Оснащение производства
Промышленный контроль
Лаборатория и Тестирование
Связь и Телекоммуникации
Безопасность и Спецтехника
Энергетика и Электротехника
Корзина 
Зачем нужен ПЦР-бокс
Полимеразная цепная реакция многократно копирует участок ДНК. Именно поэтому она так чувствительна к загрязнению: если в пробирку попадёт следовое количество ДНК из воздуха, с перчатки или со стола, оно размножится наравне с целевой матрицей и даст результат, которого нет.
Самый опасный источник — не пыль и не микроорганизмы, а ампликоны: продукты уже проведённых реакций. Их концентрация после амплификации огромна, они переносятся аэрозолем при открывании пробирок и оседают на поверхностях. Обычная уборка их не снимает. Отсюда и конструкция ПЦР-бокса: фильтрация воздуха плюс обязательное УФ-обеззараживание рабочей зоны между сериями.
Откуда берётся загрязнение пробы
Понимание источников объясняет и конструкцию бокса, и правила работы в нём.
Аэрозоль при открывании пробирок. Когда крышку срывают, над пробиркой образуется мелкодисперсное облако. После амплификации концентрация ДНК в нём огромна, и это главный путь переноса ампликонов.
Поверхности. Ампликоны оседают на столе, стенках, штативах, корпусах дозаторов. Обычная влажная уборка снимает видимые загрязнения, но не гарантирует разрушения ДНК — для этого и нужен ультрафиолет.
Расходные материалы и перчатки. Наконечник, которым касались загрязнённой поверхности, переносит ДНК в реакционную смесь. Отсюда требование к наконечникам с фильтром и к смене перчаток между зонами.
Воздух помещения. Пыль несёт на себе биологический материал. Этот путь закрывает HEPA-фильтрация входящего потока во время работы.
Конструкция ПЦР-бокса отвечает ровно на два последних пункта: фильтр работает во время операции, ультрафиолет — между операциями. Первые два закрываются дисциплиной работы, и никакое оборудование их не отменяет.
Как ещё называют это оборудование
В каталогах, тендерной документации и обиходе встречаются: ПЦР-бокс, бокс абактериальной воздушной среды (БАВ), абактериальный бокс, БАВС, «бокс для ПЦР-диагностики», «УФ-бокс для ПЦР». Всё это одно и то же оборудование.
Порядок слов в заявке при этом гуляет как угодно: ПЦР УФ-бокс, бокс лабораторный для ПЦР, бокс лабораторный с ПЦР-диагностикой, ПЦР-шкаф, бокс абактериальной воздушной среды, ПЦР-бокс — речь всегда об одной и той же машине. Отдельно стоит канцелярская связка бокс абактериальной ПЦР-диагностики: она встречается в тендерах и означает ровно то же. Там же попадается вариант с рассогласованием — бокс абактериальный воздушной среды, БАВ; это не другой прибор, а описка, кочующая из документа в документ. Встречаются и ламинарные боксы для ПЦР — название неточное, но ищут им именно ПЦР-боксы.
Сочетания вида БАВС с числом — уже модельные обозначения конкретных производителей, и число в них обычно означает ширину рабочей зоны в миллиметрах. Подбирать по такому шифру напрямую нельзя: у разных производителей литеры значат разное. Смотреть нужно на ширину, класс фильтра и наличие УФ с таймером.
Как устроен ПЦР-бокс
Фильтрация входящего воздуха
Воздух проходит два рубежа: моющийся предфильтр из полиэстера, который снимает крупную пыль и продлевает ресурс основного фильтра, и HEPA-фильтр класса H14 с эффективностью 99,995 % по частицам 0,3 мкм. Очищенный воздух подаётся в рабочую зону сверху вниз ламинарным потоком: 0,3–0,5 м/с в серии ПЦР и 0,2–0,5 м/с в ПЦР-С, с многоступенчатой регулировкой.
В серии ПЦР-С рабочая зона дополнительно нормирована по чистоте — ISO 5 (класс 100), а задняя стенка выполнена с перфорацией, чтобы в углах не образовывались застойные зоны.
УФ-обеззараживание поверхностей
Лампа с длиной волны 253,7 нм разрушает ДНК на поверхностях рабочей зоны. Мощность подбирается под ширину бокса: от 8 Вт в компактном исполнении до 40 Вт в широком, в самых больших моделях ставятся две лампы. Работает по таймеру: в серии ПЦР диапазон 0–90 минут, в ПЦР-С таймер программируемый, до 999 минут — цикл можно поставить на ночь.
УФ-лампа блокируется при открытом фронтальном окне, а стекло имеет УФ-защиту. Облучение оператора исключено конструктивно, а не инструкцией.
Отдельный вопрос — ПЦР-бокс с УФ-рециркулятором. Это разные приборы, и одно другого не заменяет. Рециркулятор обеззараживает воздух помещения, прогоняя его через закрытую камеру с лампой, и потому работает при людях. В боксе лампа облучает поверхности рабочей зоны напрямую, поэтому включается только в закрытом боксе и без оператора. Рециркулятор не обеззаразит столешницу бокса, а бокс не почистит воздух в комнате.
Рабочая зона и оснащение
Фронтальное стекло закалённое, 5 мм, с УФ-защитой. В серии ПЦР подъём моторизованный у большинства моделей, в ПЦР-С — ручное сдвижное. Внутри: светодиодное освещение, две влагозащищённые розетки IP54 (в серии ПЦР с общей нагрузкой 500 Вт), полка с опорной штангой из нержавеющей стали, столешница AISI 304. Корпус на колёсной базе с фиксаторами.
Чем ПЦР-бокс отличается от соседнего оборудования
Четыре типа шкафов выглядят похоже — стекло, рабочая зона, вентилятор. Разница в том, кого они защищают.
Отсюда и запросы вида ламинарный бокс ПЦР или ламинарный шкаф ПЦР-бокс: оборудование ищут, называя его соседним типом. Ошибка не безобидная — ламинар и ПЦР-бокс защищают разное, и подмена стоит лаборатории результатов, а не денег.
| Оборудование | Кого защищает | Типовая задача | Как устроена защита |
|---|---|---|---|
| ПЦР-бокс (БАВ) | Только пробу | Постановка ПЦР, выделение нуклеиновых кислот, подготовка библиотек | HEPA H14 на притоке + УФ-обеззараживание зоны по таймеру |
| Ламинарный шкаф | Только образец | Культура клеток, приготовление стерильных растворов | HEPA на притоке, УФ штатно не предусмотрен |
| Бокс микробиологической безопасности | Оператора, образец и среду | Патогенные микроорганизмы, инфицированный материал | HEPA на притоке и на вытяжке, защитный воздушный барьер |
| Вытяжной шкаф | Оператора и помещение | Летучие токсичные и едкие вещества | Отвод воздуха из зоны наружу или фильтрация |
Отсюда практические запреты. В ламинаре нельзя ставить ПЦР как регулярную работу: нет обеззараживания зоны по таймеру, ампликоны накапливаются. В вытяжном шкафу нельзя по другой причине — воздух идёт из помещения внутрь, и проба стоит в потоке нефильтрованного лабораторного воздуха.
Зонирование ПЦР-лаборатории
Рабочие зоны в ПЦР-лаборатории разделяют не ради формальности: проба и ампликон не должны встречаться ни в воздухе, ни на руках оператора.
Работа с ПЦР традиционно разносится по зонам: подготовка проб, приготовление реакционной смеси, амплификация и детекция. Смысл разделения тот же, что и у самого бокса — не дать ампликонам из зоны детекции попасть туда, где работают с исходным материалом. Поэтому боксы ставят в разные помещения или разные зоны, а не используют один на весь цикл.
Сколько боксов нужно конкретной лаборатории, зависит от принятой схемы и потока проб. Типовой минимум — отдельный бокс на зону подготовки смеси, где требования к чистоте самые жёсткие.
Движение материалов в такой схеме однонаправленное: от зоны подготовки проб к зоне детекции, и никогда обратно. Это же правило распространяется на людей, халаты, дозаторы и штативы — у каждой зоны свой комплект, который из неё не выносят. Бокс здесь закрывает самое узкое место: момент, когда пробирки открыты и проба контактирует с воздухом помещения.
Поэтому ширину бокса в зоне подготовки смеси обычно берут с запасом: туда ставят штативы, дозаторы и охлаждающие блоки, и всё это должно помещаться одновременно, не заставляя выносить часть оснастки за пределы чистой зоны.
Чего нельзя делать в ПЦР-боксе
Ошибки эксплуатации обесценивают оборудование быстрее, чем износ.
Работать с инфекционным материалом. Воздух из рабочей зоны выходит в помещение без очистки на вытяжке — оператор и лаборатория не защищены. Для патогенов нужен бокс микробиологической безопасности.
Ставить открытые пробирки с ампликонами. Зона детекции и зона приготовления смеси не должны пересекаться даже в одном боксе. Если в бокс занесли продукт амплификации, дальше он будет находиться там же, где готовят новые реакции.
Хранить в зоне лишнее. Коробки, штативы «про запас» и бумага нарушают ламинарность потока и создают тень для ультрафиолета: поверхность под предметом не обрабатывается.
Полагаться только на УФ. Ультрафиолет действует на прямой видимости и не проникает под предметы и в щели. Перед включением лампы зону освобождают и протирают.
Обслуживание: что и когда меняют
Предфильтр из полиэстера моющийся — его снимают, промывают и ставят обратно по регламенту лаборатории. Именно он принимает на себя крупную пыль и продлевает ресурс основного фильтра.
HEPA-фильтр H14 меняют не по календарю, а по факту: по мере забивания растёт сопротивление и падает скорость потока. В серии ПЦР-С за этим следит штатный датчик скорости потока — падение ниже рабочего диапазона и есть сигнал к замене. В серии ПЦР скорость контролируется по показаниям панели и многоступенчатой регулировке.
УФ-лампа имеет ограниченный ресурс излучения: она продолжает светиться заметно дольше, чем сохраняет обеззараживающую способность на длине волны 253,7 нм. Поэтому лампу меняют по наработке, указанной изготовителем лампы, а не «пока горит». Наработку удобно вести по таймеру: в ПЦР-С он программируемый, и цикл фиксирован.
Модели в каталоге
Две серии, 10 моделей шириной 800–1900 мм. Характеристики и выбор типоразмера — в карточках; поэтапный разбор параметров с таблицей всех моделей — в статье «Как выбрать ПЦР-бокс».
