PCR基因扩增实验室装修设计解决方案-生命科学

PCR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:艾滋病检测、乙型肝炎、禽疫病、癌基因的检测和诊断，DNA指纹、个体识别、亲子鉴定及法医物证，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。PCR实验室即基因扩增实验室，PCR实验室的分区规划怎么做？PCR实验室的建设设计要点有哪些？PCR实验室必须是单向走廊吗？走廊和传递窗是不是标配？就以上PCR实验室相关问题，上海CEIDI西递做了相关资料整理如下 ：

一、PCR基因扩增实验室建设设计要点

1. PCR基因扩增实验室可以是分散形式，也可以是组合形式。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。

①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实验室建设设计，由于各个实验之间不易相互干扰，因此无需特殊条件要求。

②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实验室的建设设计，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。

二、CEIDI西递 PCR基因扩增实验室设计装修经验补充

①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。

②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。

③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定位置，且高度为地面铺装好后2600mm处。

④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。

5. 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。

6. 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。

三、PCR基因扩增实验室设计装修必须是单向走廊吗？走廊和传递窗是标配吗？

PCR实验室装修设计是一个考验专业性的设计装修项目，西递发现许多公司在进行设计时喜欢谁设置PCR走廊，但其实PCR走廊对于实验室装修设计来说并不是标配，尤其在建筑进深不够的时候千万不要硬做PCR走廊。（PCR实验室装修必须是单向走廊吗？）且PCR走廊会增加交叉污染，如下即为错误范例：

传递窗的本质则同缓冲间，是物流的缓冲间。传递窗并非必须设置，但一般实验机构和实验人员为便于操作都喜欢设传递窗，其实只要不涉及洁污分流就不需要设传递窗，如下图某实验建设单位设置的传递窗。

四、PCR实验室的功能分区

1. PCR实验室的设计通常有四大分区：试剂储存和准备区、标本制备区、核算扩增区、产物分析区。这四个分区原本就不需要连接在一起，且在物理空间上必须是独立的，各区域无论在空间上还是在使用中，应处于分隔状态，不能有空气的直接相通。

2. PCR实验室的功能区分布：

① PCR的用房分区可分散布置，可集中布置；集中布置的分布原则是依次排列、独立分区；4个基本分区可根据需要进行递增/减。如下为PCR实验室功能分区的常见布局

② 建筑上，缓冲间是阻隔空气交换的首要措施

③ 进入工作区域应严格按照单一方向进行，即：试剂储存和准备区——标本制备区——核算扩增区——产物分析区

3. PCR实验室功能区的压力控制：

① 压力梯度在10Pa及以上

② 两种控制方式：系统控制和排风功率变化。系统控制即4个房间的压力控制应同时启停；排风控制即排风管道应分支，否则实验室停运时风流倒灌，造成污染。

五、PCR基因扩增实验室的主要设备

①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。如下为PCR实验室的试剂准备和储存区：

②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。如下为PCR实验室的标本制备区

③扩增区：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。如下为PCR实验室扩增反映混合物配制和扩增区：

④分析区：主要仪器设备有酶标仪、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。如下为PCR实验室扩增产物分析区

六、PCR基因扩增实验室装修工程的通风系统、压力控制、污染预防、安装条件

1.实验室空调通风系统设计及压力控制：

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

2.污染的预防与控制：

PCR实验室设计的核心问题是如何避免污染。在实际工作中，常见的有以下几种污染类型：扩增产物的污染；天然基因组DNA的污染；试剂的污染以及标本间的污染。由于一旦发生污染，实验就必须停止，直到找到污染源为止，而且实验结果必须作废，需重新进行实验。所以发生污染后再围绕实验室来寻找污染源不但耗时而且繁琐，浪费人力物力。因此要避免污染，首先应是预防，而不是排除。

3. 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和通风口尺寸。

七、CEIDI西递PCR基因扩增实验室建设案例

CEIDI西递，专业提供千级至三十万级标准洁净工程的设计、施工安装一站式服务，以高质量的工程建设和服务品质，承建了国内数百家企业的净化室车间、无尘厂房、洁净实验室工程。拥有国家设计与施工二级资质、净化工程设计与施工一级资质环保一级资质、机电安装三级资质、钢结构三级资质、环保三级资质。西递过往PCR基因扩增实验室建设案例如——上海方达医药研发GMP实验室装修工程。

2019年1月8日，CEIDI西递与方达医药完成设计签约，2019年1月30日完成施工签约，并于2019年年初动工，全面开展位于军事医学科学院张江研发中心的Lab+Office装修项目（上海市浦东新区张衡路1227号一、二楼实验室）。方达医药是全方位一体化的医药研发合同研究组织（CRO），于2006年增设方达医药技术（上海）有限公司，是中国按照美国FDA标准建立和运营的GLP实验室。