PCR實驗室 | pcr laboratory 又叫基因擴增實驗室。PCR是聚合酶鏈式反應(PolymeraseChainReaction)的簡稱。是一種分子生物學技術，用來放大指定的DNA片段，可看作生物體外的特殊DNA復制。按照DNA基因追蹤系統，能快速了解病人身體內的病毒含量，其精確度更是高達納米級別，精準檢測乙肝病毒在病人身體內存在的數量、是否復制、是否傳染、傳染性有多強、是否必要服藥、肝功能有否異常改變能及時判定病人最合適使用哪類抗病毒藥物、判定藥物療效怎么樣、給臨床治療提供了安全可靠的檢驗依據。

現階段PCR運用已取得長久的發展壯大，已變成疫病診斷，疫情控制等層面的有力工具，為了能規避在PCR方法中發生污染及發生假陽性和假陰性結果等狀況，確保結果的精確性，在實驗室環境安全控制上嚴苛保證實驗室獨立區域設計，功能分區明確，確保實驗室潔凈環境，人流物流嚴苛分流，設計合理的壓力梯度，建立有序的氣流組織方向，切實保證規避交叉污染。

PCR實驗室設計建設首先考慮――規避污染

因為PCR技術的高度敏感性，PCR技術要求高、影響因素多，從樣品制備到結果的形成，任何一處細微的差錯均會造成結果的偏差，造成樣品的假陽性和假陰性結果。

PCR實驗室研究過程中，許多操作都會形成氣溶膠，例如離心、混勻等操作。為確保環境安全，PCR實驗室設計建設需獨立區域設計，規避與其余環境的交叉混雜，以下兢美按照我們做過的工程案例從平面布局、凈化區域劃分，人物流設計和壓差控制等層面具體化講解。

一、PCR實驗室標準規范

《實驗室生物安全通用要求》國家標準GB19489-2008

《臨床基因擴增檢驗實驗室工作規范》衛醫發[2002]8號文

《臨床基因擴增檢驗實驗室管理暫行辦法》衛醫發[2002]10號文

《臨床基因擴增檢驗實驗室設計標準》衛醫發[2002]10號文附件

《基因檢驗實驗室技術要求》國家質監檢驗總局SN/T1193-2003

《潔凈室及相關受控環境-生物污染控制》國際標準ISO14698

《潔凈廠房設計規范》國家標準GB500732013

《潔凈室施工及驗收規范》GB50591-2010

《室內空氣質量標準》國家標準GB/T18832002

《生物安全實驗室建筑技術規范》國家標準GB50346-2011《病原微生物實驗室生物安全管理條例》衛生部(2004-11-12)

二、PCR實驗室區域劃分

1、試劑準備區：用以試驗試劑的準備。

該區域為正壓，作用是避免污染物質溢入。該區域里面又可分成3個區域：普通提取試劑的準備區、PCR試劑準備區和PCR主反應液準備區。在普通提取試劑的準備區內準備一些樣品核酸提取時所需的裂解液、提取液等；PCR試劑準備區用以PCR試劑的制備和保存。例如準備引物、探針等PCR試劑。為了能避免交叉污染，避免反復冷凍和解凍，試劑存貯溶液應當被平均為小的工作體積，存儲在這個房間內以便后用：PCR主反應液準備區將實行主反應混合液(除了樣品。所有的PCR所需試劑的混合)添加到PCR管的操作。重要提示：不可以將其他房間內的材料(包含擴增、模板和目標核酸或陽性對照、供應品、或設備)帶進試劑準備區。

2、樣品準備區：該區域無壓力設定要求。

該區域是用以對樣品實行分樣，將樣品實行研磨、粉碎、勻漿的區域。考慮到在這些粉碎、研磨和勻漿處理過程中會產生氣溶膠，因而，存在陽性樣品污染后續操作的可能性。該區域與后邊的區域應嚴苛隔離，應放到與后邊的3個區域隔開的獨立的房間內中。在樣品準備區內還可開設1個專門的封閉區或房間內用以樣品的接收和存儲。這一房間內能夠擺放冰箱用以樣品存儲，應當和樣品準備區其他區域隔離開。樣品準備區域的工作人員不能進到試劑準備區。

3、核酸提取區：核酸提取區是實行樣品核酸提取的區域。

該區域為負壓，作用是避免核酸外溢導致污染。樣品準備區又包含從樣品中實行核酸提取和純化的區域及其將核酸加到包含PCR主反應混合液管中的操作區域。添加完樣品后，PCR管的蓋子要盡量快地蓋好。使用PCR板和膠蓋時，陽性對照和含目標序列的樣品要與待測樣本分開操作，以避免模板添加時導致交叉污染

重要提示：這一房間內里的一切物品不能帶人試劑準備區。

4、擴增和產品檢測區：該區域是用來實行PCR擴增和PCR分析。

PCR儀擺放在這個區域。房間內保持負壓，作用是避免核酸外溢。在該區域工作人員一定要始終穿戴工作服和手套，在離開房間內前脫掉，避免擴增子污染其他地點。所有的用以擴增和產品檢測的設備要特定用以這一房間內。PCR分析]二作也設定在該區域，例如：酶切、測序、克隆等，但實驗室應盡量把這些活動分隔在不同區域或不同房間內。以降低擴增產物的污染風險。要是沒有條件在該區域開設負壓，此區域必須建立排風裝置。

三、PCR實驗室設計要點

1、分散方式PCR實驗室

所謂的分散方式PCR實驗室，就是指完成以上所述實驗過程的實驗用房彼此之間距離較遠，呈分散布置方式。針對這種布置方式的PCR實驗室，考慮到每個實驗相互間不容易相互干擾，因而無須特殊條件要求。

2、組合方式PCR實驗室

所謂的組合方式PCR實驗室,就是指完成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方式。針對組合方式PCR實驗室，考慮到每個實驗間集中布置，很容易導致相互干擾，因而，對總體布局及其屏障系統具有相應的要求。各室在入口處設緩沖間，以降低室內外空氣交換。

四、PCR實驗室氣流設計方案

人流物流設計方案各行其道，避免交叉混雜，整體區域設計方案1個公用走廊，工作區域相互間設計方案試劑物品傳輸專門窗，保證人物分流。

1、物流：在試劑準備區與標本制備區、標本制備區與PCR擴增區相互間，及其擴增區域和純化區相互間設計方案有電子連鎖不銹鋼傳遞窗，以單向實行試劑、標本等物品傳送，配制的試劑通過單向傳遞窗由試劑準備區傳輸到標本制備區，處理過的標本通過單向傳遞窗由標本制備區傳輸到PCR擴增區，按照工藝流程逐次傳輸，避免返流。單向物品傳送系統既確保了標本試劑不受污染，又確保了標本試劑不污染環境。

2、人流：工作人員通過閘間分別進到各自實驗區域，出入各實驗區域需要在閘間區域更換潔凈服，洗手消毒等。

五、PCR實驗室壓差設計

PCR實驗室應設計為負壓潔凈室，通過壓差操控，使整個PCR實驗全過程中試劑和標本免受氣溶膠的污染，并且降低擴增產物對人員和環境的污染。

每個實驗室與非潔凈區之間的閘間保持正壓，＞10Pa，實驗與閘間之間的氣流組織方向為：試劑準備區空氣流向閘間，標本制備區流向閘間，而PCR擴增區氣流方向由閘間流向PCR擴增區，純化區同理；

同時按照試劑單向流方向，每個實驗室之間設計不同壓力梯度來實現單向氣流組織方向，由試劑準備區（+20Pa）、標本制備區（+15Pa）、擴增反應一區（-5Pa）、純化區（-10Pa）、擴增反應二區（-20Pa）、到后純化區（-25Pa）壓力逐漸降低，形成單向負壓壓力梯度。

六、PCR實驗室污染的預防與操控

PCR實驗室設計的關鍵難題是怎樣避免污染。在現實工作中，普遍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。因為一旦發生污染，實驗就必須要停止，直至找出污染源才行，并且實驗結果必須要作廢，需再次采取實驗。因而發生污染后再圍繞實驗室來尋找污染源不但耗時并且繁瑣，浪費人力物力。因而要避免污染，首要應是預防，而不是排除。

1、運行區域的嚴格劃分

（1）每個實驗區域設置合理；

（2）每個實驗區域要有顯著的標記（如醒目的門牌或不同的地面顏色等），以避免每個不同實驗區域設備物品、試劑等發生混淆。

2、合理的系統設置

（1）合理的空調通風系統設置，盡量采用全送全排的空調系統；

（2）嚴格的氣流壓力操控，確保不同的實驗區內不同的壓力要求。

3、規范的實際操作

（1）擴增檢驗實驗室的技術人員必須要采取上崗培訓，經培訓合格后才能從事臨床基因擴增檢驗的運行；

（2）在實驗操作全過程中，操作者必須要戴手套，并時常更換。除此之外，實際操作中使用一次性帽子也是一個有效地防止污染的措施；

（3）清潔運行及時、正確。實驗運行結束后，必須要立即對本區采取清潔。除常規的消毒液體對表面采取擦拭消毒或紫外線燈的照射消毒外，對某些實驗設備還應采取高壓消毒處理。

4、嚴格的管理

（1）嚴格控制出入實驗室的人員。與實驗不相關的人員不能隨意出入實驗室，有條件的情形下要設置獨立的通道和出入整個實驗區的門；

（2）盡可能減少在實驗區內不必要的行走以減少交叉污染的可能性。

（3）擴增產物分析區是最主要的擴增產物污染來源，廢液不可以在實驗室中亂倒，必須要經消毒液浸沒消毒后在遠離實驗室的地方棄掉，使用過的吸頭等一次性材料也應經消毒液浸沒消毒后統一處理，如焚燒處理等；

（4）擴增產物分析區有可能會用到某些可致基因突變和有毒物質，應尤其留意實驗人員的安全保障。

5、完善的實驗室配套設施

完善的實驗室配套設施是確保實驗運行的必備條件，應依據每個實驗室實驗內容的不同配置相對的設備和儀器，如超凈工作臺、離心機、加樣器等。