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DNA实验室鉴定样本污染的原因与防范

来源:《司鉴所》  作者: 蒋正艳  日期:2020-09-24

  一、前言

  医学的不断进步在各个领域衍生出高技术手段,其中,DNA检测技术在亲子鉴定案件中得到广泛的应用,鉴定师通过灵敏高效的检测仪器对委托被鉴定样本进行正确的DNA提取检测与比对,使得效率得到极大提高,然而,DNA实验室的污染将直接影响检测结果的可靠性,因此,及时排查样本污染原因,试验误差因素,并提出行之有效的解决方案同时建立健全实验室监管制度对于提升DNA鉴定工作效率,有重要意义。

  二、污染因素

  (一) 取证污染

  一方面,自行采样时,由于操作不当,可能产生外源污染物,这些外援污染物通常指人类或其他生物体DNA物质,样本收集时,如果在样本中混入这些污染物,必然会导致试验误差变大,另一方面,鉴定人员人技术水平的不足或操作失误在物证提取过程中带入不相关污染源,也会对试验造成不良影响。

  (二) 试验过程污染

  DNA试验对人员素质试验环境要求较高,在试验过程中有可能因为人员操作不当或操作环境不良导致实验结果出现较大偏差。第一,操作过程中技术人员可能会因疏忽大意等原因将自身DNA或其他样品DNA带入,造成交叉污染。第二,实验室设备管理不当,实验设计出现问题也会导致试验误差变大,试验器材维护缺乏使微生物集聚于器皿表面以及试验试剂保存不良对实验精度皆有直接影响。

  (三) PCR污染

  PCR是指聚合链式反应,在DNA实验室中,扩增产物的污染是最常见最主要的PCR污染问题。气溶胶污染是最可能造成PCR污染的形式,气溶胶在实验过程中极其产生,而且可以大量容纳污染DNA拷贝,严重影响DNA实验精度。

DNA实验室

  三、预防污染

  (一) 实验室管理

  第一,实验室要规范授权制度,每个人身上都带有DNA物质,为了防止外源DNA污染实验室环境,实验室必须设立门禁系统,只有具备操作资格且拥有身份认证卡的人员才能进入试验区域。进入试验区时必行进行正确的防护服穿戴与消毒操作;

  第二,应当合理隔离DNA实验室各个功能区,尤其是样本储存区不应与试验区过近,实验室各个分区的通风通电通水等设施不能共用以防交叉污染;

  第三,实验室硬件设施包括试剂,必须妥善保管维护与保存,具体工作应当由专门人员进行操作,操作前必须接受严格培训,达标后方能上岗;

  第四,每次实验任务之后要对现场进行仔细清理消毒,重复使用仪器必须特殊处理以防止物证DNA交叉污染,微生物滋生等问题,对于容易残留DNA的区域,应当用化学试剂反复处理,并进行紫外线消毒操作。实际当中实验室清洁工作的好坏直接决定了DNA污染发生的概率。主要是因为与物证直接接触并重复使用的实验物品之间极易产生交叉污染,DNA会以这些物件作为载体跨区转移。

  (二) 提高技术人员水平

  人为因素始终占据主导地位,要想做好DNA实验室污染防治的工作,技术人员必须提升自我综合技术水平。

  1.技术人员在进行DNA检测操作时应当始终保持专注,无论什么时候都应当谨记操作规范,将防止污染时刻摆在第一位,即使在条件较好的实验室,也不能在相同时刻进行物证提取,DNA比对等操作,每次试验后需要处理剩余材料时都要将不同样本源的材料分开摆放,每次在进行不同的操作步骤时都要更换手套,尤其是需要直接接触物证的操作切记不可重复使用。

  2.在进行DNA扩增,产物检测操作时一定要注意避免PCR污染,进行扩增过程时,要防止加错样品混淆样品。试验过程中用到的物品尽量不要跨区带入以防止交叉污染。

  3.DNA实验室所使用的试剂及消耗品的质量一定要得到保证,技术人员应当定期进行检查,一旦发现不合格的产品应当立即更换。

  技术人员的操作能力在很大程度上决定了检测结果的准确性,因此建立健全对技术人员的能力考核制度,考核方法,培训制度非常重要。相关部门应当定期对技术人员进行技能测试,可以包括理论层面与操作层面,理论层面通过笔试以及面试的方式对其工作能力进行全面考查,出题内容应当涵盖DNA实验室防止污染措施,物证提取方法,实验过程注意事项等内容,以卷面分数对参加考试人员进行排名,排名靠后着必须给予专业指导与培训。

  在实际操作层面,采用模拟实验对技术人员进行能力测试,成绩不合格者必须进行专业机构再培训,只有这样才从最大程度上避免由主观因素引起的DNA实验室污染事件发生。

  (三) 及时纠正错误

  DNA鉴定质量的好坏直接受到DNA污染程度的影响,结论的错误后果严重,甚至导致错案发生。在实际工作中DNA实验室的污染问题或多或少都会存在,因此它是不可能完全避免的,因此技术人员在尽量做到避免人为因素造成DNA污染的情况下也要具备及时发现错误并及时纠正错误的能力。

  在实际操作中实验人员一旦发现存在DNA污染问题,就要立刻进行污染源排查工作,结合实际情况分析污染原因,提出切实有效的解决方案。同时,为了保证结果的准确性,必须对相同时期获取的数据进行反复核对,做到不遗漏任何污染源。技术人员在进行污染因素排查时,应当根据DNA实际情况设计出合理的比对实验,对实验过程中的每个环节进行逐一测试。在发现问题之后,要进行以下操作:

  1.对于造成污染的实验品或存在已污染物证必须处理后丢弃;

  2.如果发现存在试剂原因,应当在核查无误后丢弃处理,并对实验用到的试剂进行重新配置或购买;

  3.对于污染发生的工作区,一定要进行仔细清理工作台面,并对实验器材,仪器进行反复消毒处理,以确保二次实验的安全性;

  4.当污染源检测出现困难以致于无法做出正确判断时,应当停止实验,正确保存剩余物证资料,将实际情况上报领导,组织开展工作技术会议,进行技术讨论以确保结论的准确性;

  5.DNA实验室极易发生PCR污染,而且PCR污染很难清除,在实际实验过程中,技术人员在发生PCR污染后往往不能准确判断导致原因,进而使工作进度受到影响,面对这种情况,DNA实验室应当健全备份制度,在实验室出现难以排查的DNA污染问题时,在必要时候选择备份实验室进行操作。

  四、结论

  DNA实验室污染是产生DNA检测结果发生错误的主要因素,包括了主观因素和客观因素,技术人员在实际工作当中要积极探讨寻求避免这种情况发生的合理方案。实际上,物证DNA污染发生的环节有很多种,既可能是DNA实验室实验过程也可能是样本提取的过程,甚至存在人为破坏因素,因此,对于广大鉴定工作者来说,探究如何防止DNA污染提高DNA检测准确率十分必要。

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