PCR实验室平面布局、通风空调系统设计要点分析

导读

PCR是聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction)的简称。又称为特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增法，这种方法可以把极微量的靶DNA特异地扩增上百万倍，是基因扩增技术的一次重大革新。

PCR技术凭借特异性强、灵敏度高、对检测样品要求低、方便快捷等优点，广泛应用于各种临床诊断。目前国内二级以上的医院都在开展PCR技术的各种临床应用，PCR实验室是承载PCR技术应用的设施，实验室的合理设计才能确保检测结果的可靠性，因此，PCR实验室的设计和建设越来越受到建设单位的重视。

从PCR实验室平面布局、通风空调系统两个方面进行设计要点分析，供设计同行和建设单位的相关人员参考。

PCR实验室平面布局设计要点分析

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1、平面功能分区要点分析

根据《临床基因扩增检验实验室基本设置标准》1.1条的要求，PCR实验室一般由试剂储备区、标本制备区、扩增区、扩增分析区4个区域组成。

PCR实验室区域的设置并不是一成不变的，以下几种情况需要说明：

如果样本在扩增之前需要粉碎处理，则需要增加一个区域用于样品的粉碎;

如果采用实时荧光PCR法，则扩增区和分析区可以合并为一个区;

如果采用全自动化PCR分析仪，则标本制备区、扩增区和分析区可以合并为一个区。

以4个区域的实验室设置进行设计要点分析，如图1所示。

▲图1?典型PCR 实验室工艺平面图

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2、实验室功能与设备设计要点分析

(1)试剂储备区

该区域主要完成试剂和主反应混合液的储存、配制和封装工作。所有运送到该区域的试剂和材料不应经过其他区域，试剂和原材料应在本区内储存和制备。本区域的气压应相对外界保持正压。该区域的设备主要是冰箱、天平、混匀器、低速离心机、加样器、可移动紫外灯等。由于该区域有多种试剂，所以“安全”应是平面设计首要考虑因素，平面设计时应保持通风流畅、逃生畅通。首先，实验台布置在房间的两侧，中间的过道全部通向走廊便于疏散。同时根据国际人体工程学的标准，实验台与实验台通道设计为1500mm，中间的通道可满足两边坐人中间过人的要求。

(2)标本制备区

该区域的功能是样本的保存、核酸提取和贮存、样本加入扩增反应管和测定DNA的合成。样本应直接运送至该区并储存在本区内，不得经过其他区域。对于气流压力的控制，由于在本区内加样操作可能产生气溶胶，为避免气溶胶扩散出去对外界造成污染，本区应对外界保持负压;同时本区相对于扩增反应混合物配制和扩增区以及扩增产物分析区为正压，以避免从邻近区进入本区的气溶胶污染。

该区域的设备主要是生物安全柜、加样器、台式高速离心机、台式低速离心机、水浴锅、冰箱、混匀器和可移动紫外灯等。郭鹏学暖通其中需要注意的是，生物安全柜最好选用B2型，这种生物安全柜所有的吸入气流和垂直气流都经过高效过滤器过滤后排到室外，不再进入生物安全柜循环或者返回该区域，这种生物安全柜可避免提取核酸在柜内反复循环，造成标本之间交叉“污染”，出现假阳性结果。

(3)扩增区

该区域的功能是DNA扩增和扩增片段的测定。此外，反应混合液(来自试剂贮存和制备区)制备成反应混合液和已制备的DNA模板(来自标本制备区)的加入等也可在本区内进行。对于气流压力的控制，相对于邻近区域为负压，以避免气溶胶从本区漏出。为避免气溶胶所致的污染，应尽量减少在本区内不必要的走动。个别操作如加样等应在超净台内进行。

该区域的设备主要是核酸扩增热循环仪、加样器、超净台等。其中热循环仪的电源应专用，并配备一个稳压电源或UPS，以防止由于电压的波动对扩增测定的影响。

(4)分析区

该区域的功能是扩增产物的分析。该区域可能会用到某些可致基因突变的有毒物质，应特别注意实验人员的安全防护。对于气流压力的控制，该区域是PCR实验的最后一步，压力应为最低，相对于邻近区域为负压，以避免气溶胶从本区漏出。为避免气溶胶所致的污染，应尽量减少在本区内的不必要的走动。

该区域的设备主要是加样器、电泳仪(槽)、电转印仪、杂交炉或杂交箱、水浴箱、DNA测序仪、酶标仪和洗板机等。

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3、人流与物料流线设计要点分析

进入实验室区域工作人员应该按照以下路径：

走道缓冲间实验区

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