PCR 实验室规划

设计要求

PCR实验室概述

基因扩增实验又称PCR实验,其特点是能将微量的DNA大幅增加,

是分子生物学研究和实验的常规方法,广泛应用于生物学各个领域,例如：检验艾滋病、乙型肝炎、禽疫病、癌基因的检测和诊断,DNA指纹、个体识别、亲子鉴别及法医物证,动、植物检疫,动物及其衍生

产品检测,动物饲料、 化妆品,食品卫生检测,转基因作物与转基因微生物检测等。

一、PCR实验室平面布局

基因扩增实验室又称PCR实验室,实验室原则上分为4个单独的工作区域,前两区为扩增前区,后两区为扩增后区。扩增前区与扩增后区应严格分开。实验材料、试剂、记录纸、笔 清洁材料等,只能从扩增前区流向扩增后区,即从试剂准备区→样品制备区→扩增区→扩增产物分析区, 不得逆向流动。实验的气流也应从扩增前区流向扩增后区,不得逆向流动。各工作区域应设置缓冲间.工作间与缓冲间之间宜安装连锁装置。 不同功能的核酸检验工作区应是分隔独立的工作室,并有明显的标志, 各区间不能直通。 各区之间如果是紫密相连，需安装物品传递窗。每个工作区域的顶部应安装紫外灯,紫外灯的液长为254nm,安装数量为每20㎡安装一支40W的紫外灯。

实验室较为理想的布局模式为有一个专用走廊, 试剂准备区 样品制备区、扩增区和产物分析区很规范地排列在一起,前三个区各有一个缓冲间,、可供换工作服和工作鞋使用，顶上可装一紫外灯。 内实验区域设为正压或常志状态缓冲间内设为负压状态门（可上设二抽风装置）,使这三个区的空气流向为由实验区域内向外,缓冲间内通向内实验室和走鹿的门可安装一种连锁装置，当一个门打开时，另一个门必须处于关闭状态，防止出现两个门同时都打开的情况。产物分折区可不设缓冲间,但应设为负压状态(装一个排风即可），使空气流向由外向内，以防止扩增产物随空气流出。每一区域都须有明确的标记，工作按试剂准备区、样品制备区、扩增区至产物分析去单一 流向进行，各区的仪器设备包括工作服、鞋、实验记录本和笔等都必须专用。如果无法做到以上模式，以下基本要求必须做到：

 (1)四个区域必须是相互独立的。

 (2}各区的仪器设备及各种物品必须是专用的。

（3）各区完全独立,缓冲间可有可无。如为一个区域套一个区域的模式,区间不能直通，应有缓冲间,供换工作服及鞋子用,并保证两个区域间始终处于完全的分隔状态。

（4)产物分析区应安装排风扇或其他抽风装置,维持负压。

二、各区功能及主要设备

（1)试剂准备区：扩增试剂的配制、 分装和保存。 未设缓冲间的试剂和准备区，工作区域为正压。用于扩增的试剂应冰冻储存。 主要设备有天平箱,离心机、加样器 、振荡器、紫外灯。

(2)样品制备区：实验室样品的混样和测试样品的制备。未设缓冲间作区域为负压或减压,可安装排风系统。所用的器具在使用前应经过彻底清洗消毒，防止交叉污染。主要设备有冰箱 生物安全柜(或洁净工作台、排风柜）离心机 加样器 ,振荡器 恒温水浴 上下水设备、 废弃物容器、 紫外灯。根据制备样品的性质和要求决定操作台是选用生物安全柜、洁净工作台还是排毒柜，如疾控中心、临床医学实验室一般选用生物安全柜,植物转基因、检及等可选用排毒拒， 样品制备需要较高洁净条件的选用洁净工作台

（3）扩增区:PCR扩增反应体系的配制和模板的加入 ,核酸扩增。未设缓冲间的扩增区工作区域为负压或减压，可安装排风系统。 加样应在超净工作台（生物安全柜)内进行,超净工作台的与气流方向宜选择垂流式。核酸扩增设备、冰箱、洁净工作台（生物安全柜）离心机、加样器、废弃物容器、紫外灯。

（4）扩增产物分析区:扩增产物的测定。未设缓冲间的扩增产物区,工作区为负压或减压,应安装排风系统。 若实验仅采用用全自动扩增检测仪(如实时荧光定量PCR仪），可将扩增区与扩增产物分析区合井为一个区。本区所使用的仪器设备有酶标仪,洗板机、加样器和水浴箱等。

三、实验室空调通风系统设计及压力控制

各个区域之间应具备单向的实验工艺流、物流、人涂与气流，形成单向流程的保护屏障 避免实验之间的相互干扰，防止核酸气溶胶对实验过程造成污染产生假性结果。

PCR实验室并没有严格的净化要求， 但是为避免各个实验区城间交叉感染的可能性，宜采用全送全排的气流组织形式。同时，要严格控制送、排风的比列以保证各个实验区的压力要求。

四、实验室装修

实验室的墙体,包括顶棚,应结构牢固、气密性好:所有阴角宜采用圆弧形线条过渡:墙体内壁光洁、不吸附 、耐腐蚀、勿清洗消毒;地面材料应满足无缝隙 无渗漏、光洁、 耐腐蚀的要求。 地面建议使用 PVC卷材地面或自流坪地面,整体性外便于进行清扫,耐腐蚀,没有条件的也可采用水磨石地面,或大块的瓷砖(≥800mm)接缝需要小于2mm.灯具要选远用净化灯具,能达到便于清洗,不积尘的特点。

在三个实验区和三个缓冲区顶部以及传送窗内部安装有紫外灯，

供消毒用。在试剂准备区和样品制备区还设置移动紫外线灯,对实验桌进行局部消毒。

试剂和标本通过机械连锁不锈钢传递窗传递,保证试剂和标本在传递过程中不受污染。

试剂和标本通过机械连锁不锈钢（不建议使用电子连锁方式）传递窗传递,保证试剂和标本在传递过程中不受污染（人物分流）。

五,注意问题

（1）几个区域的大小设置情况，应该是试剂准备区、产物扩增区、扩增分析区、要小一些。样品制备区应大一些，因为样品制备室要放置一个生物安全柜和一个低温冰箱。

（2）试剂准备区、样品制备区设立紧急洗眼器，以备不时之需。

（3）PCR实验室的洁净度可以根据用户的实际使用情况和资金的投入合计。

PCR实验室分为四个区域，进入各工作区域必须严格按照单一方向进行，不同的工作区域使 用不同的工作服（例如不同的颜色）。工作人员离开各工作区域时，不得将工作服带出，

四区域分别为：1.试剂配制区

              2.样品处理区

              3.核酸扩增区

              4.产物分析区

如使用全自动分析仪，区域可适当合并,三四区可合并为扩增产物分析。

样品处理区

产物分析区

试剂配制区

核酸扩增区

 各区的功能是：

 1.1.1 试剂准备区：扩增试剂的配制、分装和保存。

 1.1.2 样品处理区：样品登记、分装；核酸提取、保存和加样。

 1.1.3 扩增产物分析区：扩增产物的测定、结果分析、登记及报告。

 1.2 扩增前区与扩增后区应严格分开，须使用不同的房间，两区之间有一定的间隔。

 1.3 使用商品化试剂盒可在样品处理区进行少量试剂配制。

 1.4 在满足下列操作和清洁处理要求的前提下样品处理区和试剂准备区可设在同一房间内：

 1.4.1 在生物安全柜内操作。 1.4.2 每个实验人员、实验组分别使用各自的试剂及耗材。

 1.4.3 盛放污染材料的器皿密封并一次性使用。

 1.4.4 用有效的方法对操作区域和共享器具在实验前后进行清洁及消毒。

设计要求：PCR实验室可以是分散形式，也可以是组合形式,现要主要是以组合形式为主流。完成一组PCR实验， 通常应经过试剂配制、样品处理、核酸扩增及产物分析四个实验过程，若实验工艺需要，还应增加样品粉碎过程。

（一）、分散形式PCR实验室

所谓分散形式PCR实验室，是指完成上述实验过程的实验用房彼此相距较远，呈分散布置形式。对于这种布置形式的PCR实验室，由于各个实验之间不易相互干扰，因此无需特殊条件要求。

（二）、组合形式PCR实验室

所谓组合形式PCR实验室, 是指完成PCR四个实验过程的实验用房相邻布置，组成独立实验区域的形式。 对于组合形式PCR实验室，由于各个实验间集中布置，容易造成相互干扰，因此，对总体布局以及屏障系 统具有一定的要求。各室在入口处设缓冲间，以减少室内外空气交换。

试剂配制室及样品处理室宜呈微正压，以防外界含核酸气溶胶的空气进入，造成污染,可以通过控 制进风风量大于排风风量达到正压效果。

核酸扩增室及产物分析室应呈微负压，以防含核酸的气溶胶扩散出去污染试剂与样品，可以通过控 制排风风量大于进风风量达到负压效果。

在理想情况下，PCR实验室缓冲间内，可设置正压，使室内空气不流向室外，室外空气不流向室内。 PCR实验室进风由原有中央空调控制，要求将中央空调风口安装到指点，且高度为地面铺装好后 2600mm处。

二、组合形式PCR实验室

如果使用荧光PCR仪，扩增室和产物分析室可以合并。

若房间进深允许，可设PCR内部专用走廊。需要指出的是在减少室内外空气交换方面，缓冲间比专 用走廊更有意义。各个区域之间应具备单向的实验工艺流、物流、人流与气流，形成单向流程的保护屏 障，避免实验之间的相互干扰，防止核酸气溶胶对实验过程造成污染产生假性结果。

实验室的墙体，包括顶棚，应结构牢固、气密性好；所有阴角宜采用圆弧形线条过渡；墙体内壁光 洁、不吸附、耐腐蚀、易清洗消毒；地面材料应满足无缝隙、无渗漏、光洁、耐腐蚀的要求。

如果使用荧光PCR仪，扩增室和产物分析室可以合并。

若房间进深允许，可设PCR内部专用走廊。需要指出的是在减少室内外空气交换方面，缓冲间比专 用走廊更有意义。各个区域之间应具备单向的实验工艺流、物流、人流与气流，形成单向流程的保护屏障，避免实验之间的相互干扰，防止核酸气溶胶对实验过程造成污染产生假性结果。

实验室的墙体，包括顶棚，应结构牢固、气密性好；所有阴角宜采用圆弧形线条过渡；墙体内壁光 洁、不吸附、耐腐蚀、易清洗消毒；地面材料应满足无缝隙、无渗漏、光洁、耐腐蚀的要求。

主要设备

试剂准备区

仪器设备主要有冰箱、超净台、加样器、混匀器、天平和离心机等，加样器、天平除了要专用外，还应有 定期校准。试剂分装应在超净台中进行。扩增反应混合液应使用分子生物学级的，试剂制备好后应有 质检：一是否有污染、二是检测试剂的扩增效果。

标本制备区

仪器设备主要有生物安全柜、加样器、离心机、温育仪、混匀器等

扩增区

扩增区的主要仪器是核酸扩增仪、超净台、微量加样器、离心机、可移动紫外灯。扩增仪需进行校准。 并配备UPS电源，以防止由于电压的波动，停电对扩增效果的影响。

分析区

本区所使用的仪器设备有酶标仪、洗板机、加样器和水浴箱等

洁净实验区的缓冲间部分面积不能超过主实验室的八分之一,这是有规定的.

1、 主体结构：

主体为彩钢板、铝合金型材。室内所有阴角、阳角均采用铝合金50内圆角铝，从而解决容易污染、积尘、 不易清扫等问题。结构牢固，线条简明，美观大方，密封性好。

2、标准的四区分隔和气压调节：

将PCR过程分成试剂准备、标本制备和PCR扩增，产物分析四个独立的实验区。整个区域有一个整体缓冲走廊。每个独立实验区设置有缓冲区，同时各区通过气压调节，使整个PCR实验过程中试剂和标本免受气 溶胶的污染并降低扩增产物对人员和环境的污染。可打开缓冲区Ⅰ，缓冲区Ⅱ和 PCR 扩增区的排风扇往 外排气，在实验区的外墙上和各扇门上都安装有风量可调的回风口，空气通过回风口向室内换气。

3、 消毒：

在三个实验区和三个缓冲区顶部以及传送窗内部安装有紫外灯，供消毒用。

在试剂准备区和标本制备区 还设置移动紫外线灯，对实验桌进行局部消毒。

4、 不锈钢传递窗：

试剂和标本通过机械连锁不锈钢（不建议使用电子连锁方式）传递窗传递，保证试剂和标本在传递过程 中不受污染（人物分流）。

5、 地面

地面建议使用PVC卷材地面或自流坪地面，整体性好。便于进行清扫，耐腐蚀。

6、 照明

灯具要选用净化灯具，能达到便于清洗、不积尘的特点。

在建设的过程中应注意：

●规范的安装流程和全面的服务流程。

●严格按照规范科学设计的安装流程。

●安装前需要确定以下安装条件，如：电源电压，电源进线位置，电话网络线进线位置，进水水压， 安装空间，地面平整度，通风孔、进水管和下水管的位置等，理想状态的空间尺寸。

工程概算和施工周期

配套设备清单