如何建一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的PCR 實(shí)驗(yàn)室？PCR實(shí)驗(yàn)室如何設(shè)計(jì)規(guī)劃才堪稱專業(yè)？PCR實(shí)驗(yàn)室管理又有哪些注意要點(diǎn)？本文讓你從0開(kāi)始搞懂PCR實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)。

標(biāo)準(zhǔn)的PCR 實(shí)驗(yàn)室分為四個(gè)區(qū)域，分別為：

n1.試劑配制區(qū)； 

n2.樣品處理區(qū)； 

n3.核酸擴(kuò)增區(qū)；

n4.產(chǎn)物分析區(qū)；

 

如使用全自動(dòng)分析儀，區(qū)域可適當(dāng)合并。（進(jìn)入各工作區(qū)域必須嚴(yán)格按照單一方向進(jìn)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(kāi)各工作區(qū)域時(shí)，不得將工作服帶出） 

PCR實(shí)驗(yàn)室平面布局

【各區(qū)的功能分別為】

試劑準(zhǔn)備區(qū)：擴(kuò)增試劑的配制、分裝和保存。 

樣品處理區(qū)：樣品登記、分裝；核酸提取、保存和加樣。 

擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)：擴(kuò)增產(chǎn)物的測(cè)定、結(jié)果分析、登記及報(bào)告。 

 

擴(kuò)增前區(qū)與擴(kuò)增后區(qū)應(yīng)嚴(yán)格分開(kāi)，須使用不同的房間，兩區(qū)之間最好有一定的間隔。 

使用商品化試劑盒可在樣品處理區(qū)進(jìn)行少量試劑配制。 

在滿足下列操作和清潔處理要求的前提下樣品處理區(qū)和試劑準(zhǔn)備區(qū)可設(shè)在同一房間內(nèi)： 

在生物安全柜內(nèi)操作； 

每個(gè)實(shí)驗(yàn)人員、實(shí)驗(yàn)組分別使用各自的試劑及耗材； 

盛放污染材料的器皿密封并一次性使用； 

用有效的方法對(duì)操作區(qū)域和共享器具在實(shí)驗(yàn)前后進(jìn)行清潔及消毒。

PCR實(shí)驗(yàn)室建設(shè)規(guī)劃要點(diǎn)

1、主體結(jié)構(gòu)： 

主體為彩鋼板、鋁合金型材。室內(nèi)所有陰角、陽(yáng)角均采用鋁合金50內(nèi)圓角鋁，從而解決容易污染、積塵、不易清掃等問(wèn)題。結(jié)構(gòu)牢固，線條簡(jiǎn)明，美觀大方，密封性好。

2、標(biāo)準(zhǔn)的三區(qū)分隔和氣壓調(diào)節(jié)：

將PCR過(guò)程分成試劑準(zhǔn)備、標(biāo)本制備和PCR擴(kuò)增檢測(cè)三個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)區(qū)。整個(gè)區(qū)域有一個(gè)整體緩沖走廊。每個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)區(qū)設(shè)置有緩沖區(qū)， 同時(shí)各區(qū)通過(guò)氣壓調(diào)節(jié)，使整個(gè)PCR實(shí)驗(yàn)過(guò)程中試劑和標(biāo)本免受氣溶膠的污染并降低擴(kuò)增產(chǎn)物對(duì)人員和環(huán)境的污染。

 

可打開(kāi)緩沖區(qū)Ⅰ，緩沖區(qū)Ⅱ和 PCR 擴(kuò)增區(qū)的排風(fēng)扇往外排氣，在實(shí)驗(yàn)區(qū)的外墻上和各扇門(mén)上都安裝有風(fēng)量可調(diào)的回風(fēng)口，空氣通過(guò)回風(fēng)口向室內(nèi)換氣。

3、 消毒：

在三個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)和三個(gè)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(dòng)紫外線燈，對(duì)實(shí)驗(yàn)桌進(jìn)行局部消毒。

4、機(jī)械連鎖不銹鋼傳遞窗：

試劑和標(biāo)本通過(guò)機(jī)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(guò)程中不受污染（人物分流） 

5、 地面

地面建議使用PVC卷材地面或自流坪地面，整體性好。便于進(jìn)行清掃，耐腐蝕。沒(méi)有條件的也可采用水磨石地面，或大塊的瓷磚（至少800mm×800mm）接縫需要小于2mm。

6、照明

燈具要選用凈化燈具，能達(dá)到便于清洗、不積塵的特點(diǎn)。

在建設(shè)的過(guò)程中應(yīng)注意

●規(guī)范的安裝流程和全面的服務(wù)流程。 

●嚴(yán)格按照規(guī)范科學(xué)設(shè)計(jì)的安裝流程。

●安裝前需要確定以下安裝條件，如：電源電壓，電源進(jìn)線位置，電話網(wǎng)絡(luò)線進(jìn)線位置，進(jìn)水水壓，最小安裝空間，地面平整度，通風(fēng)孔、進(jìn)水管和下水管的位置等，理想狀態(tài)的空間尺寸和通風(fēng)口尺寸。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

PCR實(shí)驗(yàn)室可以是分散形式，也可以是組合形式。完成一組PCR實(shí)驗(yàn)，通常應(yīng)經(jīng)過(guò)試劑配制、樣品處理、核酸擴(kuò)增及產(chǎn)物分析四個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，若實(shí)驗(yàn)工藝需要，還應(yīng)增加樣品粉碎過(guò)程。

一、分散形式PCR實(shí)驗(yàn)室

所謂分散形式PCR實(shí)驗(yàn)室，是指完成上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)用房彼此相距較遠(yuǎn)，呈分散布置形式。對(duì)于這種布置形式的PCR實(shí)驗(yàn)室，由于各個(gè)實(shí)驗(yàn)之間不易相互干擾，因此無(wú)需特殊條件要求。

二、組合形式PCR實(shí)驗(yàn)室

所謂組合形式PCR實(shí)驗(yàn)室, 是指完成PCR四個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的實(shí)驗(yàn)用房相鄰布置，組成獨(dú)立實(shí)驗(yàn)區(qū)域的形式。對(duì)于組合形式PCR實(shí)驗(yàn)室，由于各個(gè)實(shí)驗(yàn)間集中布置，容易造成相互干擾，因此，對(duì)總體布局以及屏障系統(tǒng)具有一定的要求。各室在入口處設(shè)緩沖間，以減少室內(nèi)外空氣交換。

一些經(jīng)驗(yàn)：

試劑配制室及樣品處理室宜呈微正壓，以防外界含核酸氣溶膠的空氣進(jìn)入，造成污染；

可以通過(guò)控制進(jìn)風(fēng)風(fēng)量大于排風(fēng)風(fēng)量達(dá)到正壓效果。

 

核酸擴(kuò)增室及產(chǎn)物分析室應(yīng)呈微負(fù)壓，以防含核酸的氣溶膠擴(kuò)散出去污染試劑與樣品，可以通過(guò)控制排風(fēng)風(fēng)量大于進(jìn)風(fēng)風(fēng)量達(dá)到負(fù)壓效果。 

 

在理想情況下，PCR實(shí)驗(yàn)室緩沖間內(nèi)，可設(shè)置正壓，使室內(nèi)空氣不流向室外，室外空氣不流向室內(nèi)。 PCR實(shí)驗(yàn)室進(jìn)風(fēng)由原有中央空調(diào)控制，要求將中央空調(diào)風(fēng)口安裝到指定定點(diǎn)，且高度為地面鋪裝好后2600mm處。

 

如果使用熒光PCR儀，擴(kuò)增室和產(chǎn)物分析室可以合并。

 

若房間進(jìn)深允許，可設(shè)PCR內(nèi)部專用走廊。需要指出的是在減少室內(nèi)外空氣交換方面，緩沖間比專用走廊更有意義。

 

各個(gè)區(qū)域之間應(yīng)具備單向的實(shí)驗(yàn)工藝流、物流、人流與氣流，形成單向流程的保護(hù)屏障，避免實(shí)驗(yàn)之間的相互干擾，防止核酸氣溶膠對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程造成污染產(chǎn)生假性結(jié)果。

 

實(shí)驗(yàn)室的墻體，包括頂棚，應(yīng)結(jié)構(gòu)牢固、氣密性好；所有陰角宜采用圓弧形線條過(guò)渡；墻體內(nèi)壁光潔、不吸附、耐腐蝕、易清洗消毒；地面材料應(yīng)滿足無(wú)縫隙、無(wú)滲漏、光潔、耐腐蝕的要求。

PCR實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)備

試劑準(zhǔn)備區(qū) 

儀器設(shè)備主要有冰箱、超凈臺(tái)、加樣器、混勻器、天平和離心機(jī)等，加樣器、天平除了要專用外，還應(yīng)有定期校準(zhǔn)。 試劑分裝應(yīng)在超凈臺(tái)中進(jìn)行 擴(kuò)增反應(yīng)混合液應(yīng)使用分子生物學(xué)級(jí)的，試劑制備好后應(yīng)有質(zhì)檢：一是否有污染、二是檢測(cè)試劑的擴(kuò)增效果。

標(biāo)本制備區(qū) 

儀器設(shè)備主要有生物安全柜、加樣器、離心機(jī)、溫育儀、混勻器等 

擴(kuò)增區(qū) 

擴(kuò)增區(qū)的主要儀器是核酸擴(kuò)增儀、超凈臺(tái)、微量加樣器、離心機(jī)、可移動(dòng)紫外燈。擴(kuò)增儀需進(jìn)行校準(zhǔn)。并配備UPS電源，以防止由于電壓的波動(dòng)，停電對(duì)擴(kuò)增效果的影響。

分析區(qū) 

本區(qū)所使用的儀器設(shè)備有酶標(biāo)儀、洗板機(jī)、加樣器和水浴箱等 潔凈實(shí)驗(yàn)區(qū)的緩沖間部分面積不能超過(guò)主實(shí)驗(yàn)室的八分之一,這是有規(guī)定的。 

一些瑣碎的、不可忽略的設(shè)計(jì)

1.實(shí)驗(yàn)室空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及壓力控制 

PCR實(shí)驗(yàn)室并沒(méi)有嚴(yán)格的凈化要求，但是為避免各個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)，要嚴(yán)格控制送、排風(fēng)的比例以保證各實(shí)驗(yàn)區(qū)的壓力要求。

2.污染的預(yù)防與控制 

PCR實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題是如何避免污染。在實(shí)際工作中，常見(jiàn)的有以下幾種污染類型：擴(kuò)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(shí)驗(yàn)就必須停止，直到找到污染源為止，而且實(shí)驗(yàn)結(jié)果必須作廢，需重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。所以發(fā)生污染后再圍繞實(shí)驗(yàn)室來(lái)尋找污染源不但耗時(shí)而且繁瑣，浪費(fèi)人力物力。因此要避免污染，首先應(yīng)是預(yù)防，而不是排除。

PCR實(shí)驗(yàn)室不可缺少的嚴(yán)格管理

（1）嚴(yán)格控制進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室的人員。與實(shí)驗(yàn)無(wú)關(guān)的人員不得隨意進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室，有條件的情況下要設(shè)置獨(dú)立的通道和進(jìn)出整個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)的門(mén)； 

（2）盡量減少在實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)不必要的走動(dòng)以減少交叉污染的可能性。 

（3）擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)是最主要的擴(kuò)增產(chǎn)物污染來(lái)源，廢液不能在實(shí)驗(yàn)室中傾倒，必須經(jīng)消毒液浸泡消毒后在遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)室的地方棄掉，用過(guò)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； 

（4）擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)可能會(huì)用到某些可致基因突變和有毒物質(zhì)，應(yīng)特別注意實(shí)驗(yàn)人員的安全防護(hù)。 3.5完備的實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施 完備的實(shí)驗(yàn)室配套設(shè)施是保證實(shí)驗(yàn)工作的必要條件，應(yīng)根據(jù)各個(gè)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的不同配備相應(yīng)的設(shè)備和儀器，如超凈工作臺(tái)、離心機(jī)、加樣器等。