一、 什么是PCR實驗室
基因擴增實驗室又稱PCR實驗室,其特點是能將微量的DNA大幅增加,PCR是分子微生物學研究和實驗的常規方法,廣泛應用于生物學各個領域,例如:檢驗艾滋病、乙型肝炎、禽疫病、癌基因的檢測和診斷,DNA指紋、個體識別、親子鑒別及法醫物證,動、植物檢疫,動物及其衍生產品檢測,動物飼料、化妝品、食品衛生檢測,轉基因作物與轉基因微生物檢測等。
二、PCR實驗室設計依據
國家關于PCR實驗室建設及管理的現行規范和標準
《臨床基因擴增檢驗實驗室管理暫行辦法》衛生部
《臨床基因擴增檢驗實驗室基本設置標準》
《臨床基因擴增檢驗實驗室工作規范》
《醫療機構臨床基因擴增檢驗實驗室管理辦法》衛辦醫政發(2010)194號
《醫療機構臨床基因擴增檢驗實驗室工作導則》
《生物安全實驗室建筑技術規范》GB50346-2011
《生物安全通用要求》GB19489-2008
《潔凈廠房設計規范》GB50073-2013
《微生物和生物醫學實驗室生物安全通用準則》WS233-2022
三、PCR實驗室的設計
1、臨床基因擴增檢驗實驗室區域設計原則。
原則上臨床基因擴增檢驗實驗室應當設置以下區域:試劑儲存和準備區、標本制備區、擴增區、擴增產物分析區。這4個區域在物理空間上必須是完全相互獨立的,各區域無論是在空間上還是在使用中,應當始終處于完全的分隔狀態,不能有空氣的直接相通。根據使用儀器的功能,區域可適當合并。例如使用實時熒光PCR儀,擴增區、擴增產物分析區可合并;采用樣本處理、核酸提取及擴增檢測為一體的自動化分析儀,則標本制備區、擴增區、擴增產物分析區可合并。各區的功能是:
1.1.試劑儲存和準備區:貯存試劑的制備、試劑的分裝和擴增反應混合液的準備,以及離心管、吸頭等消耗品的貯存和準備。
1.2.標本制備區:核酸(RNA、DNA)提取、貯存及其加入至擴增反應管。對于涉及臨床樣本的操作,應符合生物安全二級實驗室(BSL-2)防護設備、個人防護和操作規范的要求。
1.3.擴增區:DNA合成、DNA擴增及檢測。
1.4.擴增產物分析區:擴增片段的進一步分析測定,如雜交、酶切電泳、變性高效液相分析、測序等。
四、PCR實驗室空調通風系統設計及壓力控制
1、臨床基因擴增檢驗實驗室的空氣流向。臨床基因擴增檢驗實驗室的空氣流向可按照試劑儲存和準備區→標本制備區→擴增區→擴增產物分析區進行,防止擴增產物順空氣氣流進入擴增前的區域。可按照從試劑儲存和準備區→標本制備區→擴增區→擴增產物分析區方向空氣壓力遞減的方式進行。可通過安裝排風扇、負壓排風裝置或其他可行的方式實現。
2、PCR實驗室應設計為負壓潔凈室,通過壓差控制,使整個PCR實驗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。按照試劑單向流方向,各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。
3、氣流組織建議
3.1、氣流組織采用上送下排,送風口和排風口布置應使室內氣流停滯的空間降低到最小程度
3.2、在生物安全柜操作面或其他有氣溶膠操作地點的上方附近不得設送風口
3.3、高效過濾器排室風口應設在內被污染最高的區域,單向布置,不得有障礙
3.4、不能以回(排)風夾墻代替風管支管,排風高效過濾器裝置與排風總管的連接必須全部是實體風管。
4、PCR實驗室室內設計參數
五、PCR實驗室裝修
1、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度;墻體內壁光潔、不吸附、耐腐蝕、易清洗消毒;(潔凈板裝修)
2、地面材料應滿足無縫隙、無滲漏、光潔、耐腐蝕的要求。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(大于或等于800mm)接縫需要小于2mm。
3、燈具要選用凈化燈具(照度≥300Lux),能達到便于清洗、不積灰塵的特點。在四個實驗區和四個緩沖區域頂部及傳送窗內部安裝有紫外燈≥1.5W/m³(WS/T 367-2012《醫療機構消毒技術規范》c6.3.1),供消毒用。在試劑準備區和樣品制備區還設置移動紫外燈,對實驗桌進行局部消毒。
4、試劑和標本通過機械連鎖不銹鋼傳遞窗傳遞,保證試劑和標本在傳遞過程中不受污染。
六、注意問題
1、幾個區域的大小設置情況,應該是試劑準備區、產物擴增區、擴增分析區,要小一些;樣品制備區應大一些,因為樣品制備室要放置衣柜生物安全柜和一個低溫冰箱。
2、試劑準備區、樣品制備區設立緊急洗眼器,以備不時之需。
3、PCR實驗室的潔凈度可以依據用戶的實際使用情況和資金的投入來設計。