4. 样本接收与预处理决策
样本接收是测序前处理链条上第一个“可拦截错误”的关口。真正决定后续数据质量的,往往不是建库试剂盒,而是此刻对样本状态的判断。接收环节的核心任务可以概括为三件事:看外观、量体积与浓度、评估三类常见干扰(溶血、脂血、黄疸),并据此做出接收、补救或拒收的决策。本节围绕这条决策链展开,给出可落地的判断阈值与处置规则。
一、外观检查:先看“不该出现的东西”
外观检查不需要仪器,但信息量极大。接收时应在白色背景和黑色背景下各观察一次,重点记录以下异常:
- 颜色异常:红色提示溶血或混入红细胞;乳白浑浊提示脂血;深黄至棕黄提示黄疸或样本陈旧;褐色/黑色提示严重氧化或污染。
- 凝块与纤维蛋白丝:血液样本中若出现胶冻状凝块,说明抗凝不充分,会堵塞自动化提取柱或导致裂解不完全,核酸得率显著下降。
- 颗粒与沉淀:组织匀浆、痰液、粪便样本中的未消化颗粒会带入抑制剂,需在提取前离心或过滤。
- 容器与密封:管盖松动、管壁渗漏、标签模糊或与申请单不符,属于可追溯性问题,应优先处理。
外观检查的结论应直接写入接收记录,而不是仅凭记忆。因为后续若出现提取失败或数据异常,外观记录是回溯的第一手证据。
二、体积与浓度初筛:判断“够不够用”
体积与浓度共同决定核酸总量。测序建库对投入量有明确下限,例如常规WGS建库常要求DNA总量≥100 ng,RNA-seq常要求总RNA≥200 ng。若样本浓度低但体积充足,可通过浓缩补救;若体积不足,则几乎无法挽回。
初筛时建议同时记录三个量:样本总体积、实测浓度、估算总量。浓度测定优先使用荧光染料法(如Qubit),因为紫外分光光度法(如NanoDrop)会受RNA、游离核苷酸和蛋白干扰,读数偏高。一个常见的教学示例:某血液样本体积1.5 mL,Qubit测得DNA浓度8 ng/μL,则总量约12 μg,满足建库需求;若浓度仅0.5 ng/μL,总量约0.75 μg,虽仍高于下限,但需评估纯度是否达标。
三、溶血、脂血、黄疸干扰评估
这三类干扰在分光光度法中有经典的表现:溶血样本在414 nm附近有血红蛋白吸收峰,脂血样本在整体波长上表现为散射导致的吸光度抬升,黄疸样本在450 nm附近有胆红素吸收峰。它们对下游的影响机制不同:
- 溶血:释放的血红蛋白和铁离子会抑制PCR聚合酶活性,同时游离血红素可螯合Mg²⁺,导致扩增效率下降。轻度溶血(淡粉色)通常可接受,中度以上(红色)建议重新采样或增加洗涤步骤。
- 脂血:乳糜微粒会干扰磁珠法提取中的磁珠分散与结合,导致得率波动。脂血样本建议延长离心时间,取下层清液,或采用柱式提取替代磁珠法。
- 黄疸:胆红素是已知的PCR抑制剂,高浓度胆红素会显著压低扩增曲线。黄疸样本建议增加裂解后洗涤次数,或使用含BSA的扩增体系部分中和抑制。
评估时不能只看NanoDrop的A260/A280比值。溶血样本的A260/A280可能仍在1.8附近,但实际已受血红蛋白干扰。更可靠的做法是结合A260/A280、A260/A230以及样本外观三者综合判断,必要时用荧光法复测浓度。
四、拒收与补救规则
拒收不是“一刀切”,而是按缺陷类型和可修复程度分级处理。以下规则可作为实验室SOP的参考框架:
| 缺陷类型 | 典型表现 | 处置建议 |
|---|---|---|
| 轻度溶血 | 淡粉色,A414轻度升高 | 可接收,提取时增加一次洗涤 |
| 中度以上溶血 | 红色,A414明显升高 | 建议重采;若不可重采,用柱式提取并增加洗涤 |
| 脂血 | 乳白浑浊,A260/A230偏低 | 延长离心取下层清液,或改用柱式提取 |
| 黄疸 | 深黄色,A450升高 | 增加裂解后洗涤次数,扩增体系加BSA |
| 凝块 | 胶冻状或纤维蛋白丝 | 拒收,要求重新抗凝采样 |
| 体积不足 | 低于建库最低体积 | 拒收或协商降低投入量并评估风险 |
| 浓度过低 | 总量低于建库下限 | 可浓缩补救;若浓缩后仍不足则拒收 |
需要强调的是,补救措施本身也有代价。例如浓缩操作会引入额外的柱膜吸附损失,可能使原本就低的样本进一步降解;增加洗涤次数会降低得率。因此,补救决策应基于“补救后是否仍能满足建库下限”的预判,而不是“先救了再说”。
五、接收记录的字段建议
一份可追溯的接收记录至少应包含:样本编号、样本类型、接收时间、外观描述、体积、浓度测定方法与结果、A260/A280、A260/A230、干扰评估结论、处置决定(接收/补救/拒收)、操作人。这些字段不必全部手写,但必须在LIMS或纸质记录中可查。对于需要补救的样本,还应记录补救方式与补救后复测结果,形成完整的“接收—判断—处置—复测”闭环。
把接收环节做扎实,后续提取和建库的失败率会明显下降。很多“建库失败”的根因,其实在样本接收时就已经埋下。外观、体积、浓度和三类干扰的评估,本质上是在用最低成本拦截最高风险。