PCR實驗室潔凈工程-PCR實驗室凈化工程裝修
PCR實驗室潔凈工程(PCR實驗室凈化工程裝修、實驗室凈化設(shè)備)PCR實驗室從設(shè)計到管理全攻略（承接實驗室潔凈工程）一般三級醫(yī)院都擁有標(biāo)準(zhǔn)PCR實驗室與具備核酸檢測的能力。而此次對二級醫(yī)院也提出同樣要求，意味著二級醫(yī)院也需要配備PCR實驗室。根據(jù)我國最新數(shù)據(jù)，截止2019年2月底我國三級醫(yī)院2582所，二級醫(yī)院9061所，一級醫(yī)院10084所。PCR實驗室建設(shè)的熱潮。本文就PCR實驗室設(shè)計、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實驗室裝修-PCR實驗室凈化工程為例（PCR即聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)），是分子生物學(xué)研究和實驗的常規(guī)方法，也是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)臨床等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的實驗技術(shù)。其特點是能將微量的DNA大幅增加，實驗室通常分為四個區(qū)域，即：試劑儲存和準(zhǔn)備區(qū)、標(biāo)本制備區(qū)、擴增反應(yīng)混合物配制和擴增區(qū)、擴增產(chǎn)物分析區(qū)（如使用全自動分析儀，區(qū)域可適當(dāng)合并）。進入各個區(qū)域嚴(yán)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）。工作人員離開時，不得將工作服帶出。
試劑儲存和準(zhǔn)備室（標(biāo)本制備區(qū)），儀器主要配置有：冷凍離心機、生物安全柜、冰箱、可移動紫外燈、全自動力核酸蛋白純化儀、專用工作服和工作鞋等。擴增反應(yīng)混合物配制和擴增區(qū)配置有：冰箱、高速離心機、超凈工作臺、PCR儀（要求負壓狀態(tài)）、可移動紫外燈、微量加樣器、核酸擴增儀等。擴增產(chǎn)物分析區(qū)主要配置有：移液器、振蕩器、超凈工作臺、毛細管電泳儀、冰箱、離心機、微量加樣器、可移動紫外燈等。
潔凈室一般實施兩級隔離，隔離通過生物安全柜、負壓隔離器、正壓防護服、手套、眼罩等實現(xiàn)；
二級隔離通過實驗室的建筑、空調(diào)凈化和電氣控制系統(tǒng)來實現(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，物別是百級以上，冷熱負荷在要求不是很嚴(yán)格的情況可能估算，現(xiàn)在專門有凈化空調(diào)機組，可以直接利用。
二級~四級生物安全實驗室應(yīng)實施兩級隔離。一般實驗室裝備有:超凈工作臺、生物安全柜、邊臺或不銹鋼操作臺、洗滌臺等。
PCR實驗室設(shè)計方案如下所示：
場地要求及實驗室設(shè)計及場地要求一般參照以下文件：
《醫(yī)療機構(gòu)管理條例》
《醫(yī)療機構(gòu)臨床實驗室管理辦法》
《臨床基因擴增檢驗實驗室管理暫行辦法》
《醫(yī)療機構(gòu)臨床基因擴增實驗室管理辦法》
標(biāo)準(zhǔn)的PCR實驗室一般分為四個區(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擴增區(qū)，四區(qū)為產(chǎn)物分析區(qū)。為避免交叉污染，進入各個工作區(qū)域必須嚴(yán)格遵循單一方向進行，即只能從試劑貯存和準(zhǔn)備區(qū)→標(biāo)本制備區(qū)→擴增反應(yīng)混合物配制和擴增區(qū)→擴增產(chǎn)物分析區(qū)。各實驗區(qū)之間的試劑及樣品傳遞應(yīng)通過傳遞窗進行。
場地一般要求在80平米以上，此標(biāo)準(zhǔn)PCR實驗室可開展包括新冠病毒在內(nèi)的常規(guī)分子檢測項目。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平臺上開發(fā)的，因此沒有產(chǎn)物分析區(qū)也不會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目就無法開展。
PCR實驗室的場地限制條件較多，且因時間要求更為緊迫，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，一個非常緊湊的PCR實驗室可以將空間設(shè)計在僅為35平米左右，但是其防污染能力較差，小編不推薦。
不管是幾個區(qū)，可將PCR過程分成試劑準(zhǔn)備、標(biāo)本制備和PCR擴增檢測三個獨立組成。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。PCR實驗室一定在三個實驗區(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(zhǔn)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。
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）。
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，瓷磚間接縫需要小于2mm。
PCR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(yán)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(yán)格控制送、排風(fēng)的比例以保證各實驗區(qū)的壓力要求。
1、試劑貯存和準(zhǔn)備區(qū)
該實驗區(qū)主要進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、貯存及其加入至擴增反應(yīng)管和測定RNA時cDNA的合成。
本區(qū)的壓力梯度要求為：相對于鄰近區(qū)域為正壓，以避免從鄰近區(qū)進入本區(qū)的氣溶膠污染。另外，由于在加樣操作中可能會發(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。
3、擴增反應(yīng)混合物配制和擴增區(qū)
該區(qū)域主要進行的操作為DNA或cDNA擴增。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)進行。在巢式PCR測定中，通常在第一輪擴增后必須打開反應(yīng)管，因此巢式擴增有較高的污染危險性，第二次加樣必須在本區(qū)內(nèi)進行。
本區(qū)的壓力梯度要求為：相對于鄰近區(qū)域為負壓，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。個別操作如加樣等應(yīng)在超凈臺內(nèi)進行。
4、擴增產(chǎn)物分析區(qū)
該區(qū)域主要進行的操作為擴增片段的測定。如使用全自動封閉分析儀器檢測，此區(qū)域可不設(shè)。
本區(qū)是最主要的擴增產(chǎn)物污染來源，因此對本區(qū)的壓力梯度的要求為：相對于鄰近區(qū)域為負壓，以避免擴增產(chǎn)物從本區(qū)擴散至其它區(qū)域。
PCR實驗室污染的預(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。
1、工作區(qū)域的嚴(yán)格劃分
（1）各個實驗區(qū)域設(shè)置合理；
（2）各個實驗區(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），以避免各個不同實驗區(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，保證不同的實驗區(qū)內(nèi)不同的壓力要求。
3、規(guī)范的操作
（1）臨床基因擴增檢驗實驗室的技術(shù)人員必須進行上崗培訓(xùn)，經(jīng)培訓(xùn)合格后才能從事臨床基因擴增檢驗的工作；
（2）在實驗操作過程中，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有效地防止污染的措施；
（3）清潔工作及時、正確。實驗工作結(jié)束后，必須立即對本區(qū)進行清潔。除常規(guī)的消毒液體對表面進行擦拭消毒或紫外線燈的照射消毒外，對一些實驗設(shè)備還應(yīng)進行高壓消毒處理。
4、嚴(yán)格的管理
（1）嚴(yán)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）在各個實驗區(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)工作人員離開時不得將本區(qū)的工作服帶至其它區(qū)域；
（3）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。
（4）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；
（5）擴增產(chǎn)物分析區(qū)可能會用到某些可致基因突變和有*物質(zhì)，應(yīng)特別注意實驗人員的安全防護。
5、完備的實驗室配套設(shè)施
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。
PCR實驗室主要設(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實驗室質(zhì)量控制
為實現(xiàn)高質(zhì)量的檢測結(jié)果，采取嚴(yán)格的實驗室管理體系極為重要
根據(jù)實驗室的具體情況制定和編寫質(zhì)量體系文件，《質(zhì)量手冊》、《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)的機制，具體要求如下：
建立完善的SOP文件，對完成各項質(zhì)量活動的方法作出規(guī)定，每個SOP都應(yīng)對一個或一組相互關(guān)系的活動進行描述。
每個SOP文件應(yīng)說明該項質(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)活動的接口關(guān)系。
明確每個環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)換過程中各項因素的要求，即由誰做、做什么、做到什么程序、達到什么要求，如何控制、形成什么記錄和報告，以及相應(yīng)的審批手續(xù)。
規(guī)定在質(zhì)量活動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。
盡量減少在實驗區(qū)內(nèi)不必要的走動以減少交叉污染的可能性。擴增產(chǎn)物分析區(qū)是最主要的擴增產(chǎn)物污染來源，廢液必須經(jīng)消毒液浸泡后在遠離實驗室的地方棄掉，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。
人員配置
為保障實驗室的正常運行需要1名副高職稱以上的檢驗技術(shù)人員，2名中級職稱以上的檢驗技術(shù)人員，目前對新冠病毒檢測能力需求迫切，但是一個高質(zhì)量PCR實驗室的建設(shè)也不是在朝夕之間能完成。
PCR實驗室設(shè)計方案及實驗室裝修工程要求:
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擴增，產(chǎn)物分析(Analyse)四個獨立的實驗區(qū)。凈化實驗室控制系統(tǒng)是整個潔凈實驗室安全運行的神經(jīng)中樞,由于潔凈實驗室-生物安全實驗室的實驗對象是危險性的微生物，出于嚴(yán)格控制污染的原則，它要求以最少的維護人員，運用最優(yōu)化的管理維護手段，來實時監(jiān)控每一個實驗室中設(shè)備所處的物理環(huán)境，保證實驗室運行過程中始終處于相對負壓環(huán)境，防止危險性微生物外泄。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)，緩沖區(qū)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(定義:單位時間內(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。潔凈實驗室無菌試驗室、生物安全實驗室必須保證人身安全、環(huán)境安全、廢棄物安全和樣本安全，能長期而安全地運行，同時還為需要實驗室工作人員提供一個舒適、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)置移動紫外線燈，對實驗桌進行局部消毒。
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。便于進行清掃，耐腐蝕(釋義:指腐爛、消失、侵蝕等)。
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