PCR 實驗室規劃

設計要求

PCR實驗室概述

基因擴增實驗又稱PCR實驗,其特點是能將微量的DNA大幅增加,

是分子生物學研究和實驗的常規方法,廣泛應用于生物學各個領域,例如：檢驗艾滋病、乙型肝炎、禽疫病、癌基因的檢測和診斷,DNA指紋、個體識別、親子鑒別及法醫物證,動、植物檢疫,動物及其衍生

產品檢測,動物飼料、 化妝品,食品衛生檢測,轉基因作物與轉基因微生物檢測等。

一、PCR實驗室平面布局

基因擴增實驗室又稱PCR實驗室,實驗室原則上分為4個單獨的工作區域,前兩區為擴增前區,后兩區為擴增后區。擴增前區與擴增后區應嚴格分開。實驗材料、試劑、記錄紙、筆 清潔材料等,只能從擴增前區流向擴增后區,即從試劑準備區→樣品制備區→擴增區→擴增產物分析區, 不得逆向流動。實驗的氣流也應從擴增前區流向擴增后區,不得逆向流動。各工作區域應設置緩沖間.工作間與緩沖間之間宜安裝連鎖裝置。 不同功能的核酸檢驗工作區應是分隔獨立的工作室,并有明顯的標志, 各區間不能直通。 各區之間如果是紫密相連，需安裝物品傳遞窗。每個工作區域的頂部應安裝紫外燈,紫外燈的液長為254nm,安裝數量為每20㎡安裝一支40W的紫外燈。

實驗室較為理想的布局模式為有一個專用走廊, 試劑準備區 樣品制備區、擴增區和產物分析區很規范地排列在一起,前三個區各有一個緩沖間,、可供換工作服和工作鞋使用，頂上可裝一紫外燈。 內實驗區域設為正壓或常志狀態緩沖間內設為負壓狀態門（可上設二抽風裝置）,使這三個區的空氣流向為由實驗區域內向外,緩沖間內通向內實驗室和走鹿的門可安裝一種連鎖裝置，當一個門打開時，另一個門必須處于關閉狀態，防止出現兩個門同時都打開的情況。產物分折區可不設緩沖間,但應設為負壓狀態(裝一個排風即可），使空氣流向由外向內，以防止擴增產物隨空氣流出。每一區域都須有明確的標記，工作按試劑準備區、樣品制備區、擴增區至產物分析去單一 流向進行，各區的儀器設備包括工作服、鞋、實驗記錄本和筆等都必須專用。如果無法做到以上模式，以下基本要求必須做到：

 (1)四個區域必須是相互獨立的。

 (2}各區的儀器設備及各種物品必須是專用的。

（3）各區完全獨立,緩沖間可有可無。如為一個區域套一個區域的模式,區間不能直通，應有緩沖間,供換工作服及鞋子用,并保證兩個區域間始終處于完全的分隔狀態。

（4)產物分析區應安裝排風扇或其他抽風裝置,維持負壓。

二、各區功能及主要設備

（1)試劑準備區：擴增試劑的配制、 分裝和保存。 未設緩沖間的試劑和準備區，工作區域為正壓。用于擴增的試劑應冰凍儲存。 主要設備有天平箱,離心機、加樣器 、振蕩器、紫外燈。

(2)樣品制備區：實驗室樣品的混樣和測試樣品的制備。未設緩沖間作區域為負壓或減壓,可安裝排風系統。所用的器具在使用前應經過徹底清洗消毒，防止交叉污染。主要設備有冰箱 生物安全柜(或潔凈工作臺、排風柜）離心機 加樣器 ,振蕩器 恒溫水浴 上下水設備、 廢棄物容器、 紫外燈。根據制備樣品的性質和要求決定操作臺是選用生物安全柜、潔凈工作臺還是排毒柜，如疾控中心、臨床醫學實驗室一般選用生物安全柜,植物轉基因、檢及等可選用排毒拒， 樣品制備需要較高潔凈條件的選用潔凈工作臺

（3）擴增區:PCR擴增反應體系的配制和模板的加入 ,核酸擴增。未設緩沖間的擴增區工作區域為負壓或減壓，可安裝排風系統。 加樣應在超凈工作臺（生物安全柜)內進行,超凈工作臺的與氣流方向宜選擇垂流式。核酸擴增設備、冰箱、潔凈工作臺（生物安全柜）離心機、加樣器、廢棄物容器、紫外燈。

（4）擴增產物分析區:擴增產物的測定。未設緩沖間的擴增產物區,工作區為負壓或減壓,應安裝排風系統。 若實驗僅采用用全自動擴增檢測儀(如實時熒光定量PCR儀），可將擴增區與擴增產物分析區合井為一個區。本區所使用的儀器設備有酶標儀,洗板機、加樣器和水浴箱等。

三、實驗室空調通風系統設計及壓力控制

各個區域之間應具備單向的實驗工藝流、物流、人涂與氣流，形成單向流程的保護屏障 避免實驗之間的相互干擾，防止核酸氣溶膠對實驗過程造成污染產生假性結果。

PCR實驗室并沒有嚴格的凈化要求， 但是為避免各個實驗區城間交叉感染的可能性，宜采用全送全排的氣流組織形式。同時，要嚴格控制送、排風的比列以保證各個實驗區的壓力要求。

四、實驗室裝修

實驗室的墻體,包括頂棚,應結構牢固、氣密性好:所有陰角宜采用圓弧形線條過渡:墻體內壁光潔、不吸附 、耐腐蝕、勿清洗消毒;地面材料應滿足無縫隙 無滲漏、光潔、 耐腐蝕的要求。 地面建議使用 PVC卷材地面或自流坪地面,整體性外便于進行清掃,耐腐蝕,沒有條件的也可采用水磨石地面,或大塊的瓷磚(≥800mm)接縫需要小于2mm.燈具要選遠用凈化燈具,能達到便于清洗,不積塵的特點。

在三個實驗區和三個緩沖區頂部以及傳送窗內部安裝有紫外燈，

供消毒用。在試劑準備區和樣品制備區還設置移動紫外線燈,對實驗桌進行局部消毒。

試劑和標本通過機械連鎖不銹鋼傳遞窗傳遞,保證試劑和標本在傳遞過程中不受污染。

試劑和標本通過機械連鎖不銹鋼（不建議使用電子連鎖方式）傳遞窗傳遞,保證試劑和標本在傳遞過程中不受污染（人物分流）。

五,注意問題

（1）幾個區域的大小設置情況，應該是試劑準備區、產物擴增區、擴增分析區、要小一些。樣品制備區應大一些，因為樣品制備室要放置一個生物安全柜和一個低溫冰箱。

（2）試劑準備區、樣品制備區設立緊急洗眼器，以備不時之需。

（3）PCR實驗室的潔凈度可以根據用戶的實際使用情況和資金的投入合計。

PCR實驗室分為四個區域，進入各工作區域必須嚴格按照單一方向進行，不同的工作區域使 用不同的工作服（例如不同的顏色）。工作人員離開各工作區域時，不得將工作服帶出，

四區域分別為：1.試劑配制區

              2.樣品處理區

              3.核酸擴增區

              4.產物分析區

如使用全自動分析儀，區域可適當合并,三四區可合并為擴增產物分析。

樣品處理區

產物分析區

試劑配制區

核酸擴增區

 各區的功能是：

 1.1.1 試劑準備區：擴增試劑的配制、分裝和保存。

 1.1.2 樣品處理區：樣品登記、分裝；核酸提取、保存和加樣。

 1.1.3 擴增產物分析區：擴增產物的測定、結果分析、登記及報告。

 1.2 擴增前區與擴增后區應嚴格分開，須使用不同的房間，兩區之間有一定的間隔。

 1.3 使用商品化試劑盒可在樣品處理區進行少量試劑配制。

 1.4 在滿足下列操作和清潔處理要求的前提下樣品處理區和試劑準備區可設在同一房間內：

 1.4.1 在生物安全柜內操作。 1.4.2 每個實驗人員、實驗組分別使用各自的試劑及耗材。

 1.4.3 盛放污染材料的器皿密封并一次性使用。

 1.4.4 用有效的方法對操作區域和共享器具在實驗前后進行清潔及消毒。

設計要求：PCR實驗室可以是分散形式，也可以是組合形式,現要主要是以組合形式為主流。完成一組PCR實驗， 通常應經過試劑配制、樣品處理、核酸擴增及產物分析四個實驗過程，若實驗工藝需要，還應增加樣品粉碎過程。

（一）、分散形式PCR實驗室

所謂分散形式PCR實驗室，是指完成上述實驗過程的實驗用房彼此相距較遠，呈分散布置形式。對于這種布置形式的PCR實驗室，由于各個實驗之間不易相互干擾，因此無需特殊條件要求。

（二）、組合形式PCR實驗室

所謂組合形式PCR實驗室, 是指完成PCR四個實驗過程的實驗用房相鄰布置，組成獨立實驗區域的形式。 對于組合形式PCR實驗室，由于各個實驗間集中布置，容易造成相互干擾，因此，對總體布局以及屏障系 統具有一定的要求。各室在入口處設緩沖間，以減少室內外空氣交換。

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。

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。

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指點，且高度為地面鋪裝好后 2600mm處。

二、組合形式PCR實驗室

如果使用熒光PCR儀，擴增室和產物分析室可以合并。

若房間進深允許，可設PCR內部專用走廊。需要指出的是在減少室內外空氣交換方面，緩沖間比專 用走廊更有意義。各個區域之間應具備單向的實驗工藝流、物流、人流與氣流，形成單向流程的保護屏 障，避免實驗之間的相互干擾，防止核酸氣溶膠對實驗過程造成污染產生假性結果。

實驗室的墻體，包括頂棚，應結構牢固、氣密性好；所有陰角宜采用圓弧形線條過渡；墻體內壁光 潔、不吸附、耐腐蝕、易清洗消毒；地面材料應滿足無縫隙、無滲漏、光潔、耐腐蝕的要求。

如果使用熒光PCR儀，擴增室和產物分析室可以合并。

若房間進深允許，可設PCR內部專用走廊。需要指出的是在減少室內外空氣交換方面，緩沖間比專 用走廊更有意義。各個區域之間應具備單向的實驗工藝流、物流、人流與氣流，形成單向流程的保護屏障，避免實驗之間的相互干擾，防止核酸氣溶膠對實驗過程造成污染產生假性結果。

實驗室的墻體，包括頂棚，應結構牢固、氣密性好；所有陰角宜采用圓弧形線條過渡；墻體內壁光 潔、不吸附、耐腐蝕、易清洗消毒；地面材料應滿足無縫隙、無滲漏、光潔、耐腐蝕的要求。

主要設備

試劑準備區

儀器設備主要有冰箱、超凈臺、加樣器、混勻器、天平和離心機等，加樣器、天平除了要專用外，還應有 定期校準。試劑分裝應在超凈臺中進行。擴增反應混合液應使用分子生物學級的，試劑制備好后應有 質檢：一是否有污染、二是檢測試劑的擴增效果。

標本制備區

儀器設備主要有生物安全柜、加樣器、離心機、溫育儀、混勻器等

擴增區

擴增區的主要儀器是核酸擴增儀、超凈臺、微量加樣器、離心機、可移動紫外燈。擴增儀需進行校準。 并配備UPS電源，以防止由于電壓的波動，停電對擴增效果的影響。

分析區

本區所使用的儀器設備有酶標儀、洗板機、加樣器和水浴箱等

潔凈實驗區的緩沖間部分面積不能超過主實驗室的八分之一,這是有規定的.

1、 主體結構：

主體為彩鋼板、鋁合金型材。室內所有陰角、陽角均采用鋁合金50內圓角鋁，從而解決容易污染、積塵、 不易清掃等問題。結構牢固，線條簡明，美觀大方，密封性好。

2、標準的四區分隔和氣壓調節：

將PCR過程分成試劑準備、標本制備和PCR擴增，產物分析四個獨立的實驗區。整個區域有一個整體緩沖走廊。每個獨立實驗區設置有緩沖區，同時各區通過氣壓調節，使整個PCR實驗過程中試劑和標本免受氣 溶膠的污染并降低擴增產物對人員和環境的污染?？纱蜷_緩沖區Ⅰ，緩沖區Ⅱ和 PCR 擴增區的排風扇往 外排氣，在實驗區的外墻上和各扇門上都安裝有風量可調的回風口，空氣通過回風口向室內換氣。

3、 消毒：

在三個實驗區和三個緩沖區頂部以及傳送窗內部安裝有紫外燈，供消毒用。

在試劑準備區和標本制備區 還設置移動紫外線燈，對實驗桌進行局部消毒。

4、 不銹鋼傳遞窗：

試劑和標本通過機械連鎖不銹鋼（不建議使用電子連鎖方式）傳遞窗傳遞，保證試劑和標本在傳遞過程 中不受污染（人物分流）。

5、 地面

地面建議使用PVC卷材地面或自流坪地面，整體性好。便于進行清掃，耐腐蝕。

6、 照明

燈具要選用凈化燈具，能達到便于清洗、不積塵的特點。

在建設的過程中應注意：

●規范的安裝流程和全面的服務流程。

●嚴格按照規范科學設計的安裝流程。

●安裝前需要確定以下安裝條件，如：電源電壓，電源進線位置，電話網絡線進線位置，進水水壓， 安裝空間，地面平整度，通風孔、進水管和下水管的位置等，理想狀態的空間尺寸。

工程概算和施工周期

配套設備清單