PCR實(shí)驗(yàn)室潔凈工程(PCR實(shí)驗(yàn)室凈化工程裝修、實(shí)驗(yàn)室凈化設(shè)備)PCR實(shí)驗(yàn)室從設(shè)計(jì)到管理全攻略（承接實(shí)驗(yàn)室潔凈工程）一般三級(jí)醫(yī)院都擁有標(biāo)準(zhǔn)PCR實(shí)驗(yàn)室與具備核酸檢測的能力。而此次對(duì)二級(jí)醫(yī)院也提出同樣要求，意味著二級(jí)醫(yī)院也需要配備PCR實(shí)驗(yàn)室。根據(jù)我國最新數(shù)據(jù)，截止2019年2月底我國三級(jí)醫(yī)院2582所，二級(jí)醫(yī)院9061所，一級(jí)醫(yī)院10084所。PCR實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的熱潮。本文就PCR實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)、裝修，相關(guān)儀器設(shè)備，人員配置及管理做了如下總結(jié)，供大家交流學(xué)習(xí)。

PCR實(shí)驗(yàn)室裝修-PCR實(shí)驗(yàn)室凈化工程為例（PCR即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)），是分子生物學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)的常規(guī)方法，也是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)臨床等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。其特點(diǎn)是能將微量的DNA大幅增加，實(shí)驗(yàn)室通常分為四個(gè)區(qū)域，即：試劑儲(chǔ)存和準(zhǔn)備區(qū)、標(biāo)本制備區(qū)、擴(kuò)增反應(yīng)混合物配制和擴(kuò)增區(qū)、擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)（如使用全自動(dòng)分析儀，區(qū)域可適當(dāng)合并）。進(jìn)入各個(gè)區(qū)域嚴(yán)格按照單一方向進(jìn)行，不同的工作區(qū)域使用不同的工作服（例如不同的顏色）。工作人員離開時(shí)，不得將工作服帶出。
試劑儲(chǔ)存和準(zhǔn)備室（標(biāo)本制備區(qū)），儀器主要配置有：冷凍離心機(jī)、生物安全柜、冰箱、可移動(dòng)紫外燈、全自動(dòng)力核酸蛋白純化儀、專用工作服和工作鞋等。擴(kuò)增反應(yīng)混合物配制和擴(kuò)增區(qū)配置有：冰箱、高速離心機(jī)、超凈工作臺(tái)、PCR儀（要求負(fù)壓狀態(tài)）、可移動(dòng)紫外燈、微量加樣器、核酸擴(kuò)增儀等。擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)主要配置有：移液器、振蕩器、超凈工作臺(tái)、毛細(xì)管電泳儀、冰箱、離心機(jī)、微量加樣器、可移動(dòng)紫外燈等。

潔凈室一般實(shí)施兩級(jí)隔離，隔離通過生物安全柜、負(fù)壓隔離器、正壓防護(hù)服、手套、眼罩等實(shí)現(xiàn)；
二級(jí)隔離通過實(shí)驗(yàn)室的建筑、空調(diào)凈化和電氣控制系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。但由于凈化空調(diào)需要風(fēng)量小為了安全起見，風(fēng)量都按大的估算，一般都要超過規(guī)范規(guī)定，物別是百級(jí)以上，冷熱負(fù)荷在要求不是很嚴(yán)格的情況可能估算，現(xiàn)在專門有凈化空調(diào)機(jī)組，可以直接利用。

二級(jí)~四級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室應(yīng)實(shí)施兩級(jí)隔離。一般實(shí)驗(yàn)室裝備有:超凈工作臺(tái)、生物安全柜、邊臺(tái)或不銹鋼操作臺(tái)、洗滌臺(tái)等。

PCR實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)方案如下所示：
場地要求及實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)及場地要求一般參照以下文件：
《醫(yī)療機(jī)構(gòu)管理?xiàng)l例》

《醫(yī)療機(jī)構(gòu)臨床實(shí)驗(yàn)室管理辦法》

《臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室管理暫行辦法》

《醫(yī)療機(jī)構(gòu)臨床基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)室管理辦法》
標(biāo)準(zhǔn)的PCR實(shí)驗(yàn)室一般分為四個(gè)區(qū)，一區(qū)為試劑準(zhǔn)備區(qū)，二區(qū)為標(biāo)本制備區(qū)，三區(qū)為PCR擴(kuò)增區(qū)，四區(qū)為產(chǎn)物分析區(qū)。為避免交叉污染，進(jìn)入各個(gè)工作區(qū)域必須嚴(yán)格遵循單一方向進(jìn)行，即只能從試劑貯存和準(zhǔn)備區(qū)→標(biāo)本制備區(qū)→擴(kuò)增反應(yīng)混合物配制和擴(kuò)增區(qū)→擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)。各實(shí)驗(yàn)區(qū)之間的試劑及樣品傳遞應(yīng)通過傳遞窗進(jìn)行。

場地一般要求在80平米以上，此標(biāo)準(zhǔn)PCR實(shí)驗(yàn)室可開展包括新冠病毒在內(nèi)的常規(guī)分子檢測項(xiàng)目。而如今市面上絕大部分新冠病毒檢測試劑盒是在熒光定量PCR平臺(tái)上開發(fā)的，因此沒有產(chǎn)物分析區(qū)也不會(huì)影響新冠病毒的檢測，60-80平米的場地就能滿足要求，但是其他如基于一代測序與基因芯片的檢測項(xiàng)目就無法開展。

PCR實(shí)驗(yàn)室的場地限制條件較多，且因時(shí)間要求更為緊迫，部分醫(yī)院可能連50平米的場地都無法提供，為了能盡快滿足各醫(yī)院的新冠病毒檢測需求，一個(gè)非常緊湊的PCR實(shí)驗(yàn)室可以將空間設(shè)計(jì)在僅為35平米左右，但是其防污染能力較差，小編不推薦。

不管是幾個(gè)區(qū)，可將PCR過程分成試劑準(zhǔn)備、標(biāo)本制備和PCR擴(kuò)增檢測三個(gè)獨(dú)立組成。整個(gè)區(qū)域有一個(gè)整體緩沖走廊。每個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)區(qū)設(shè)置有緩沖區(qū)，同時(shí)各區(qū)通過氣壓調(diào)節(jié)，使整個(gè)PCR實(shí)驗(yàn)過程中試劑和標(biāo)本免受氣溶膠的污染并降低擴(kuò)增產(chǎn)物對(duì)人員和環(huán)境的污染。PCR實(shí)驗(yàn)室一定在三個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)和三個(gè)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(zhǔn)備區(qū)和標(biāo)本制備區(qū)還設(shè)置移動(dòng)紫外線燈，對(duì)實(shí)驗(yàn)桌進(jìn)行局部消毒。
試劑和標(biāo)本通過機(jī)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）。

地面建議使用PVC卷材地面或自流坪地面，整體性好，便于進(jìn)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，瓷磚間接縫需要小于2mm。

PCR實(shí)驗(yàn)室空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及壓力控制
PCR實(shí)驗(yàn)室并沒有嚴(yán)格的凈化要求，但是為避免各個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)，要嚴(yán)格控制送、排風(fēng)的比例以保證各實(shí)驗(yàn)區(qū)的壓力要求。

1、試劑貯存和準(zhǔn)備區(qū)
該實(shí)驗(yàn)區(qū)主要進(jìn)行的操作為貯存試劑的制備、試劑的分裝和主反應(yīng)混合液的制備。試劑和用于標(biāo)本制作的材料應(yīng)直接運(yùn)送至該區(qū)，不得經(jīng)過其他區(qū)域。試劑原材料必須貯存在本區(qū)內(nèi)，并在本區(qū)內(nèi)制備成所需的貯存試劑。

對(duì)與氣流壓力的控制，本區(qū)并沒有嚴(yán)格的要求。
2、標(biāo)本制備區(qū)
該區(qū)域主要進(jìn)行的操作為臨床標(biāo)本的保存、核酸(RNA、DNA)提取、貯存及其加入至擴(kuò)增反應(yīng)管和測定RNA時(shí)cDNA的合成。
本區(qū)的壓力梯度要求為：相對(duì)于鄰近區(qū)域?yàn)檎龎?，以避免從鄰近區(qū)進(jìn)入本區(qū)的氣溶膠污染。另外，由于在加樣操作中可能會(huì)發(fā)生氣溶膠所致的污染，所以應(yīng)避免在本區(qū)內(nèi)不必要的走動(dòng)。

3、擴(kuò)增反應(yīng)混合物配制和擴(kuò)增區(qū)
該區(qū)域主要進(jìn)行的操作為DNA或cDNA擴(kuò)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(yīng)混合液(來自試劑貯存和制備區(qū)) 制備成反應(yīng)混合液等也可在本區(qū)內(nèi)進(jìn)行。在巢式PCR測定中，通常在第一輪擴(kuò)增后必須打開反應(yīng)管，因此巢式擴(kuò)增有較高的污染危險(xiǎn)性，第二次加樣必須在本區(qū)內(nèi)進(jìn)行。
本區(qū)的壓力梯度要求為：相對(duì)于鄰近區(qū)域?yàn)樨?fù)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(yīng)盡量減少在本區(qū)內(nèi)的不必要的走動(dòng)。個(gè)別操作如加樣等應(yīng)在超凈臺(tái)內(nèi)進(jìn)行。

4、擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)
該區(qū)域主要進(jìn)行的操作為擴(kuò)增片段的測定。如使用全自動(dòng)封閉分析儀器檢測，此區(qū)域可不設(shè)。
本區(qū)是最主要的擴(kuò)增產(chǎn)物污染來源，因此對(duì)本區(qū)的壓力梯度的要求為：相對(duì)于鄰近區(qū)域?yàn)樨?fù)壓，以避免擴(kuò)增產(chǎn)物從本區(qū)擴(kuò)散至其它區(qū)域。

PCR實(shí)驗(yàn)室污染的預(yù)防與控制
PCR實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的核心問題是如何避免污染。在實(shí)際工作中，常見的有以下幾種污染類型：擴(kuò)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(shí)驗(yàn)就必須停止，直到找到污染源為止，而且實(shí)驗(yàn)結(jié)果必須作廢，需重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。所以發(fā)生污染后再圍繞實(shí)驗(yàn)室來尋找污染源不但耗時(shí)而且繁瑣，浪費(fèi)人力物力。因此要避免污染，首先應(yīng)是預(yù)防，而不是排除。

1、工作區(qū)域的嚴(yán)格劃分
（1）各個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域設(shè)置合理；

（2）各個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域要有明顯的標(biāo)記（如醒目的門牌或不同的地面顏色等），以避免各個(gè)不同實(shí)驗(yàn)區(qū)域設(shè)備物品、試劑等發(fā)生混淆。

2、合理的系統(tǒng)設(shè)置

（1）合理的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置，盡量采用全送全排的空調(diào)系統(tǒng)；

（2）嚴(yán)格的氣流壓力控制，保證不同的實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)不同的壓力要求。

3、規(guī)范的操作
（1）臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)人員必須進(jìn)行上崗培訓(xùn)，經(jīng)培訓(xùn)合格后才能從事臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)的工作；

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

（3）清潔工作及時(shí)、正確。實(shí)驗(yàn)工作結(jié)束后，必須立即對(duì)本區(qū)進(jìn)行清潔。除常規(guī)的消毒液體對(duì)表面進(jìn)行擦拭消毒或紫外線燈的照射消毒外，對(duì)一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備還應(yīng)進(jìn)行高壓消毒處理。

4、嚴(yán)格的管理
（1）嚴(yán)格控制進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室的人員。與實(shí)驗(yàn)無關(guān)的人員不得隨意進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室，有條件的情況下要設(shè)置獨(dú)立的通道和進(jìn)出整個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)的門；

（2）在各個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域使用帶有明顯區(qū)別標(biāo)志的工作服（如不同顏色），當(dāng)工作人員離開時(shí)不得將本區(qū)的工作服帶至其它區(qū)域；

（3）盡量減少在實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)不必要的走動(dòng)以減少交叉污染的可能性。

（4）擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)是最主要的擴(kuò)增產(chǎn)物污染來源，廢液不能在實(shí)驗(yàn)室中傾倒，必須經(jīng)消毒液浸泡消毒后在遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)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；

（5）擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)可能會(huì)用到某些可致基因突變和有*物質(zhì)，應(yīng)特別注意實(shí)驗(yàn)人員的安全防護(hù)。

5、完備的實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施
完備的實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施是保證實(shí)驗(yàn)工作的必要條件，應(yīng)根據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的不同配備相應(yīng)的設(shè)備和儀器，如超凈工作臺(tái)、離心機(jī)、加樣器等。

PCR實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)備見下表
本表所列儀器為滿足新冠病毒檢測所需的最低配置，空調(diào)排風(fēng)系統(tǒng)等不算在內(nèi)。

PCR實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制

為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的檢測結(jié)果，采取嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室管理體系極為重要

根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的具體情況制定和編寫質(zhì)量體系文件，《質(zhì)量手冊(cè)》、《程序文件》、《作業(yè)指導(dǎo)書》，并嚴(yán)格執(zhí)行。

管理體系的特點(diǎn)是應(yīng)有明確的目的、規(guī)范的管理、有效的制約、高效并自我調(diào)節(jié)的機(jī)制，具體要求如下：

建立完善的SOP文件，對(duì)完成各項(xiàng)質(zhì)量活動(dòng)的方法作出規(guī)定，每個(gè)SOP都應(yīng)對(duì)一個(gè)或一組相互關(guān)系的活動(dòng)進(jìn)行描述。

每個(gè)SOP文件應(yīng)說明該項(xiàng)質(zhì)量各環(huán)節(jié)的輸入、轉(zhuǎn)換和輸出所需的文件、物資、人員、記錄以及它們與有關(guān)活動(dòng)的接口關(guān)系。
明確每個(gè)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換過程中各項(xiàng)因素的要求，即由誰做、做什么、做到什么程序、達(dá)到什么要求，如何控制、形成什么記錄和報(bào)告，以及相應(yīng)的審批手續(xù)。

規(guī)定在質(zhì)量活動(dòng)中需要注意的例外或特殊情況的糾正措施。SOP應(yīng)簡練、明確和易懂并且工作人員熟練掌握和嚴(yán)格遵守。

盡量減少在實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)不必要的走動(dòng)以減少交叉污染的可能性。擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)是最主要的擴(kuò)增產(chǎn)物污染來源，廢液必須經(jīng)消毒液浸泡后在遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)室的地方棄掉，用過的一次性材料也應(yīng)經(jīng)消毒液浸泡后統(tǒng)一處理。

用到某些有毒物質(zhì)，應(yīng)特別注意實(shí)驗(yàn)人員的安全防護(hù)。完備的實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施是保證實(shí)驗(yàn)工作的必要條件。

人員配置
為保障實(shí)驗(yàn)室的正常運(yùn)行需要1名副高職稱以上的檢驗(yàn)技術(shù)人員，2名中級(jí)職稱以上的檢驗(yàn)技術(shù)人員，目前對(duì)新冠病毒檢測能力需求迫切，但是一個(gè)高質(zhì)量PCR實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)也不是在朝夕之間能完成。

PCR實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)方案及實(shí)驗(yàn)室裝修工程要求:
1、主體結(jié)構(gòu)：
主體為彩鋼板、鋁（Al)合金(熔點(diǎn)660)型材。室內(nèi)所有陰角、陽角均采用鋁合金

50內(nèi)圓角鋁（Al)，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(zhǔn)的四區(qū)分隔和氣壓調(diào)節(jié)：
將PCR過程分成試劑準(zhǔn)備、標(biāo)本制備和PCR擴(kuò)增，產(chǎn)物分析(Analyse)四個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)區(qū)。凈化實(shí)驗(yàn)室控制系統(tǒng)是整個(gè)潔凈實(shí)驗(yàn)室安全運(yùn)行的神經(jīng)中樞,由于潔凈實(shí)驗(yàn)室-生物安全實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)對(duì)象是危險(xiǎn)性的微生物，出于嚴(yán)格控制污染的原則，它要求以最少的維護(hù)人員，運(yùn)用最優(yōu)化的管理維護(hù)手段，來實(shí)時(shí)監(jiān)控每一個(gè)實(shí)驗(yàn)室中設(shè)備所處的物理環(huán)境，保證實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行過程中始終處于相對(duì)負(fù)壓環(huán)境，防止危險(xiǎn)性微生物外泄。整個(gè)區(qū)域有一個(gè)整體緩沖走廊。每個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)區(qū)設(shè)置有緩沖區(qū)，同時(shí)各區(qū)通過氣壓調(diào)節(jié)，使整個(gè)PCR實(shí)驗(yàn)過程中試劑和標(biāo)本免受氣溶膠的污染并降低擴(kuò)增產(chǎn)物對(duì)人員和環(huán)境的污染。
可打開緩沖區(qū)，緩沖區(qū)和PCR擴(kuò)增區(qū)的排風(fēng)扇往外排氣，在實(shí)驗(yàn)區(qū)的外墻上和各扇門上都安裝有風(fēng)量(定義:單位時(shí)間內(nèi)空氣的流通量)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(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)和三個(gè)緩沖區(qū)頂部以及傳送窗內(nèi)部安裝有紫外燈，供消毒用。潔凈實(shí)驗(yàn)室無菌試驗(yàn)室、生物安全實(shí)驗(yàn)室必須保證人身安全、環(huán)境安全、廢棄物安全和樣本安全，能長期而安全地運(yùn)行，同時(shí)還為需要實(shí)驗(yàn)室工作人員提供一個(gè)舒適、而良好的工作環(huán)境。

在試劑準(zhǔn)備區(qū)和標(biāo)本制備區(qū)還設(shè)置移動(dòng)紫外線燈，對(duì)實(shí)驗(yàn)桌進(jìn)行局部消毒。

4、不銹鋼(不銹耐酸鋼)傳遞窗：
試劑和標(biāo)本通過機(jī)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
地面建議使用聚氯乙烯卷材地面或自流坪地面，整體性好。便于進(jìn)行清掃，耐腐蝕(釋義:指腐爛、消失、侵蝕等)。

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