PCR實驗室裝修-規(guī)劃設計

一、 PCR實驗室改造平面布局

臨床基因擴增檢驗實驗室原則上分為四個單獨的工作區(qū)域：試劑貯存和準備區(qū)、標本制備區(qū)、擴增反應混合物配制和擴增區(qū)、擴增產物分析區(qū)。為避免交叉污染，進入各個工作區(qū)域必須嚴格遵循單一方向進行，即只能從試劑貯存和準備區(qū)→標本制備區(qū)→擴增反應混合物配制和擴增區(qū)→擴增產物分析區(qū)。

各實驗區(qū)之間的試劑及樣品傳遞應通過傳遞窗進行。

二、PCR實驗室空調通風系統(tǒng)設計及壓力控制

PCR實驗室并沒有嚴格的凈化要求，但是為避免各個實驗區(qū)域間交叉污染的可能性，宜采用全送全排的氣流組織形式。同時，要嚴格控制送、排風的比例以保證各實驗區(qū)的壓力要求。

1、試劑貯存和準備區(qū)

該實驗區(qū)主要進行的操作為貯存試劑的制備、試劑的分裝和主反應混合液的制備。試劑和用于標本制作的材料應直接運送至該區(qū)，不得經過其他區(qū)域。試劑原材料必須貯存在本區(qū)內，并在本區(qū)內制備成所需的貯存試劑。

對與氣流壓力的控制，本區(qū)并沒有嚴格的要求。

2、標本制備區(qū)

該區(qū)域主要進行的操作為臨床標本的保存、核酸(RNA、DNA)提取、貯存及其加入至擴增反應管和測定RNA時cDNA的合成。

本區(qū)的壓力梯度要求為：相對于鄰近區(qū)域為正壓，以避免從鄰近區(qū)進入本區(qū)的氣溶膠污染。另外，由于在加樣操作中可能會發(fā)生氣溶膠所致的污染，所以應避免在本區(qū)內不必要的走動。

3、擴增反應混合物配制和擴增區(qū)

該區(qū)域主要進行的操作為DNA或 cDNA擴增。此外，已制備的DNA模板和合成的 cDNA(來自樣本制備區(qū)) 的加入和主反應混合液(來自試劑貯存和制備區(qū)) 制備成反應混合液等也可在本區(qū)內進行。在巢式 PCR測定中，通常在di一輪擴增后必須打開反應管，因此巢式擴增有較高的污染危險性，第二次加樣必須在本區(qū)內進行。

本區(qū)的壓力梯度要求為：相對于鄰近區(qū)域為負壓，以避免氣溶膠從本區(qū)漏出。為避免氣溶膠所致的污染，應盡量減少在本區(qū)內的不必要的走動。個別操作如加樣等應在超凈臺內進行。

4、擴增產物分析區(qū)

該區(qū)域主要進行的操作為擴增片段的測定。如使用全自動封閉分析儀器檢測，此區(qū)域可不設。

本區(qū)是主要的擴增產物污染來源，因此對本區(qū)的壓力梯度的要求為：相對于鄰近區(qū)域為負壓，以避免擴增產物從本區(qū)擴散至其它區(qū)域。

三、PCR實驗室設計關于污染的預防與控制

PCR實驗室設計的核心問題是如何避免污染。在實際工作中，常見的有以下幾種污染類型：擴增產物的污染；天然基因組DNA的污染；試劑的污染以及標本間的污染。由于一旦發(fā)生污染，實驗就必須停止，直到找到污染源為止，而且實驗結果必須作廢，需重新進行實驗。所以發(fā)生污染后再圍繞實驗室來尋找污染源不但耗時而且繁瑣，浪費人力物力。因此要避免污染，首先應是預防，而不是排除。

1、工作區(qū)域的嚴格劃分

（1）各個實驗區(qū)域設置合理；

（2）各個實驗區(qū)域要有明顯的標記（如醒目的門牌或不同的地面顏色等），以避免各個不同實驗區(qū)域設備物品、試劑等發(fā)生混淆。

2、合理的系統(tǒng)設置

（1）合理的空調通風系統(tǒng)設置，盡量采用全送全排的空調系統(tǒng)；

（2）嚴格的氣流壓力控制，保證不同的實驗區(qū)內不同的壓力要求。

3、規(guī)范的操作

（1）臨床基因擴增檢驗實驗室的技術人員必須進行上崗培訓，經培訓合格后才能從事臨床基因擴增檢驗的工作；

（2）在實驗操作過程中，操作者必須戴手套，并經常更換。此外，操作中使用一次性帽子也是一個有效地防止污染的措施；

（3）清潔工作及時、正確。實驗工作結束后，必須立即對本區(qū)進行清潔。除常規(guī)的消毒液體對表面進行擦拭消毒或紫外線燈的照射消毒外，對一些實驗設備還應進行高壓消毒處理。

4、嚴格的管理

（1）嚴格控制進出實驗室的人員。與實驗無關的人員不得隨意進出實驗室，有條件的情況下要設置獨立的通道和進出整個實驗區(qū)的門；

（2）在各個實驗區(qū)域使用帶有明顯區(qū)別標志的工作服（如不同顏色），當工作人員離開時不得將本區(qū)的工作服帶至其它區(qū)域；

（3）盡量減少在實驗區(qū)內不必要的走動以減少交叉污染的可能性。

（4）擴增產物分析區(qū)是主要的擴增產物污染來源，廢液不能在實驗室中傾倒，必須經消毒液浸泡消毒后在遠離實驗室的地方棄掉，用過的吸頭等一次性材料也應經消毒液浸泡消毒后統(tǒng)一處理，如焚燒等；

（5）擴增產物分析區(qū)可能會用到某些可致基因突變和有毒物質，應特別注意實驗人員的安全防護。

5、完備的實驗室配套設施

完備的實驗室配套設施是保證實驗工作的必要條件，應根據各個實驗室實驗內容的不同配備相應的設備和儀器，如超凈工作臺、離心機、加樣器等。

PCR實驗室裝修-規(guī)劃設計

 PCR病毒核酸檢測實驗室在近的新型肺炎病毒防控中起到重要作用。為了防止交叉污染，緩沖間和核心工作間一定要設置為負壓，清潔區(qū)則設置為常壓。對PCR實驗室的各實驗房間壓差控制一定要嚴格處理，尤其是基因擴增和產物區(qū)的氣流不能互相串通，以免引起檢測提取數據的重疊失效。

一、無菌潔凈間的壓差控制重要性

對于無菌負壓潔凈間我們經常會碰到塵埃粒子檢測不達標的問題，SAREN經過多次的現(xiàn)場考察和多年的檢測技術經驗可以得出以下兩個問題：塵埃粒子問題，房間的負壓設定值越高其潔凈難度也就會越高，對于我們施工的工藝要求也就越高，顧名思義負壓潔凈間的大氣壓要比室外空氣大氣壓力低，潔凈間根據要求設計負壓值越高，相對室外大氣壓值就會相差越大，如果施工工藝不到位就會導致負壓潔凈間的墻壁接縫，照明燈具電源線孔，吊頂板材開孔的高翔箱體縫隙，墻壁開孔的強弱電插座即插座孔等都是室外非經過處理的氣壓空氣進入負壓潔凈間的路徑，從而導致負壓潔凈間的塵埃粒子超標的現(xiàn)象。

負壓潔凈間的潔凈級別和緩沖間潔凈級別應一致或更高，緩沖間和負壓間的潔凈級別一致或更高級別后負壓潔凈間的潔凈氣體才會一致，潔凈級別才會有保障。

二、實驗室壓差控制的原理

根據PCR操作流程方向，試劑準備，標準制備，擴增區(qū)，產物分析區(qū)。相對壓差也應從試劑準備至產物分析方向由高到低的過程。不過在實際的使用調劑過程中我們會遇到緩沖的氣壓很難調到設定值，若擴增和產物緩沖區(qū)的—5~—10Pa，在調試過程中會出現(xiàn)壓差不平衡的問題，比如潔走廊往緩沖方向流入緩沖就是小負壓室，緩沖再被動流入負壓內室就應變?yōu)檎龎?，從而緩沖間排風大于送風量，也就是送風設置為關閉狀態(tài)后基本可以實現(xiàn)負壓的設定值，因此關閉送風維持負壓狀態(tài)是不可行的。

其實我們只要了解PCR關鍵性能后也可以取另外的方式來實現(xiàn)氣流合理性的控制，比如PCR緩沖間理解為第二氣閥室(室內與緩沖間是兩層隔離屏障，潔凈走廊對外是di一層屏障)，所以緩沖間的設置為相對或者的正壓值是很有必要也是符合使用標準的。

三、PCR實驗室功能區(qū)的壓力控制標準

① 壓力梯度-好在10Pa及以上

② 兩種控制方式：系統(tǒng)控制和排風功率變化。系統(tǒng)控制即4個房間的壓力控制應同時啟停；排風控制即排風管道應分支，否則實驗室停運時風流倒灌，造成污染。

③ 試劑配制室及樣品處理室宜呈微正壓，以防外界含核酸氣溶膠的空氣進入，造成污染；可以通過控制進風風量大于排風風量達到正壓效果。

④ 核酸擴增室及產物分析室應呈微負壓，以防含核酸的氣溶膠擴散出去污染試劑與樣品，可以通過控制排風風量大于進風風量達到負壓效果。

⑤ 在理想情況下，PCR實驗室緩沖間內，可設置正壓，使室內空氣不流向室外，室外空氣不流向室內。PCR實驗室進風由原有中央空調控制，要求將中央空調風口安裝到定點，且高度為地面鋪裝好后2600mm處。