样品制备过程中可能有哪些污染源？数据保护指南

从根本上说，样品制备过程中的污染源主要有四个：实验室环境、执行操作的分析人员、使用的试剂和设备，以及来自其他样品的交叉污染。每个来源都会引入外来物质，通过掩盖、模仿或人为抬高目标分析物的信号来使分析结果失效。

核心挑战不仅在于了解这些来源，更在于认识到污染是一种持续存在的普遍风险。获得准确可靠的数据取决于系统和主动的控制策略，该策略要涵盖您工作流程的每个步骤，从您呼吸的空气到您使用的样品瓶。

实验室环境：无形的威胁

任何实验室的周围空气和表面都充满了潜在的污染物。即使在看似干净的空间中，这些来源也可能损害敏感的分析。

灰尘、建筑材料中的纤维和花粉无处不在。这些颗粒物可能携带多种元素，特别是硅、铝、钙和铁，它们会干扰痕量元素分析。

清洁产品、空气清新剂或附近化学过程产生的气溶胶会沉降到开放的样品中。房间内溶剂、塑料和油漆中的挥发性有机化合物（VOCs）也可能被吸收。

空气中的细菌和真菌总是存在的。对于PCR或细胞培养等生物分析，这是导致失败的直接来源，会引入外源DNA、RNA或竞争性生物体，从而破坏实验。

样品制备人员通常是最大、最活跃的污染源。如果没有自觉的努力和适当的技术，引入污染物几乎是不可避免的。

皮肤细胞、毛发和衣物纤维不断脱落。这些会引入有机化合物、盐，在生物工作中还会引入外源DNA和DNase等降解样品的酶。

仅仅在样品上方呼吸或说话就可能引入水分、微生物和各种有机化合物。这对于超痕量分析来说是一个关键风险。

护手霜、肥皂、香水和其他化妆品含有复杂的有机化合物、油脂和无机物质（如二氧化钛）混合物。这些物质很容易转移到样品和设备上，造成严重的干扰。

您用于制备、盛放和转移样品的材料是污染的直接途径。它们的纯度必须与您的分析灵敏度相适应。

用于稀释和提取的水和溶剂是主要的来源。即使是“高纯度”级别的试剂也可能含有痕量污染物，对于ICP-MS或LC-MS/MS等高灵敏度方法来说，这些污染物可能非常重要。使用错误级别的试剂是一个常见错误。

塑料和玻璃容器可能会将物质浸出到您的样品中。增塑剂（如邻苯二甲酸酯）、稳定剂和脱模剂可能会从塑料器皿中浸出。钠、硼和硅等离子可能会从某些类型的玻璃中浸出，尤其是在酸性或碱性条件下。

移液器吸头、样品瓶和过滤器等一次性用品并非天生无菌或无污染物，除非经过专门认证。它们可能是来自制造和包装过程中的金属、有机化合物和生物材料的来源。

交叉污染是指一种样品中的残留物无意中转移到另一种样品中。当处理浓度差异很大的样品时，这种情况尤其危险。

如果同一移液器吸头、玻璃器皿或注射器在没有仔细清洁的情况下用于多个样品，可能会发生残留。高浓度标准品或样品可能会留下足够的残留物，从而显著改变后续低浓度样品的结果。

清洁不彻底的玻璃器皿、刮刀或匀浆器是交叉污染的主要原因。必须验证清洁方案，以确保它能有效去除前一个样品和所用清洁剂的所有痕迹。

建立对数据信任需要超越显而易见的问题，解决细微的、经常被忽视的错误来源。

“高纯度”这个词是相对的。例如，“HPLC级”溶剂经过紫外吸收杂质测试，但可能含有痕量金属，这些金属会干扰ICP-MS分析。始终将试剂级别与您的仪器和目标分析物的特定要求相匹配。

标准化学通风橱旨在确保用户安全，而非样品保护。它通过将大量未经过滤的实验室空气吸入通风橱并经过您的样品，然后排出。对于敏感工作，您需要层流罩或洁净工作台，它提供一层HEPA过滤空气幕来保护样品免受环境影响。

未能制备和分析“方法空白”是一个严重错误。空白是一种“模拟”样品，包含所有试剂并经过每个制备步骤，但没有实际样品基质。它量化了您整个过程中的背景污染，使您能够区分真实信号和噪声。

您的方法应根据分析的具体要求量身定制。最敏感的方法需要最严格的控制。

如果您的主要重点是痕量金属分析（ICP-MS/GFAAS）：优先使用高纯度酸、预浸出塑料器皿（而非玻璃），并在洁净空气环境中工作，以最大程度地减少空气中的灰尘。
如果您的主要重点是有机分析（LC-MS/GC-MS）：优先使用高纯度溶剂，避免可能浸出增塑剂的塑料耗材，并注意个人用品的污染。
如果您的主要重点是生物/PCR分析：优先采用无菌技术，使用经认证的无DNA/RNA耗材，并物理隔离扩增前和扩增后区域，以防止交叉污染。

最终，警惕性和系统性方法是可靠和可辩护分析数据的基础。

污染源	主要风险和示例
实验室环境	空气中的颗粒物（灰尘、纤维）、气溶胶、蒸气、微生物污染。
分析人员	脱落的皮肤/毛发、呼出气体、化妆品和个人护理产品。
试剂和耗材	不纯的水/溶剂、容器浸出物（增塑剂、离子）、受污染的一次性用品。
交叉污染	通过共享设备进行样品间转移，玻璃器皿和工具清洁不当。