“机器一分钟都不停,人员轮番上阵。每人每天只能休息四个小时。”是目前核酸检测实验室的现状,在疫情防控依然严峻的今天,核酸检测实验室承担着重要的责任。
其实核酸检测实验室就是净化工程里常说的PCR实验室,这是一个考验专业性的设计装修项目。牵扯到土建专业、净化空调专业、自动控制及电气专业、工艺管道专业、特种装修装饰专业。参与施工的企业应当具有相应的建筑装修装饰、机电安装、电子与智能化安装、专项设计、安全生产许可证等相应资质。
PCR实验室的走廊
一、PCR实验室的平面布局
基因扩增实验室的设计通常有四大分区:试剂贮存和准备区、标本制备区、核酸扩增区、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完全独立的,各区域无论在空间上还是在使用中,应处于完全的分隔状态,不能有空气的直接相通。 各试验区的试剂及样本传递必须通过传递窗进行,进入各个工作区域必须严格遵循单一方向进行,即只能从试剂贮存和准备区→标本制备区→扩增反应混合物配制和扩增区→扩增产物分析区。
实验室简图
二、PCR实验室类型
PCR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, 是指完成基因扩增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。
三、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,要严格控制送风、排风的比例以保证各实验区的压力要求。
1、试剂贮存和准备区
该实验区主要进行的操作为贮存试剂的制备、试剂的分装和主反应混合液的制备。试剂和用于标本制作的材料应直接运送至该区,不得经过其他区域。试剂原材料必须贮存在本区内,并在本区内制备成所需的贮存试剂。
对于气流压力的控制,本区并没有严格的要求。
2、标本制备区
该区域主要进行的操作为临床标本的保存、核酸(RNA、DNA)提取、贮存及其加入至扩增反应管和测定RNA时cDNA的合成。
本区的压力梯度要求为:相对于邻近区域为正压,以避免从邻近区进入本区的气溶胶污染。另外,由于在加样操作中可能会发生气溶胶所致的污染,所以应避免在本区内不必要的走动。
3、扩增反应混合物配制和扩增区
该区域主要进行的操作为DNA或 cDNA扩增。此外,已制备的DNA模板和合成的 cDNA(来自样本制备区) 的加入和主反应混合液(来自试剂贮存和制备区) 制备成反应混合液等也可在本区内进行。在巢式 PCR测定中,通常在第一轮扩增后必须打开反应管,因此巢式扩增有较高的污染危险性,第二次加样必须在本区内进行。
本区的压力梯度要求为:相对于邻近区域为负压,以避免气溶胶从本区漏出。为避免气溶胶所致的污染,应尽量减少在本区内的不必要的走动。个别操作如加样等应在超净台内进行。
4、扩增产物分析区
该区域主要进行的操作为扩增片段的测定。如使用全自动封闭分析仪器检测,此区域可不设。
本区是最主要的扩增产物污染来源,因此对本区的压力梯度的要求为:相对于邻近区域为负压,以避免扩增产物从本区扩散至其它区域。
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