EN
Nhiễm chéo là một trong những vấn đề dai dẳng và tốn kém nhất trong công việc phòng thí nghiệm, và đĩa giếng là những công cụ dễ bị tổn thương nhất trong mọi quy trình khoa học sự sống. Dù bạn đang thực hiện sàng lọc thuốc quy mô cao, các xét nghiệm đánh giá khả năng sống của tế bào hay các quy trình nuôi cấy tế bào tiêu chuẩn, ngay cả một sự kiện nhiễm bẩn nhỏ cũng có thể làm ảnh hưởng toàn bộ thí nghiệm. Việc hiểu rõ cách ngăn ngừa nhiễm chéo trong các đĩa vi sinh (well plates) không phải là lựa chọn — mà là yêu cầu cơ bản để tạo ra kết quả có thể lặp lại và đáng tin cậy.
Các đĩa giếng được thiết kế để cho phép xử lý đồng thời nhiều mẫu trong các giếng riêng biệt, nhưng sự tách biệt vật lý này không tự động đảm bảo sự cách ly về mặt sinh học hoặc hóa học. Sự di chuyển của các hạt khí dung, kỹ thuật pipet không đúng, niêm phong không đầy đủ và vệ sinh phòng thí nghiệm kém đều có thể tạo điều kiện cho các tác nhân gây nhiễm chéo lan truyền giữa các giếng. Bài viết này cung cấp các mẹo thực tiễn, dễ áp dụng ngay lập tức nhằm giúp nhà nghiên cứu và kỹ thuật viên phòng thí nghiệm giảm thiểu nguy cơ nhiễm chéo trong các đĩa giếng và nâng cao độ tin cậy của mọi thí nghiệm họ thực hiện.
Các Thực Hành Pipet Bảo Vệ Độ Nguyên Vẹn Của Đĩa Giếng
Lựa Chọn Mũi Pipet Phù Hợp Cho Đĩa Giếng
Một trong những con đường lây nhiễm chéo trực tiếp nhất trong các đĩa giếng là đầu hút pipet. Việc sử dụng đầu hút không có bộ lọc hoặc đầu hút chất lượng thấp làm tăng đáng kể nguy cơ truyền phun sương giữa các giếng. Đầu hút pipet có bộ lọc tạo thành một rào cản vật lý ngăn không cho dung dịch bị hút ngược trở lại vào thân pipet, từ đó giảm thiểu khả năng mẫu còn sót lại từ một giếng gây nhiễm bẩn giếng khác. Luôn chọn đầu hút tương thích với hình dạng của đĩa giếng bạn đang sử dụng, đặc biệt khi làm việc với đĩa 96 giếng hoặc các định dạng có mật độ cao hơn, nơi khoảng cách giữa các giếng rất nhỏ.
Thay đổi đầu giữa mỗi giếng là một thực tiễn không thể thương lượng khi làm việc với các tấm giếng. Ngay cả khi xử lý các mẫu có vẻ giống hệt nhau, sự thay đổi sinh học hoặc dư lượng hóa chất có thể gây ra lỗi nếu cùng một đầu được sử dụng lại. Thiết lập một chính sách một đầu-mỗi giếng nghiêm ngặt trên tất cả các thành viên trong nhóm giúp bảo vệ độ tin cậy của dữ liệu được tạo từ các tấm giếng trên mọi định dạng tấm từ cấu hình 6 giếng đến 384 giếng.
Ngọn kính và tốc độ pipetting trong các tấm giếng
Góc nghiêng khi cầm pipet trên các tấm giếng (well plates) quan trọng hơn nhiều so với suy nghĩ của nhiều nhà nghiên cứu. Việc nghiêng pipet quá mạnh hoặc dispensing chất lỏng với tốc độ cao có thể gây bắn tung tóe, dẫn đến việc vật liệu từ một giếng bị chuyển sang các giếng liền kề. Thông thường, nên dispensing ở góc chậm và kiểm soát tốt, khoảng 45 độ, nhằm giảm thiểu nguy cơ nhiễm chéo do bắn tung tóe trên các tấm giếng. Việc đào tạo toàn bộ nhân viên phòng thí nghiệm về tư thế pipet đúng và tốc độ pipet phù hợp cho các tấm giếng cần được đưa vào chương trình định hướng ban đầu và các đợt đánh giá chất lượng định kỳ.
Các chiến lược niêm phong và bảo quản tấm giếng (well plates)
Sử dụng màng niêm phong phù hợp cho tấm giếng (well plates)
Việc bịt kín đúng cách là một bước quan trọng thường bị bỏ qua khi làm việc với các đĩa giếng (well plates). Các đĩa giếng không được bịt kín hoặc bịt kín kém sẽ tiếp xúc với các hạt lơ lửng trong không khí, các hợp chất dễ bay hơi từ các hóa chất đặt gần đó và độ ẩm môi trường — tất cả những yếu tố này đều có thể làm suy giảm tính toàn vẹn của mẫu. Màng bịt kín dạng keo được thiết kế đặc biệt cho các đĩa giếng tạo thành một rào cản kín chặt từng giếng một, ngăn chặn hiện tượng bay hơi và xâm nhập của các hạt khí dung (aerosol). Đối với các ứng dụng liên quan đến phản ứng chuỗi polymerase (PCR) hoặc các xét nghiệm dựa trên huỳnh quang, màng bịt kín quang học duy trì độ trong suốt trong khi vẫn bảo vệ các đĩa giếng khỏi sự nhiễm bẩn.
Khi xếp chồng các đĩa giếng trong quá trình lưu trữ hoặc ủ, luôn đảm bảo rằng mỗi đĩa đã được đậy kín hoàn toàn trước khi xếp chồng. Việc xếp chồng các đĩa giếng chưa được đậy kín lên nhau sẽ tạo thành một đường dẫn cho chất lỏng chuyển từ mặt đáy của đĩa phía trên vào các giếng của đĩa phía dưới. Việc sử dụng nắp đĩa chuyên dụng hoặc màng bịt kín bằng nhiệt có thể giảm đáng kể nguy cơ này và duy trì sự tách biệt giữa các mẫu trên tất cả các đĩa giếng trong quá trình lưu trữ.
Kiểm soát Nhiệt độ và Môi trường đối với Đĩa Giếng
Các điều kiện môi trường ảnh hưởng trực tiếp đến nguy cơ nhiễm chéo trong các đĩa giếng. Các tủ ấm và khu vực lưu trữ duy trì nhiệt độ và độ ẩm ổn định giúp giảm khả năng hình thành ngưng tụ trên các đĩa giếng, điều này có thể gây di chuyển chất lỏng giữa các giếng. Việc đặt các đĩa giếng trên các bề mặt phẳng, không rung cũng ngăn ngừa sự di chuyển thụ động của chất lỏng. Nếu các đĩa giếng phải được vận chuyển trong phòng thí nghiệm, hãy sử dụng các giá đỡ an toàn để tránh nghiêng và tái phân bố chất lỏng trong quá trình vận chuyển.
Thiết kế quy trình làm việc trong phòng thí nghiệm nhằm giảm thiểu nguy cơ nhiễm bẩn trong các đĩa giếng
Sắp xếp thứ tự xử lý mẫu trong các đĩa giếng
Cách mẫu được tổ chức và xử lý trên các bản vi mô (well plates) có ảnh hưởng trực tiếp đến nguy cơ nhiễm bẩn. Khi xử lý nhiều loại mẫu trong một phiên làm việc duy nhất, hãy tiến hành xử lý mẫu theo thứ tự từ nồng độ thấp nhất đến cao nhất. Nguyên tắc sắp xếp đơn giản này giúp giảm thiểu nguy cơ các mẫu có nồng độ cao gây nhiễm bẩn cho các mẫu có nồng độ thấp hơn ở các giếng lân cận trên bản vi mô, nơi độ nhạy phát hiện có thể khuếch đại tác động của ngay cả mức nhiễm chéo ở ngưỡng vết. Việc phân bổ các khu vực riêng biệt trên bản vi mô cho từng danh mục mẫu cụ thể cũng là một chiến lược tổ chức hiệu quả.
Bao gồm các giếng kiểm soát âm tính trong mỗi bộ đĩa giếng như một công cụ giám sát nhiễm bẩn định kỳ. Nếu các giếng kiểm soát âm tính cho thấy tín hiệu, đây là dấu hiệu rõ ràng cho thấy đã xảy ra nhiễm chéo ở đâu đó trong quy trình làm việc liên quan đến đĩa giếng của bạn. Việc thường xuyên đưa các kiểm soát vào quy trình giúp các nhóm phát hiện sớm các sự cố nhiễm bẩn và điều tra nguyên nhân gốc trước khi chúng ảnh hưởng đến các lô thí nghiệm lớn hoặc dữ liệu lâm sàng được tạo ra từ đĩa giếng.
Làm sạch và khử nhiễm bề mặt xung quanh đĩa giếng
Bề mặt bàn làm việc nơi xử lý các đĩa giếng thường bị đánh giá thấp về khả năng gây nhiễm bẩn. Các tác nhân sinh học, dư lượng hóa chất và các hạt bụi tích tụ trên bề mặt làm việc có thể chuyển sang đáy hoặc mép ngoài của các đĩa giếng, cuối cùng xâm nhập vào các giếng. Việc lau sạch bề mặt bàn làm việc bằng các chất khử trùng phù hợp trước mỗi ca làm việc, đồng thời sử dụng lớp lót bàn dùng một lần khi có thể, sẽ tạo ra một khu vực làm việc sạch hơn khi xử lý các đĩa giếng. Tủ dòng khí laminar hoặc tủ an toàn sinh học cung cấp thêm một lớp bảo vệ khi làm việc với các mẫu đặc biệt nhạy cảm trong các đĩa giếng.
Các nhà nghiên cứu cũng nên thường xuyên kiểm tra tình trạng của các đĩa giếng trước khi sử dụng. Các đĩa giếng bị nứt, cong vênh hoặc sản xuất không đúng cách có thể cho phép chất lỏng thấm qua các khe hở cấu trúc giữa các giếng. Việc lựa chọn các đĩa giếng chất lượng cao với hình dạng giếng đồng đều, đáy phẳng và thành giếng được đúc chính xác sẽ giảm đáng kể các con đường gây nhiễm bẩn về mặt vật lý. Hãy kiểm tra từng bộ đĩa giếng để phát hiện các khuyết tật rõ ràng trước khi nạp bất kỳ mẫu nào.
Câu hỏi thường gặp
Điều gì gây ra hiện tượng nhiễm chéo giữa các giếng trong đĩa giếng?
Hiện tượng nhiễm chéo trong đĩa giếng thường xảy ra nhất do tái sử dụng đầu hút pipet, tạo thành khí dung trong quá trình phân phối, niêm phong không đúng cách, bắn tung tóe do thao tác pipet quá mạnh và ngưng tụ do kiểm soát môi trường kém. Mỗi yếu tố trên đều có thể làm vật liệu sinh học hoặc hóa học di chuyển từ một giếng sang các giếng lân cận trên bất kỳ loại đĩa giếng nào.
Làm thế nào để chọn đúng loại đĩa giếng nhằm giảm nguy cơ nhiễm bẩn?
Chọn các đĩa giếng được sản xuất theo dung sai kích thước chặt chẽ, với thành giếng sâu và rõ ràng nhằm ngăn chặn hiện tượng tràn chất lỏng giữa các giếng. Các đĩa giếng làm từ polystyrene nguyên chất chất lượng cao, cùng xử lý bề mặt đồng đều giúp giảm thiểu sự thay đổi trong mức độ hấp phụ. Đối với các xét nghiệm nhạy cảm, các đĩa giếng có nắp đậy riêng cho từng giếng hoặc màng bịt tương thích sẽ tạo thêm một rào cản chống nhiễm bẩn trong quá trình ủ và bảo quản.
Các hệ thống tự động hóa xử lý chất lỏng có thể làm giảm nguy cơ nhiễm chéo trong các đĩa giếng hay không?
Có, các hệ thống xử lý chất lỏng tự động có thể giảm đáng kể nguy cơ nhiễm chéo do sai sót của con người trong các đĩa giếng nhờ thay đầu pipet một cách nhất quán, kiểm soát tốc độ dispensing và định vị chính xác trên từng giếng. Tuy nhiên, tự động hóa không loại bỏ hoàn toàn mọi rủi ro — việc hiệu chuẩn thiết bị, chất lượng đầu pipet và bố trí vị trí trên bàn đặt mẫu (deck layout) đều cần được quản lý đúng cách nhằm đảm bảo tính toàn vẹn của các đĩa giếng được xử lý bởi các hệ thống tự động.