з чистими наконечниками та пробірками;
комплектування наборів для аналізу;
підготовку витратних матеріалів;
окремі етапи роботи з виділеними ДНК або РНК відповідно до зонування лабораторії.
Назви «ПЛР-бокс», «ПЛР-станція», «УФ-бокс» і PCR workstation часто використовуються як близькі за значенням. Водночас конкретні можливості залежать від конструкції моделі.
Одні бокси мають тільки УФ-лампи та закриту камеру. Інші додатково створюють очищений повітряний потік. Тому перед замовленням потрібно перевіряти технічні характеристики, а не орієнтуватися лише на назву.
Навіщо потрібен окремий бокс для ПЛР
Під час полімеразної ланцюгової реакції відбувається багаторазове копіювання певної ділянки нуклеїнової кислоти. Після завершення ампліфікації у пробірці міститься велика кількість копій цільового фрагмента.
Якщо амплікони потраплять до зони підготовки нових реакцій, вони можуть стати джерелом забруднення.
Перенесення залишкового матеріалу можливе через:
руки й рукавички;
лабораторний одяг;
піпетки;
наконечники;
штативи;
дверні ручки;
робочі поверхні;
аерозолі під час піпетування;
відкривання пробірок;
переміщення обладнання між зонами;
повторне використання витратних матеріалів.
УФ-бокс для ПЛР допомагає створити виділене місце, у якому зберігаються та використовуються інструменти для конкретного робочого етапу.
Проте навіть сучасна ПЛР-шафа не компенсує неправильне зонування лабораторії. Преампліфікаційні та постампліфікаційні процеси потрібно організовувати окремо.
Для яких етапів використовують ПЛР-бокси
Найчастіше ПЛР-бокс встановлюють у чистій преампліфікаційній зоні.
Залежно від внутрішнього протоколу лабораторії обладнання може використовуватися для:
підготовки реакційної суміші;
дозування праймерів і зондів;
розподілення master mix;
підготовки чистих пробірок;
роботи з ПЛР-планшетами;
підготовки негативних контролів;
підготовки наборів реагентів;
роботи з чистою водою без нуклеаз;
окремого внесення виділеної нуклеїнової кислоти.
Для приготування master mix і внесення досліджуваного матеріалу можуть використовуватися різні бокси або окремі робочі зони. Це допомагає зменшити ризик забруднення чистих реагентів зразками та позитивними контролями.
Порядок роботи залежить від методики, типу дослідження й організації конкретної лабораторії.
ПЛР-бокс для приготування master mix
Приготування master mix є одним із найбільш чутливих до контамінації етапів.
У робочій зоні можуть використовуватися:
буферні розчини;
праймери;
зонди;
ферменти;
нуклеотиди;
вода без нуклеаз;
позитивні й негативні контролі;
пробірки або планшети.
Бокс для підготовки ПЛР-проб допомагає організувати чисте місце для дозування компонентів і розподілення суміші.
У зоні приготування master mix бажано використовувати окремі:
піпетки;
штативи;
наконечники з аерозольним бар’єром;
лабораторний одяг;
рукавички;
маркери;
мініцентрифуги;
контейнери для відходів.
Не слід переносити до цієї зони обладнання з приміщення, де відкривають ампліфіковані продукти.
ПЛР-бокси для роботи з ДНК
Під час роботи з ДНК потрібно зменшувати ризик перенесення як біологічного матеріалу, так і ампліконів попередніх досліджень.
ПЛР-бокс для роботи з ДНК може використовуватися для:
приготування реакційної суміші;
розподілення реагентів;
підготовки пробірок;
роботи з виділеною ДНК;
підготовки контрольних матеріалів;
комплектування реакційних планшетів.
Конкретні операції слід розділяти відповідно до прийнятої схеми зонування.
Наприклад, приготування чистої суміші та внесення ДНК-зразка можна виконувати у різних шафах. Це особливо актуально для лабораторій із великим потоком досліджень або високими вимогами до чутливості аналізу.
ПЛР-бокси для роботи з РНК
Під час роботи з РНК потрібно контролювати не тільки контамінацію сторонніми нуклеїновими кислотами, а й наявність RNase — ферментів, які можуть руйнувати РНК.
Для RT-PCR бажано використовувати:
окремі піпетки;
витратні матеріали без RNase;
відповідні реагенти для оброблення поверхонь;
чисті рукавички;
окремі штативи;
спеціально виділену робочу зону.
Звичайне УФ-опромінення не замінює повноцінну процедуру захисту від RNase. Поверхні та інструменти потрібно обробляти засобами, сумісними з обладнанням і затвердженими лабораторною методикою.
УФ-бокс для RT-PCR допомагає організувати виділений робочий простір, але стабільність РНК також залежить від правильної підготовки персоналу, витратних матеріалів і реагентів.
ПЛР-станція для молекулярної діагностики
ПЛР-станції використовуються у лабораторіях, які виконують:
діагностичні ПЛР-дослідження;
генетичні аналізи;
виявлення ДНК і РНК мікроорганізмів;
ветеринарну діагностику;
харчові дослідження;
контроль фармацевтичної продукції;
криміналістичний аналіз;
наукові молекулярно-біологічні дослідження;
підготовку матеріалу для секвенування;
роботу з генетичними маркерами.
Під час вибору обладнання потрібно враховувати не тільки вид дослідження, а й конкретний етап, для якого призначена шафа.
Бокс для чистих реагентів, станція для внесення зразків і зона аналізу ампліфікованого продукту мають різні вимоги до розташування та організації роботи.
Преампліфікаційна та постампліфікаційна зони
Правильне зонування є основою захисту ПЛР-досліджень від контамінації.
Преампліфікаційна зона
У чистій пре-ПЛР-зоні виконують операції до початку ампліфікації:
підготовку реагентів;
приготування master mix;
розподілення суміші;
підготовку пробірок;
внесення виділеної нуклеїнової кислоти відповідно до протоколу.
У цій зоні не слід відкривати пробірки з продуктами ампліфікації.
Ампліфікаційна зона
У цій зоні розташовують термоциклери або ампліфікатори для проведення реакції.
Якщо використовується закрита real-time PCR система, пробірки після запуску зазвичай не відкривають.
Постампліфікаційна зона
Пост-ПЛР-зона призначена для операцій із готовим ампліфікованим матеріалом:
електрофорезу;
очищення ампліконів;
відкривання пробірок;
підготовки матеріалу до подальшого аналізу;
окремих етапів секвенування.
Постампліфікаційне обладнання, піпетки та витратні матеріали не повинні повертатися до чистої зони.
Односпрямований рух у ПЛР-лабораторії
Організація роботи повинна зменшувати перенесення матеріалу з пост-ПЛР-зони до чистої зони.
Бажаний напрямок руху:
зона підготовки чистих реагентів;
зона підготовки та внесення зразка;
зона ампліфікації;
зона оброблення продуктів ампліфікації.
Рух персоналу, лабораторного одягу, документів і обладнання у зворотному напрямку потрібно максимально обмежувати.
Для кожної зони бажано передбачити окремі:
халати;
рукавички;
піпетки;
штативи;
центрифуги;
контейнери;
маркери;
журнали;
засоби очищення.
Сам ПЛР-бокс є частиною цього процесу, а не заміною правильного зонування.
Як працює УФ-знезараження
УФ-бокси оснащуються лампами, випромінювання яких впливає на нуклеїнові кислоти й мікроорганізми на доступних освітленню поверхнях.
УФ-цикл може використовуватися:
перед початком роботи;
після завершення процедури;
після очищення робочої камери;
між окремими серіями досліджень;
після виявлення ризику контамінації.
Ультрафіолетова обробка найкраще працює на відкритих поверхнях, розташованих у зоні прямого опромінення.
Предмети можуть створювати тіні, тому перед запуском циклу з камери бажано прибрати зайве обладнання та витратні матеріали.
Чи замінює УФ-лампа очищення
УФ-випромінювання не замінює механічне очищення та оброблення поверхонь відповідними засобами.
Перед УФ-циклом потрібно:
прибрати використані витратні матеріали;
видалити видимі забруднення;
протерти робочу поверхню;
обробити піпетки та штативи;
очистити бокові стінки;
дати поверхням висохнути;
прибрати реагенти та зразки.
Органічні забруднення, пил, краплі реагентів і сторонні предмети можуть зменшувати ефективність опромінення.
УФ-лампу слід розглядати як додатковий етап деконтамінації, а не як єдиний метод очищення.
Чому реагенти потрібно прибирати перед УФ-циклом
Ультрафіолетове випромінювання може впливати на компоненти реакційних сумішей, ферменти, праймери, зонди та контрольні матеріали.
Тому перед запуском УФ-лампи з робочої камери потрібно прибрати:
реактиви;
пробірки з матеріалом;
ферменти;
праймери;
зонди;
master mix;
контрольні зразки;
пластикові матеріали, які не розраховані на регулярне опромінення.
Зберігати реагенти потрібно відповідно до температурних умов і рекомендацій їхнього виробника.
Блокування УФ-лампи
УФ-випромінювання може бути небезпечним для очей і шкіри, тому сучасний УФ-кабінет повинен мати захисні механізми.
До них можуть належати:
блокування роботи лампи при відкритому екрані;
автоматичне вимкнення під час відкривання камери;
закрите переднє скло;
таймер УФ-циклу;
світловий індикатор;
звукове попередження;
захист від випадкового запуску;
автоматичне завершення програми.
Під час роботи персоналу УФ-лампи прямого опромінення повинні бути вимкнені.
Перед замовленням потрібно уточнити, які системи безпеки передбачені у конкретній моделі.
УФ-рециркулятор
Деякі ПЛР-бокси мають вбудований УФ-рециркулятор.
У такій системі повітря проходить через закритий внутрішній канал, де піддається ультрафіолетовому опроміненню, а потім повертається до робочої зони або приміщення.
Закрита конструкція рециркулятора може дозволяти використовувати його під час роботи оператора, якщо це прямо передбачено виробником.
УФ-рециркулятор і відкрита лампа прямого опромінення виконують різні функції. Під час вибору потрібно уточнити:
тип ламп;
схему руху повітря;
можливість роботи при відкритій камері;
продуктивність вентилятора;
наявність таймера;
ресурс ламп;
умови заміни.
ПЛР-бокс із HEPA-фільтром
Не всі ПЛР-бокси мають HEPA-фільтрацію. Частина моделей є закритими УФ-камерами без активного повітряного потоку.
ПЛР-бокс із HEPA-фільтром може подавати до робочої зони очищене повітря, зменшуючи кількість пилових та аерозольних частинок.
Система може включати:
попередній фільтр;
вентилятор;
HEPA-фільтр;
розподільчу панель;
індикатор стану фільтра;
датчик швидкості потоку.
Наявність HEPA-фільтра не означає, що ПЛР-шафа автоматично захищає оператора від інфекційного матеріалу.
Для роботи з потенційно небезпечними клінічними зразками потрібен бокс біологічної безпеки відповідного класу.
Чим ПЛР-бокс відрізняється від ламінарної шафи
Ламінарна шафа формує односпрямований потік HEPA-фільтрованого повітря для захисту продукту від забруднення.
ПЛР-бокс насамперед призначений для:
виділення окремого робочого місця;
зменшення ризику контамінації ДНК і РНК;
підготовки ПЛР-реагентів;
УФ-оброблення внутрішньої камери;
захисту реакційної суміші від ампліконів.
Деякі ПЛР-станції також мають ламінарний або інший очищений повітряний потік, але це залежить від конструкції.
Якщо потрібна одночасно УФ-деконтамінація та очищення повітря, слід обирати модель, у характеристиках якої прямо зазначені обидві функції.
Чим ПЛР-бокс відрізняється від боксу біологічної безпеки
Стандартний ПЛР-бокс не призначений для захисту персоналу від патогенних мікроорганізмів або інфекційних аерозолів.
Його основне завдання — захистити робочий процес від нуклеїнової контамінації.
Бокс біологічної безпеки має контрольований вхідний повітряний потік і систему утримання аерозолів. Залежно від класу він може захищати:
оператора;
матеріал;
лабораторне приміщення;
навколишнє середовище.
Якщо до виділення ДНК або РНК обробляються потенційно інфекційні клінічні зразки, обладнання потрібно підбирати за результатами оцінювання біологічних ризиків.
Звичайний УФ-бокс не можна використовувати замість сертифікованої шафи біологічної безпеки.
Чи можна називати ПЛР-бокс стерильним
ПЛР-бокс допомагає підтримувати чисту робочу зону, але його не слід автоматично називати стерильним обладнанням.
УФ-обробка й очищення поверхонь зменшують рівень контамінації, проте не гарантують абсолютної стерильності всіх предметів і ділянок камери.
Ефективність залежить від:
попереднього очищення;
тривалості УФ-циклу;
стану ламп;
розташування предметів;
наявності затінених зон;
частоти використання;
дотримання лабораторного протоколу.
Коректніше використовувати визначення «чиста робоча зона для підготовки ПЛР-реакцій».
Запобігання ампліконній контамінації
Для зменшення ризику перенесення продуктів ампліфікації рекомендується поєднувати кілька методів.
До організаційних заходів належать:
фізичне розділення зон;
односпрямований рух персоналу;
окремий лабораторний одяг;
виділені піпетки;
окремі витратні матеріали;
регулярна заміна рукавичок;
заборона повернення обладнання з пост-ПЛР-зони;
використання закритих пробірок;
мінімізація відкривання ампліфікованих продуктів.
До технічних заходів належать:
ПЛР-бокси;
УФ-деконтамінація;
наконечники з аерозольним бар’єром;
окремі холодильники;
спеціальні реагенти для очищення;
контролі контамінації;
закриті real-time PCR системи.
Жоден окремий метод не замінює комплексної організації лабораторії.
Робоча камера
Внутрішня камера ПЛР-боксу повинна бути зручною для регулярного очищення.
Під час вибору варто оцінити:
матеріал робочої поверхні;
стійкість до засобів деконтамінації;
кількість стиків;
заокруглення внутрішніх кутів;
доступ до бокових стінок;
можливість зняття стільниці;
стійкість матеріалів до УФ-випромінювання;
відсутність важкодоступних зон.
Робочу поверхню часто виготовляють із нержавіючої сталі або матеріалів із високою хімічною стійкістю.
Перед використанням агресивного засобу потрібно перевірити його сумісність із покриттям камери, прозорими панелями та ущільненнями.
Переднє захисне скло
ПЛР-станція може мати переднє відкидне, підіймальне або знімне скло.
Воно допомагає:
закривати камеру під час УФ-оброблення;
зменшувати вплив зовнішнього повітря;
обмежувати випадковий контакт із робочою зоною;
утримувати УФ-випромінювання всередині;
захищати внутрішній простір між робочими циклами.
Прозорі панелі повинні бути виготовлені з матеріалу, який відповідає конструкції УФ-системи.
Наявність переднього скла сама по собі не означає, що обладнання забезпечує біологічний захист оператора.
Розетки та підключення обладнання
Усередині ПЛР-боксу можуть бути встановлені електричні розетки для підключення:
мініцентрифуги;
вортекса;
охолоджувального штатива;
автоматичної піпетки;
невеликого дозатора;
іншого сумісного обладнання.
Перед вибором моделі потрібно уточнити:
кількість розеток;
їхнє максимальне навантаження;
розташування;
захист від рідини;
можливість вимкнення з панелі;
розміщення кабелів.
Прилади всередині не повинні створювати складні для очищення зони або закривати УФ-лампи.
Освітлення
Рівномірне освітлення потрібне для роботи з пробірками, наконечниками, планшетами та маркуванням.
Під час вибору оцінюють:
яскравість;
рівномірність світла;
відсутність різких тіней;
розташування світильника;
нагрівання робочої камери;
можливість заміни;
окреме керування освітленням.
Робоче світло й УФ-лампа повинні мати окремі режими керування.
Панель керування та таймер
Сучасний УФ-бокс може мати електронну панель для керування:
робочим освітленням;
прямою УФ-лампою;
УФ-рециркулятором;
вентилятором;
таймером;
електричними розетками;
лічильником ресурсу лампи;
звуковою сигналізацією.
Таймер дозволяє встановити тривалість циклу, після чого УФ-лампа автоматично вимикається.
Це допомагає стандартизувати процедуру та зменшує ризик випадкового тривалого опромінення внутрішніх матеріалів.
Настільні та підлогові ПЛР-бокси
Більшість ПЛР-станцій є настільними моделями. Їх встановлюють на стійку лабораторну поверхню.
Настільний формат підходить, якщо:
у приміщенні обмежено місце;
потрібна компактна робоча зона;
обладнання не потрібно часто переміщувати;
вже є лабораторний стіл потрібної висоти.
Великі ПЛР-бокси можуть комплектуватися окремою підставкою.
Під час вибору підставки враховують:
загальну висоту;
положення оператора;
допустиме навантаження;
стійкість;
місце для ніг;
можливість регулювання;
доступ для прибирання.
Де встановлювати ПЛР-бокс
ПЛР-шафу потрібно встановлювати у відповідній лабораторній зоні.
Бокс для приготування master mix бажано розташовувати:
у чистій преампліфікаційній кімнаті;
подалі від термоциклерів і пост-ПЛР-обладнання;
не біля основного проходу;
подалі від відкритих вікон;
поза прямим потоком кондиціонера;
на стійкій поверхні;
поруч із холодильником для чистих реагентів;
з доступом до електроживлення.
Не слід встановлювати чистий ПЛР-бокс у приміщенні, де регулярно відкривають ампліфіковані продукти.
Як працювати у ПЛР-боксі
Перед початком роботи потрібно:
прибрати зайві предмети;
очистити внутрішні поверхні;
обробити піпетки й штативи;
провести УФ-цикл відповідно до інструкції;
дочекатися завершення програми;
вимкнути прямі УФ-лампи;
підготувати чисті витратні матеріали;
змінити рукавички.
Під час роботи рекомендується:
використовувати лише обладнання конкретної зони;
не торкатися чистих поверхонь забрудненими рукавичками;
застосовувати наконечники з фільтром;
швидко закривати пробірки;
уникати різких рухів;
не перевантажувати робочу камеру;
регулярно змінювати рукавички;
не переносити предмети з пост-ПЛР-зони.
Після завершення:
закрийте всі пробірки;
перенесіть матеріали до наступної зони;
видаліть відходи;
очистіть поверхні;
приберіть реагенти;
проведіть УФ-оброблення відповідно до протоколу.
Очищення та деконтамінація
Для оброблення ПЛР-боксу можуть використовуватися:
спиртовмісні засоби;
спеціальні реагенти для руйнування ДНК;
засоби для видалення RNase;
інші сумісні лабораторні дезінфектанти.
Конкретний засіб вибирають відповідно до:
типу забруднення;
матеріалу робочої камери;
лабораторної методики;
рекомендацій виробника боксу;
вимог до роботи з ДНК або РНК.
Не можна допускати потрапляння великої кількості рідини до:
вентиляційних каналів;
електричних розеток;
панелі керування;
УФ-ламп;
фільтрів;
внутрішньої електроніки.
Після вологого очищення поверхні повинні висохнути до ввімкнення обладнання.
Технічне обслуговування
Регулярного контролю потребують:
УФ-лампи;
робоче освітлення;
передній екран;
таймер;
блокування;
електричні розетки;
вентилятор;
попередній фільтр;
HEPA-фільтр;
УФ-рециркулятор;
панель керування.
УФ-лампа може світитися, але поступово втрачати необхідну інтенсивність. Тому орієнтуватися лише на наявність видимого світіння недостатньо.
Періодичність перевірки й заміни визначають за:
ресурсом лампи;
лічильником робочих годин;
інтенсивністю використання;
рекомендаціями виробника;
внутрішнім графіком лабораторії.
Як вибрати ПЛР-бокс
Підбір потрібно починати з визначення робочого етапу.
Перед замовленням уточніть:
для приготування master mix чи внесення зразка потрібен бокс;
виконуватиметься робота з ДНК чи РНК;
чи потрібен активний повітряний потік;
чи потрібен HEPA-фільтр;
чи потрібен УФ-рециркулятор;
необхідну ширину робочої камери;
кількість внутрішніх розеток;
потребу у мініцентрифузі або вортексі;
тип переднього скла;
наявність блокування УФ-лампи;
тривалість і налаштування таймера;
матеріал робочої поверхні;
формат установлення;
доступність сервісу.
Якщо у боксі планується робота з потенційно інфекційними зразками, потрібно окремо оцінити необхідність боксу біологічної безпеки.
Розміри робочої камери
ПЛР-бокси можуть мати різну ширину робочої зони.
Поширені варіанти:
600–800 мм — для компактного робочого місця;
900–1200 мм — для стандартної підготовки реакцій;
1300–1500 мм — для кількох приладів і більшої кількості матеріалів;
понад 1500 мм — для великих лабораторних станцій.
Усередині має залишатися достатньо місця для:
піпеток;
штативів;
контейнерів;
пробірок;
планшетів;
невеликого обладнання;
вільного очищення поверхонь.
Надто маленька камера швидко перевантажується. Надмірно великий бокс займає більше простору та може бути дорожчим в обслуговуванні.
Комплектація ПЛР-боксу
До стандартної або додаткової комплектації можуть входити:
корпус ПЛР-боксу;
робоча поверхня;
пряма УФ-лампа;
УФ-рециркулятор;
HEPA-фільтр;
попередній фільтр;
вентилятор;
переднє захисне скло;
внутрішнє освітлення;
електричні розетки;
таймер;
лічильник ресурсу лампи;
система блокування;
датчик положення скла;
підставка;
технічна документація;
гарантійні документи.
Перед замовленням потрібно уточнити, які компоненти входять до базової вартості, а які продаються окремо.
Ціна ПЛР-боксу
Ціна ПЛР-боксу залежить від розміру, конструкції, системи очищення повітря та комплектації.
На вартість впливають:
ширина робочої камери;
кількість УФ-ламп;
наявність УФ-рециркулятора;
HEPA-фільтрація;
потужність вентилятора;
матеріал корпусу;
матеріал робочої поверхні;
переднє захисне скло;
електричні розетки;
таймер;
система блокування;
датчики;
підставка;
доставка;
запуск і сервіс.
Найпростіший УФ-бокс без HEPA-фільтрації зазвичай коштує дешевше за повноцінну PCR workstation із контрольованим потоком повітря, рециркулятором і електронною системою керування.
Під час порівняння потрібно враховувати майбутню вартість УФ-ламп, фільтрів і технічного обслуговування.
Де купити ПЛР-бокс
Щоб купити ПЛР-бокс або УФ-бокс для лабораторії в Україні, оберіть відповідну модель у каталозі Rodwel або зверніться до наших спеціалістів.
Для точного підбору повідомте:
напрям роботи лабораторії;
етап ПЛР-дослідження;
роботу з ДНК або РНК;
тип матеріалу;
необхідну ширину робочої камери;
потребу в HEPA-фільтрації;
потребу в УФ-рециркуляторі;
кількість розеток;
необхідну комплектацію;
параметри приміщення.
Ми допоможемо порівняти ПЛР-станції, УФ-бокси та шафи для молекулярної діагностики, підібрати модель для приготування master mix, підготовки проб і організації чистої преампліфікаційної зони.