新冠病毒檢測中，核酸檢測是目前最可靠的篩查和確認手段，使用也最為普遍。而核酸檢測方法中，PCR儀無疑是本次疫情檢測的關(guān)鍵利器。但核酸檢測過程很容易受污染，整個操作需要在嚴格的實驗環(huán)境中，才能保證數(shù)據(jù)結(jié)果的準確性，不漏檢、錯檢疑似病例。

那么問題來了，核酸檢測中，應(yīng)該如何建設(shè)一個標(biāo)準的PCR實驗室？PCR實驗室如何設(shè)計規(guī)劃才堪稱專業(yè)？PCR實驗室管理又有哪些注意要點？

標(biāo)準的PCR 實驗室分為四個區(qū)域，分別為：

n1.試劑配制區(qū)； 

n2.樣品處理區(qū)； 

n3.核酸擴增區(qū)；

n4.產(chǎn)物分析區(qū)；

PCR實驗室設(shè)計規(guī)劃 by湖北特爾諾實驗室

如使用全自動分析儀，區(qū)域可適當(dāng)合并。

（進入各工作區(qū)域必須嚴格按照單一方向進行，不同的工作區(qū)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(qū)域時，不得將工作服帶出） 

PCR實驗室平面布局

【各區(qū)的功能分別為】

試劑準備區(qū)：擴增試劑的配制、分裝和保存。 

樣品處理區(qū)：樣品登記、分裝；核酸提取、保存和加樣。 

擴增產(chǎn)物分析區(qū)：擴增產(chǎn)物的測定、結(jié)果分析、登記及報告。 

湖北特爾諾實驗室PCR實驗室工程案例

擴增前區(qū)與擴增后區(qū)應(yīng)嚴格分開，須使用不同的房間，兩區(qū)之間最好有一定的間隔。 

使用商品化試劑盒可在樣品處理區(qū)進行少量試劑配制。 

在滿足下列操作和清潔處理要求的前提下樣品處理區(qū)和試劑準備區(qū)可設(shè)在同一房間內(nèi)： 

在生物安全柜內(nèi)操作； 

每個實驗人員、實驗組分別使用各自的試劑及耗材； 

盛放污染材料的器皿密封并一次性使用； 

用有效的方法對操作區(qū)域和共享器具在實驗前后進行清潔及消毒。

PCR實驗室建設(shè)規(guī)劃要點

1、主體結(jié)構(gòu)： 

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

2、標(biāo)準的三區(qū)分隔和氣壓調(diào)節(jié)：

將PCR過程分成試劑準備、標(biāo)本制備和PCR擴增檢測三個獨立的實驗區(qū)。整個區(qū)域有一個整體緩沖走廊。每個獨立實驗區(qū)設(shè)置有緩沖區(qū)， 同時各區(qū)通過氣壓調(diào)節(jié)，使整個PCR實驗過程中試劑和標(biāo)本免受氣溶膠的污染并降低擴增產(chǎn)物對人員和環(huán)境的污染。

可打開緩沖區(qū)Ⅰ，緩沖區(qū)Ⅱ和 PCR 擴增區(qū)的排風(fēng)扇往外排氣，在實驗區(qū)的外墻上和各扇門上都安裝有風(fēng)量可調(diào)的回風(fēng)口，空氣通過回風(fēng)口向室內(nèi)換氣。

3、 消毒：

在三個實驗區(qū)和三個緩沖區(qū)頂部以及傳送窗內(nèi)部安裝有紫外燈，供消毒用。

在試劑準備區(qū)和標(biāo)本制備區(qū) 還設(shè)置移動紫外線燈，對實驗桌進行局部消毒。

4、機械連鎖不銹鋼傳遞窗：

試劑和標(biāo)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(biāo)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。沒有條件的也可采用水磨石地面，或大塊的瓷磚（至少800mm×800mm）接縫需要小于2mm。

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(shè)的過程中應(yīng)注意

●規(guī)范的安裝流程和全面的服務(wù)流程。 

●嚴格按照規(guī)范科學(xué)設(shè)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(wǎng)絡(luò)線進線位置，進水水壓，最小安裝空間，地面平整度，通風(fēng)孔、進水管和下水管的位置等，理想狀態(tài)的空間尺寸和通風(fēng)口尺寸。

PCR實驗室設(shè)計要點

PCR實驗室可以是分散形式，也可以是組合形式。完成一組PCR實驗，通常應(yīng)經(jīng)過試劑配制、樣品處理、核酸擴增及產(chǎn)物分析四個實驗過程，若實驗工藝需要，還應(yīng)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(qū)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(tǒng)具有一定的要求。各室在入口處設(shè)緩沖間，以減少室內(nèi)外空氣交換。

湖北特爾諾實驗室對PCR實驗室建設(shè)一些經(jīng)驗分享：

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(fēng)風(fēng)量大于排風(fēng)風(fēng)量達到正壓效果。

核酸擴增室及產(chǎn)物分析室應(yīng)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(fēng)風(fēng)量大于進風(fēng)風(fēng)量達到負壓效果。 

在理想情況下，PCR實驗室緩沖間內(nèi)，可設(shè)置正壓，使室內(nèi)空氣不流向室外，室外空氣不流向室內(nèi)。 PCR實驗室進風(fēng)由原有中央空調(diào)控制，要求將中央空調(diào)風(fēng)口安裝到指定定點，且高度為地面鋪裝好后2600mm處。

如果使用熒光PCR儀，擴增室和產(chǎn)物分析室可以合并。

若房間進深允許，可設(shè)PCR內(nèi)部專用走廊。需要指出的是在減少室內(nèi)外空氣交換方面，緩沖間比專用走廊更有意義。

各個區(qū)域之間應(yīng)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(chǎn)生假性結(jié)果。

實驗室的墻體，包括頂棚，應(yīng)結(jié)構(gòu)牢固、氣密性好；所有陰角宜采用圓弧形線條過渡；墻體內(nèi)壁光潔、不吸附、耐腐蝕、易清洗消毒；地面材料應(yīng)滿足無縫隙、無滲漏、光潔、耐腐蝕的要求。

PCR實驗室主要設(shè)備

試劑準備區(qū) 

儀器設(shè)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(yīng)有定期校準。 試劑分裝應(yīng)在超凈臺中進行 擴增反應(yīng)混合液應(yīng)使用分子生物學(xué)級的，試劑制備好后應(yīng)有質(zhì)檢：一是否有污染、二是檢測試劑的擴增效果。

標(biāo)本制備區(qū) 

儀器設(shè)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(qū) 

擴增區(qū)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(qū) 

本區(qū)所使用的儀器設(shè)備有酶標(biāo)儀、洗板機、加樣器和水浴箱等 潔凈實驗區(qū)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(guī)定的。 

一些瑣碎的、不可忽略的實驗室設(shè)計

1.實驗室空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)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(fēng)的比例以保證各實驗區(qū)的壓力要求。

2.污染的預(yù)防與控制 

PCR實驗室設(shè)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(chǎn)物的污染；天然基因組DNA的污染；試劑的污染以及標(biāo)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(jié)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(yīng)是預(yù)防，而不是排除。

PCR實驗室不可缺少的嚴格管理

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

（2）盡量減少在實驗區(qū)內(nèi)不必要的走動以減少交叉污染的可能性。 

（3）擴增產(chǎn)物分析區(qū)是最主要的擴增產(chǎn)物污染來源，廢液不能在實驗室中傾倒，必須經(jīng)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(yīng)經(jīng)消毒液浸泡消毒后統(tǒng)一處理，如焚燒等； 

（4）擴增產(chǎn)物分析區(qū)可能會用到某些可致基因突變和有毒物質(zhì)，應(yīng)特別注意實驗人員的安全防護。完備的實驗室配套設(shè)施是保證實驗工作的必要條件，應(yīng)根據(jù)各個實驗室實驗內(nèi)容的不同配備相應(yīng)的設(shè)備和儀器，如超凈工作臺、離心機、加樣器等。

關(guān)于湖北特爾諾實驗室

湖北特爾諾實驗室承接各類實驗室整體建設(shè)，15年實驗室行業(yè)解決方案經(jīng)驗，做過上百個行業(yè)的實驗室建設(shè)：化學(xué)實驗室設(shè)計 物理實驗室設(shè)計 研發(fā)實驗室設(shè)計 PCR實驗室設(shè)計 微生物實驗室設(shè)計 醫(yī)學(xué)實驗室設(shè)計BSL-2實驗室設(shè)計 醫(yī)藥實驗室設(shè)計 分子生物實驗室設(shè)計 食品檢測實驗室設(shè)計 藥品檢驗實驗室設(shè)計 細胞實驗室設(shè)計 動物房實驗室設(shè)計 石油化工實驗室設(shè)計 環(huán)境監(jiān)測實驗室設(shè)計 公安系統(tǒng)實驗室設(shè)計 科研院校實驗室設(shè)計 疾控中心實驗室設(shè)計 檢驗檢疫實驗室設(shè)計 農(nóng)產(chǎn)品檢驗實驗室設(shè)計 出入境檢驗科實驗室設(shè)計 水質(zhì)檢驗實驗室設(shè)計 綠色生態(tài)實驗室設(shè)計 工廠實驗室設(shè)計 潔凈實驗室設(shè)計 智能實驗室設(shè)計 可移動模塊實驗室設(shè)計 

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供稿：湖北特爾諾實驗室

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