临床pcr检验标本的采集、处理、保存及核酸

1、临床PCR检验标本的采集、处理、保存及核酸提取方法江西省肿瘤医院 陈文学检验误差的发生率1997年，一位意大利著名检验专家对急诊检验误差发生的种类和发生率进行了统计。结果显示，约有68.2%的检验误差发生在检验前期，而来自检验中期和检验后期的误差率分别为13.3%和18.5%。2007年，这位专家又进行了类似的统计，结果显示，检验前期的误差发生率仍高达61.9%正确采集、运送、保存临床标本的重要性质量保证关键性环节解决涉及实验室检验的医患纠纷的方法之一核酸提取的重要性核酸提取是临床PCR检验最为关键的局部核酸提取的成败关系到临床PCR检验的正确与否临床PCR检验操作中最易出问题的环节标本采集标

2、本采集时间对扩增检测结果的影响过早或过晚都可能会出现假阴性结果 标本采集部位的准备适度消毒 标本的类型和采集量 衣原体 上皮细胞采样质量的评价评价方法：肉眼观察、显微镜下观察和化学分析 采样及运输容器一次性无菌器材,防腐剂,抗凝剂 标本采集中的防污染一次性无菌容器，防止混入操作者头发，表皮等，如玻璃容器要高压灭菌 标本运送 样本一经采集，那么应尽可能快的送至检测实验室。样本中如参加了适当的稳定剂,如用于RNA测定参加GITC的血清(浆)样本和用于DNA测定的EDTA抗凝血等,那么可在室温下运送或邮寄。实验室应根据待测靶核酸的特性，对各种临床样本的运送条件作出相应的规定。临床标本的处理和保存血清

3、浆全血外周血单个核细胞痰棉拭子脓液体液乳汁组织血清浆DNA测定，可按照一般的血清标本处理程序，对测定影响不大。RNA测定，标本的获取和保存方式对测定结果，可能有决定性影响。最好是使用EDTA抗凝(严禁使用肝素，因其对PCR扩增有抑制，且很难在核酸提取过程中完全去除)全血标本，抗凝后6小时内别离血浆，如使用血清标本，那么需尽快(2小时内)别离血清，标本的短期12周保存可在-20下，较长期保存应在-70下。 全血以全血作为待测标本时,必须注意抗凝剂的选择,一般使用EDTA-Na2或枸椽酸钠,不可使用肝素。全血样本如用于DNA提取检测,可4下短期保存,如用于RNA检测，那么应在取血后，尽快提取RNA

4、 。外周血单个核细胞 外周血单个核细胞可从抗凝全血制备，主要有两条途径，一是使用淋巴细胞别离液别离制备；二是使用红细胞裂解液,裂解全血中的红细胞,经生理盐水数次洗涤,即可得到单个核细胞。外周血单个核细胞如暂不提取核酸,可保存于-70下.痰痰属于分泌物,临床上常用作为结核杆菌DNA测定标本。痰标本中含有大量粘蛋白和杂质,故在核酸提取时,需对样本进行初步处理，即用1 mol/L NaOH或变性剂液化。如用于非结核杆菌如肺炎支原体的PCR检测，痰标本只能室温悬浮于生理盐水中，充分振荡混匀，促使大块粘状物下沉，取上清离心，所得到的沉淀物即可用于核酸提取。 液化标本如不立即用于核酸提取,可保存于-70下

5、。痰标本处理的根本模式通用模式简单模式痰标本处理通用模式1通用标本处理Universal sample processing, USP溶液： 4-6 mol/L盐酸胍GuHCl 50 mmol/L Tris-HCl, pH7.5 25 mmol/L EDTA 0.5%十二烷基肌酸钠Sarkosyl 0.10.2 mol/L -巯基乙醇。20.05%Tween 80。310%Chelex-100( 含0.03% Triton X-100和0.3% Tween 20)一定体积的痰1.5倍体积的USP溶液,震荡30-40s10-15ml蒸馏水，室温放置5-10min5000g室温离心10-15min

6、，弃上清500ul无菌0.05%Tween80溶解或重悬20000g室温离心10-15min，弃上清加入5倍10%chelex-100，混匀，90温育40min20000g室温离心5min取5ul用于PCR扩增痰标本处理简单模式 试剂：1裂解液:含终浓度0.1 mol/L NaOH、50g蛋白酶K和0.05% Triton X-10050ul痰6000g离心10分钟，弃上清加入裂解液50ul，60温育30min90温育30min加入Tris-HCl中和以上反应混合物取5ul用于PCR检测痰标本处理中要注意的问题痰标本在没有参加内标以控制假阴性的情况下，不能采用异硫氰酸胍盐GuSCN方法提取。采

7、用这种方法提取，有可能会在提取过程中，出现一种可修饰DNA的酶，在最后一步提取中，与核酸一起洗提出来，从而抑制其后的扩增。在PCR主反响混合液中，参加-酪蛋白alpha-casein、白蛋白等，有防止此类抑制物产生的效果。 棉拭子在使用PCR方法检测性病病原体时,临床标本一般为棉拭子,可将棉拭子置于适量生理盐水中,充分震荡洗涤后,室温静置510分钟,待大块状物下沉后,取上清立即离心,其后的沉淀即可用于DNA提取。如不立即用于核酸提取,那么需保存于-70下.脓液脓液的处理依情况而定,如用于分枝杆菌(如结核杆菌)核酸测定的标本,粘稠的脓液可采用痰标本的处理模式，先进行液化，再离心取沉淀提取DNA；

8、水样的脓液那么直接离心,沉淀用生理盐水洗23次后,即可用于DNA提取。对于用于非分枝杆菌测定的脓液标本,如过于粘稠,那么参加适量生理盐水,充分振荡后,静置,取上清立即离心,沉淀用于DNA提取;如为水样,那么按上述直接离心取沉淀即可。沉淀标本的保存条件同样为-70。体液临床体液标本包括胸水,腹水,脑脊液,尿液等,可按水样标本的方式离心取沉淀后,提取核酸。沉淀样本的保存同上。乳汁 乳汁有时也可作为标本，如乳汁中HBV DNA、HCV RNA、结核分枝杆菌和布鲁氏菌等的PCR检测。 乳汁中分枝杆菌DNA的提取试剂准备 裂解液：50 mmol/L Tris-HCl，10 mmol/L EDTA, 2%

9、 Triton X-100, 4 mol/L 异硫氰酸胍盐GITC, 0.3 mol/L 醋酸钠。 玻璃珠：直径：425-600um乳汁标本离心6000rpm，5min，弃上清脂质和沉淀用750ul裂解液重悬重悬液移入含100mg玻璃珠离心管搅拌煮沸5min，离心14000rpm，3min650ul上清转移到另一离心管中，等体积异丙醇沉淀70%乙醇洗涤沉淀，干燥50ul Tris-EDTA溶解沉淀即可用于PCR扩增组织 组织有新鲜组织块和石蜡切片。新鲜组织块的处理步聚首先用生理盐水洗两次,然后将其捣碎或切碎，参加生理盐水后剧烈震荡混匀,离心，弃上清，再用蛋白酶K消化后提取核酸。新鲜组织最好是保

10、存于50%乙醇中,具体作法是，先用生理盐水将组织洗一次,切成宽度小于1cm的小片,参加适量的生理盐水,然后,边摇边参加无水乙醇至终浓度为50%.这样固定的组织标本室温下可保存数日,4可保存6年。石蜡切片用于核酸提取,需先用辛烷或二甲苯脱蜡,再用蛋白酶K消化后即可进行DNA提取。临床标本的滤纸上保存临床标本置于经过处理的滤纸片上，如靶核酸为DNA，可室温保存数月至数年，如靶核酸为RNA，那么可稳定数周。 保存在滤纸上的标本，保存时间长，还可因为标本中的PCR抑制物如血红蛋白、酶、免疫球蛋白等吸附于滤纸上，而不对后面的扩增检测造成影响。 不管是全血、血清浆。还是尿液、粪便、分泌物等均可此种方法。

11、临床标本中PCR反响抑制物内源性的 :免疫球蛋白、蛋白酶、血红素及其代谢产物、白细胞内的乳铁蛋白、肌红蛋白、脂类、粘蛋白、尿素、离子、胆盐、多糖等。 外源性的 :如肝素抗凝剂、纤维素和硝酸纤维素、过度UV照射后的矿物油、手套滑石粉、标本容器或采样器材上含有的抑制物。 肝素的作用机理 肝素对MLV逆转录酶和TAQ DNA聚合酶均很强的抑制作用，如果临床标本为肝素抗凝，那么在核酸纯化过程中，标本中的肝素可结合于DNA和RNA上，尽管肝素和核酸本身都带正电荷。对标本进行煮沸、凝胶过滤、酸碱处理后凝胶过滤、反复乙醇沉淀等均不能去除肝素的这种干扰作用。肝素的作用机理每g核酸标本中参加0.1U的肝素,即可

12、100%的抑制酶活性。在标本中参加肝素酶I 或13 U/g核酸(于5 mM Tris pH7.5, 1 mM CaCl2, 40 U RNase 25 2小时) 可去除肝素的抑制作用。血红蛋白、乳铁蛋白血红蛋白和乳铁蛋白分别是红细胞和白细胞内的主要PCR抑制物,它们均含有铁。抑制机制可能是：1与这些蛋白释放铁离子至PCR混合物中有关。研究铁的抑制效应时，发现其干扰DNA合成，而且胆红素、胆盐和氯化高铁血红素Hemin等血红蛋白衍生物，也是PCR抑制物。21%(V/V)血液可完全抑制Taq酶活性IgG IgG的抑制作用是由于其与单链DNA的相互作用，使得靶DNA不能与DNA聚合酶相互作用 使用煮

13、沸作为标本处理方法或使用PCR前的热启动,将增强IgG对PCR反响的抑制 去除或减轻抑制的一些方法NaOH处理可中和临床标本中的Taq DNA聚合酶抑制剂，但这种方法不适用于DNA含量低的标本，因为NaOH处理可使DNA大量丧失。去除或减轻抑制的一些方法参加0.6% (wt/vol)牛血清白蛋白BSA可降低血液对Taq DNA聚合酶的抑制效应，既使在2%vol/vol血液存在下亦可成功扩增，而通常血液含量只能是0.2%。BSA也可增加Taq DNA聚合酶的扩增能力，使其对粪便和肉类标本中抑制物的抵抗能力分别提高10和20倍。单链DNA结合T4基因32蛋白gp32有类似BSA的增强效应。核酸纯化

14、核酸别离纯化技术起源于二十世纪五十年代，在七十年代和八十年代中传统的核酸沉淀溶解别离纯化方法得到了普遍的应用和推广。传统的核酸提取方法常涉及去垢剂裂解、蛋白酶处理、有机溶剂提取及乙醇沉淀等步骤。 一般核酸提取试剂促使靶核酸从细胞内释出的原理靶核酸可以与宿主细胞整合，核内游离及胞浆内各种构形存在于细胞内，如测定的是病原微生物,那么靶核酸存在于细菌、病毒、原虫或真菌细胞内，如果上述细胞破裂,那么靶核酸亦可存在于细胞外。 一般均使用去垢剂(如Triton-100)裂解细胞，用一种蛋白裂解酶(如蛋白酶K)消化结合于核酸的蛋白质，从而将靶核酸从细胞内释放出来。核酸的别离纯化 核酸的别离纯化就是要将蛋白、

15、脂类等干扰核酸扩增的物质去除。 经典方法硅吸附法对于商品核酸提取试剂盒，临床实验室在使用前，必须对其核酸提取纯度和效率进行评价。 DNA提取的经典方法即所谓的酚-氯仿提取法 RNA提取的独特性临床标本及实验室环境中,存在大量对RNA具有强烈降解作用的RNase，而RNase较耐高温,不易失活。如何防止RNase对标本的污染及防止RNase对提取的RNA的降解,是保证RNA成功提取的关键之所在。 RNA提取所用器皿的处理经高压灭菌的一次性使用的塑料制品如试管,离心管等根本上无RNase,可以不经预处理直接用于制备和贮存RNA. 实验室用的普通玻璃器皿经常有RNase污染,使用前必须于180干烤8

16、小时以上,或用0.1%焦碳酸二乙酯(DEPC)的水溶液浸泡用于制备RNA的烧杯,试管和其它用品。DEPC是RNase的强烈抑制剂。灌满DEPC的器皿于37下放置2小时，然后用灭菌水淋洗数次，并于100干烤15分钟，最后高压蒸汽下15分钟。上述处理可除去器皿上痕量的DEPC,以防DEPC通过羧甲基化作用对RNA的嘌呤碱基进行修饰。RNA提取所用溶液的准备 对于RNA提取所需溶液的配制,必须用高压灭菌的水和RNA研究专用的化学试剂配制溶液,用干烤过的药匙称取试剂,将溶液装入无RNase的玻璃器皿。可能的话,溶液均应用0.1%DEPC于37至少处理12小时,然后于100加热15分钟或高压蒸汽灭菌15

17、分钟。须注意的是,DEPC可与胺类迅速发生化学反响,因此不能用来处理含有Tris一类的缓冲液,因此可存几瓶新的,未开封的Tris试剂以制备无RNase的溶液。RNA提取中RNase 污染的控制实验操作人员的手是RNase污染最主要的潜在来源。 策略是： 在准备用于RNA纯化的实验材料和溶液时,以及在涉及RNA的整个提取操作过程中,都应戴一次性手套。 在RNA提取实验中，应勤换手套。RNA提取的常用方法 外表活性剂加蛋白酶K，氯仿-酚抽提法。胍盐提取结合氯仿-酚抽提法。胍盐提取结合玻璃粉、二氧化硅等颗粒悬浮吸附法等。异硫氰酸胍结合氯仿-酚提取法 核酸提取的改进方法 旋转离心柱SPIN COLUM

18、N方法玻璃粉吸附法 二氧化硅Se或硅藻吸附法 微量全血核酸提取法 ：NaI 方法其它方法：疏水性Immobilon-P膜 、全自动核酸纯化仪旋转离心柱SPIN COLUMN属于硅吸附方法的一种。在原理上现行的旋转离心柱系统通常可分为三个局部：1利用裂解液促使细胞破碎，使细胞中的核酸释放出来2把释放的核酸特异地吸附在特定的硅载体上，当然这种载体只对核酸有较强的亲和力和吸附力而对其它的生化组分如蛋白质、多糖、脂类那么不相亲和也不吸附3把吸附在特定载体上的核酸洗脱下来，从而得到纯化的核酸。 玻璃粉吸附法 二氧化硅Se或硅藻吸附法 使用NaI的微量全血核酸提取法 全自动核酸纯化仪雅培m2000系统 该

19、仪器主要由两个机械臂和八个单道移液器构成，将样品放入样品管中后，仪器就可以自开工作，利用磁珠法进行核酸DNA/RNA提取。在样品提取完成后，仪器还可以进行PCR试剂混合步骤。根本上没有手工的操作步骤 ，最大样本量：96 全自动核酸纯化仪美国贝克曼库尔特 SPRI-TE小型化的自动提取：1-10个样品 Vidiera NsP大型化的自动提取:96 样本 全自动核酸纯化仪QIAGEN公司生产的 BioRobot MDx Workstation的96通道自动化提取工作站 。全自动核酸纯化仪此外还有罗氏推出的MagNA Pure LC 2.0 System ，金麦格自动核酸提取系统 。靶核酸提取的质量

20、 纯化的靶核酸的完整性：可使用凝胶电泳将样本的核酸提取物与一核酸标准比较测定。 核酸提取的产率：可在A260读数测定。核酸纯度：可通过提取物A260/A280比率判定血清或血浆中病原体核酸纯化纯度：采用一种间接的方法，即使用病原体含量的溶血和/或脂血标本用待评价试剂提取，然后进行扩增检测，比较所得到的结果 谢谢！一、标本收集、运送、保存1、标本收集 临床基因扩增检测实验室对各种临床标本的收集应按检测要求建立标准操作程序，并对临床标本采集人员培训。标本采集的时间，应在患者疾病开展过程中，标本采集过早或过晚都可能会给出假阴性结果。 1标本采集部位的准备 标本采集部位的清洁消毒可去掉污染的微生物或其

21、它杂物，但应适度，故标本采集部位的准备应由训练有素的人员进行。 2标本的类型和采集量 标本的类型 和采集量应根据所测病原体而定。如：定量PCR对结核分枝杆菌的检测，应选择患者血脑脊液、胸腹水等标本，不宜用痰标本，因为痰中结核分枝杆菌分布不均。PCR检测衣原体时，由于衣原体感染上皮细胞，因此取材一定要取到细胞，无论男女取材均应用特制的拭子，男性应进入尿道2-3cm，女性应进入子宫颈口2cm并停留片刻后取出，在分泌物或尿沉渣中检出的阳性率均较低。一般来说，如果样本的量对病原体培养够用的话，那么其量亦足以用于核酸提取及其后的扩增检测。 3采样质量的评价可通过几个方面来评价标本采集质量，即细胞组成，所需类型细胞的数量和核酸总量。评价方法包括肉眼观察、显微镜下观察和化学分析等。4标本采集中的防污染 标本采集最好采用一次性无菌器材，采集中要特别注意污染，防止混入操作者的头发