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什么是NGS
NGS技術是精準醫(yī)學領域中一項非常關鍵的技術。精準診斷離不開分子診斷，而NGS技術是其中最難亦是應用最廣的一項分子診斷技術。
由于NGS檢測具有很高的靈敏度，在NGS檢測過程中，樣本源性污染、Index源性污染、擴增產(chǎn)物污染以及氣溶膠污染均可能導致假陽性或者假陰性的結果。因此，為了保證檢測結果的準確性，對高通量測序實驗室進行合理有效的分區(qū)規(guī)劃是至關重要的。
NGS實驗室的建設要點
NGS實驗室的面積
在建設NGS實驗室時需注意總體面積不宜過大，以免能耗消耗非常大。此外，在實驗室各區(qū)比例的設置上不要求平均比例，有的環(huán)節(jié)很小即可，有的環(huán)節(jié)可相對較大一些，即比例要合適。隨著醫(yī)院對NGS實驗室的支持力度越大，要求也越為嚴格，應設置適當?shù)姆块g數(shù)。
2.NGS實驗室的風向
其一，NGS實驗室應使用全新風系統(tǒng)，而不能使用普通家用空調。新風系統(tǒng)可排出污染，而這是防污染最基礎的設置。
其二，需注意整個房間的氣流方向應形成對流才有效。
其三，目前出現(xiàn)問題較大的是生物安全柜、通風柜和超凈工作臺這三種設備的合理配置使用。
NGS實驗室設計原則
各區(qū)獨立
實驗室各個區(qū)域無論是在物理空間上還是實際使用過程中，都應當處于完全分隔狀態(tài)，并且各區(qū)域之間不能有空氣的直接流通。
單一流向
NGS檢測通常涉及PCR擴增及核酸純化富集等過程，任何樣本源性污染、分析標簽源性污染、擴增產(chǎn)物污染或氣溶膠污染均可能導致假陽性或假陰性結果出現(xiàn)，因此各實驗區(qū)域與緩沖間應有一定的通風壓力差，保證合理的空氣流向，防止污染。
因地制宜
新建實驗室除合理規(guī)范外，也要易于管理;若原有實驗室通過合理的規(guī)劃改造也能滿足質量管理要求，亦可不必特地新建實驗室。
便于工作
實驗室區(qū)域選擇及空間設計還應最大限度考慮是否方便日常監(jiān)測工作，包括方便人員流動效率、大型儀器設備進出落地等。
NGS實驗室布局說明
試劑準備區(qū)
本區(qū)應為潔凈區(qū)域，用于配制試劑、儲存試劑及消耗品。若其他區(qū)污染通過空氣流入該區(qū)域內，將影響后續(xù)操作流程和最終實驗結果，所以需獨立成區(qū)。此外，該區(qū)還需設置正負壓緩沖間，避免實驗室內外空氣流通。后續(xù)各區(qū)域的緩沖間設置原則同該區(qū)一樣。
標本制備區(qū)
本區(qū)為半污染區(qū)，用于樣本DNA提取及其定量和濃度檢測。起始DNA模板的質量和測序結果的準確性緊密相關，需嚴格遵循防污染要求，避免下游擴增產(chǎn)物對其污染。
若樣本為福爾馬林固定石蠟包埋（FFPE）樣本，還需設置標本制備前區(qū)，用于標本切片和HE染色。
3.打斷區(qū)
本區(qū)為半污染區(qū)，用于樣本DNA片段化。人類基因組DNA長度過長，而NGS檢測的DNA片段范圍在200~300bp左右，所以在文庫制備前需要進行片段化處理，常用的有超聲打斷的物理方法。
若空間有限，可在標本制備區(qū)專門劃分打斷區(qū)域，但需注意打斷后的樣本不在該區(qū)域開蓋轉管，以免污染其他DNA模板，同時做到定期清潔打斷區(qū)。
耗消耗非常大。此外，在實驗室各區(qū)比例的設置上不要求平均比例，有的環(huán)節(jié)很小即可，有的環(huán)節(jié)可相對較大一些，即比例要合適。隨著醫(yī)院對NGS實驗室的支持力度越大，要求也越為嚴格，應設置適當?shù)姆块g數(shù)。
4.文庫制備區(qū)
本區(qū)為半污染區(qū)，用于構建文庫。DNA經(jīng)片段化處理后產(chǎn)生粘性末端，需先修復補平為平末端，并在3'端加上“A”尾。之后，再在片段兩端加上接頭和標簽。若接頭或標簽出現(xiàn)污染，導致樣本間數(shù)據(jù)錯分，檢測結果的準確性也無法保證。
當標本量較少，且標簽是通過DNA連接酶的非PCR反應加上的，則標本制備區(qū)和文庫制備區(qū)可合并。
5.擴增一區(qū)
本區(qū)為半污染區(qū)，用于文庫的預擴增和純化。文庫擴增涉及PCR過程，產(chǎn)生擴增產(chǎn)物的氣溶膠，需獨立成區(qū)。
6.雜交捕獲區(qū)
本區(qū)為半污染區(qū)，用于捕獲目的序列。
7.擴增二區(qū)
本區(qū)為半污染區(qū)，用于對捕獲后的文庫進行擴增，同時對終文庫的濃度和片段大小進行檢測以及測序文庫的pooling工作。
8.測序區(qū)
本區(qū)為半污染區(qū)，用于文庫上機測序。房間溫度控制在18~22℃，2小時溫度波動應小于2℃；濕度保持在20%~60%；避免人為引起的震動。
9.電泳區(qū)
本區(qū)為半污染區(qū)，用于檢測提取后的DNA和超聲打斷后的DNA片段分析。
規(guī)劃好各功能區(qū)后，還需配備相應的儀器設備，同時做上明確標記，避免不同區(qū)域間的設備發(fā)生混淆，造成交叉污染。
NGS實驗室設計總結
NGS實驗室規(guī)范化布局的根本目的是為了提供物理上的阻隔，防止各區(qū)域間的交叉污染。在實際工作中，設計實驗室需要依據(jù)實際情況“量體裁衣”，以保障檢測結果的準確性。
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