新冠病毒檢測中，核酸檢測是目前可靠的篩查和確認手段，使用也為普遍。而核酸檢測方法中，PCR儀無疑是本次疫情檢測的關鍵利器。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)據結果的準確性，不漏檢、錯檢疑似病例。

核酸檢測中，應該如何{建設一個標準的PCR實驗室如何設計規(guī)劃才堪稱專業(yè)？PCR實驗室管理又有哪些注意要點？

 

廣東科藝普設計標準的PCR實驗室分為四個區(qū)域，分別為：

 

1.試劑配制區(qū)；

 

2.樣品處理區(qū)；

 

3.核酸擴增區(qū)；

 

4.產物分析區(qū)

 

一、PCR實驗室設計規(guī)劃

 

如使用全自動分析儀，區(qū)域可適當合并。

 

（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）

 

二、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。

 

擴增產物分析區(qū)：擴增產物的測定、結果分析、登記及報告

 

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

 

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)可設在同一房間內：

 

在生物安全柜內操作；

 

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。

 

三、PCR實驗室建設規(guī)劃要點

 

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、標準的三區(qū)分隔和氣壓調節(jié)：

 

將PCR過程分成試劑準備、標本制備和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)設置有緩沖區(qū)，同時各區(qū)通過氣壓調節(jié)，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(huán)境的污染。

 

可打開緩沖區(qū)Ⅰ，緩沖區(qū)Ⅱ和PCR擴增區(qū)的排風扇往外排氣，在實驗區(qū)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(qū)和三個緩沖區(qū)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(qū)和標本制備區(qū)還設置移動紫外線燈，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。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。

 

在建設的過程中應注意

 

●規(guī)范的安裝流程和全面的服務流程。

 

●嚴格按照規(guī)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，小安裝空間，地面平整度，通風孔、進水管和下水管的位置等，理想狀態(tài)的空間尺寸和通風口尺寸。

 

四、PCR實驗室設計要點

 

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(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。各室在入口處設緩沖間，以減少室內外空氣交換。

 

廣東科藝普對PCR實驗室建設一些經驗分享：

 

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(qū)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。

 

PCR實驗室主要設備

 

試劑準備區(qū)

 

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(qū)

 

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(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)所使用的儀器設備有酶標儀、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計

 

1.實驗室空調通風系統(tǒng)設計及壓力控制

 

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、排風的比例以保證各實驗區(qū)的壓力要求。

 

2.污染的預防與控制

 

PCR實驗室設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：擴增產物的污染；天然基因組DNA的污染；試劑的污染以及標本間的污染。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，首先應是預防，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。與實驗無關的人員不得隨意進出實驗室，有條件的情況下要設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)內不必要的走動以減少交叉污染的可能性。

 

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

 

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