一、核心用途

基础研究

基因功能剖析：深入研究 DNA、RNA 及蛋白质的结构、表达调控和相互作用，助力揭示生命活动的分子机制。

遗传信息解码：通过开展 DNA 复制、转录、翻译等实验，精准解析遗传信息的传递规律。

技术应用

基因工程革新：借助 PCR 扩增、基因克隆等技术，对生物基因进行定向改造，为药物研发和作物改良提供技术支撑。

分子诊断突破：运用核酸提取、电泳分离等技术，精准检测病原体或遗传病相关基因突变。

二、关键设备及功能

PCR 仪

用于 DNA 片段的体外扩增，能够在短时间内获取大量目标 DNA，满足后续实验需求。

电泳系统

可高效分离核酸或蛋白质，通过分析分子大小及纯度，为研究提供关键数据。

紫外分光光度计

能够定量检测核酸或蛋白质浓度，保障实验样本质量。

三、实验室设计要点

分区管理

严格区分洁净区与污染区，从空间布局上避免交叉污染。

生物安全

部分涉及生物危害的实验，需在二级生物安全实验室中进行，确保操作安全。

四、安全措施

个人防护

实验人员必须规范穿戴实验服、一次性手套和口罩，操作生物危害样本时，需额外佩戴护目镜或防护服。

长发应束起，严禁佩戴首饰，防止实验过程中发生意外。

仪器使用规范

精密仪器如 PCR 仪、离心机等，需严格按照操作手册使用，使用前仔细检查状态，使用后及时清洁并做好记录。

离心机操作时，务必平衡样品，盖紧离心管防止泄漏，避免挥发性或腐蚀性液体溢出。

试剂与样本管理

试剂需分类存放，清晰标注名称、浓度、配制日期及有效期，严禁使用过期试剂。

酶类试剂应低温保存（-20℃或 - 80℃），为避免反复冻融，可进行分装处理。样本如 DNA、RNA 需标记清晰，分类存放，RNA 操作要在无 RNA 酶环境中进行。

实验操作与污染防控

严格按照分区操作，试剂准备区、样本处理区、扩增区等区域工具专用，杜绝交叉污染。

移液器使用带滤芯吸头，台面定期用 75% 酒精或 10% 次氯酸钠消毒。PCR 实验需设置阴性 / 阳性对照，防止假阳性或假阴性结果。

废弃物处理

生物废弃物如污染吸头、离心管等，需放入专用垃圾袋，经高压灭菌后处理。

化学废弃物如电泳缓冲液分类倒入废液桶，锐器如针头放入锐器盒。

实验室环境与安全

保持实验室整洁，严禁饮食、吸烟，实验结束后及时洗手。

熟悉消防器材位置及应急处理流程，如应对化学灼伤、生物污染等情况。

污染应急处理

若发生核酸污染，需全面清洁消毒，可使用核酸清除剂，并对空气进行紫外线或臭氧消毒。

污染区域应立即隔离，防止扩散至其他实验区。

五、安全案例警示

病原体感染事故

2004 年，俄罗斯研究员在操作埃博拉病毒样本时，因违规使用感染针头刺伤手掌，最终不幸感染死亡。

2010 年，中国某大学因未检疫实验山羊且未规范穿戴防护装备，导致 27 名学生和 1 名教师感染布鲁氏菌。

交叉污染与操作失误

2003 年，新加坡和台湾的实验室因操作不当，分别发生 SARS 病毒交叉感染和废弃物清理感染事件。

2004 年，中国疾控中心在普通实验室违规操作非典病毒，引发北京、安徽。

设备与试剂风险

未平衡的离心机在运行时盖子飞出，打穿墙壁，险些伤及行人。

未拧紧的 Trizol 试剂瓶在冰箱内泄漏，造成实验人员腿部化学灼伤。

个人防护缺失

未扎发的实验人员头发接触有毒电泳液，导致污染。

解剖小鼠后未更换实验服，直接接触食物，可能引发交叉感染。

管理漏洞

2001 年，美国实验室因炭疽样本处理不当，导致邮件污染，5 人死亡。

1967 年，欧洲实验室因进口携带病毒的猴子，引发 13 人感染马堡病毒。

六、安全建议

严格分区操作

避免交叉污染，例如 PCR 实验需分设试剂准备区、样本处理区等不同功能区域。

规范废弃物处理

生物废弃物需高压灭菌，锐器单独存放，确保废弃物处理安全合规。

强化培训与监督

以布鲁氏菌感染事故为例，需加强教师对防护要求的严格执行，提升实验室整体安全水平。

FAQ 问答

问：分子生物学实验室的主要用途有哪些？

答：主要用于基础研究，如基因功能分析、遗传信息传递研究；技术应用，像基因工程、分子诊断等；还可通过特定设备进行生物大分子分析。

问：实验室安全措施有哪些重点？

答：重点包括个人防护，如穿戴实验服等；仪器规范使用；试剂与样本妥善管理；严格分区操作防止污染；正确处理废弃物；熟悉应急流程等。

问：能否举例说明实验室安全事故的危害？

答：像埃博拉病毒针头刺伤事件，导致研究员感染死亡；美国实验室炭疽芽孢泄露，造成邮件污染致 5 人死亡，这些事故危害极大。