PCR实验室走廊缓冲间怎样设计合理？专业布局要点解析

进行高灵敏度核酸检测的核心设施是临床基因扩增检验实验室，也就是PCR实验室，其核心设计原则是借助物理隔离以及定向气流组织，极为严格地防范核酸气溶胶污染，以此确保检测结果的准确性。本方案参照《临床基因扩增检验实验室工作规范》，参照《医疗机构临床基因扩增检验实验室管理办法》，参照GB 50346 – 2011《生物安全实验室建筑技术规范》，参照GB 19489 – 2008《实验室生物安全通用要求》等标准，从专业工程角度来阐述PCR实验室设计方案。

PCR实验室功能分区与平面布局规范

（一）核心功能分区定义

PCR实验室的功能分区，乃是把控污染的根基所在。依据检测流程具备不可逆特点的那样一个原则，实验室必然得达成严谨的单向性工作流程啦。

1. 试剂贮存和准备区（一区）本区域被用来进行实验试剂的配制，还用于分装，也用于贮存。其核心设备涵盖了2 – 8℃冰箱，还有-20℃低温冰箱，另外有超净工作台或者生物安全柜，这是用于非感染性试剂配制的，并且还有微量加样器。

2. 标本制备区（二区）这一区域属于污染控制的关键所在区域，承担起临床标本的接收工作，还要进行登记过程，展开预处理操作，以及实施核酸的提取纯化工作。这里必须配备生物安全柜，其所起作用是保护操作者与环境，另外还要配备小型离心机，同样要配备涡旋振荡器，也需配备核酸提取仪，甚至要配备-80℃超低温冰箱。该区域的空间设计，要充分去考量生物安全柜的安装空间，同时也要考虑其维护空间。

3. 扩增反应混合物配制和扩增区（三区）本区域的用途是把纯化后的核酸跟扩增反应体系混合，还要在扩增仪上开展PCR反应，主要设备涉及实时荧光定量PCR仪，还有普通PCR仪以及小型离心机等，严禁本区域的任何物品，以及人员逆向进入标本制备区。

4. 扩增产物分析区（四区）此区域被用以开展扩增产物后续分析作业，像电泳、杂交以及测序这类开放性行为。该区域存有极高浓度相关扩增子遭受污染几率，务必做到高度隔绝。

布局关键上述四个区域应当是彼此独立的物理隔间，并且要设置专门的缓冲间，将其用作气闸以及更衣过渡的空间。各个区间需要去设置传递窗，建议采用带有紫外消毒功能的互锁式传递窗，以此来进行物品传递，严格禁止人员以及物品出现逆向流动的情况。

（二）三区制与四区制的适用场景

分区设置要依据具体的检测项目来选择，还要按照技术路线去挑选，其核心方面的权衡在于污染控制这一块儿，以及操作效率这一方面。

四区独立设置有这样一个适用于各类临床基因扩增检验的标准方案，尤其是针对那些需要开展后续开放性产物分析诸如琼脂糖凝胶电泳的实验室，它的污染控制等级处于最高水平 。

三区合并方案仅使用全封闭的实时荧光定量 PCR 仪，在那种扩增与检测需在同一封闭管内完成，不存在开盖操作的情形下，经过风险方面的评估之后，可以把扩增区也就是三区，跟产物分析区即四区合并成“扩增检测区”。这样的一个方案能够达成节省空间以及建设成本的效果，不过对此有着要求，也就是说仪器务必完全封闭化，而且实验室管理规程绝对必须严格去禁止在合并后的区域之内来开展任何与扩增产物有关的开盖操作。

实验室空气净化与气流组织设计

（一）压差梯度控制

防止污染扩散的核心技术手段是建立稳定、可靠的空气压力梯度。

设计规范各实验区跟缓冲间相互间，以及相邻的那些实验区相互间，得持续保持不小于5Pa的静压差。气流所朝的方向务必依照。“试剂准备区 → 标本制备区 → 扩增区 → 产物分析区” 的单一流向。

技术实现常规来讲，借助独立的送风系统以及排风系统，与定风量阀也就是CAV或者变风量阀即VAV相配合，从而达成精确调控。压力梯度显示装置需要安装于显眼的、引人注目的位置。建议在关键的区域包括像标本制备区出口这类地方，安装压差传感器，并且连接接入实验室监控系统。

（二）净化空调系统

为了保证实验环境的洁净程度，达到温湿度稳定，以便进行相关实验，PCR实验室需要配备洁净空调系统。

洁净度等级试剂准备区，宜设计成十万级（ISO 8级）洁净度，标本制备区也是如此，扩增区同样宜设计为十万级（ISO 8)洁净度；要是条件能够允许，标本制备区可以提升到万级（ISO 7级）。产物分析区，因为其污染风险是最高程度的那级别，所以可维持相对比较低的洁净度，但是要保证独立的排风。

技术参数每小时换气具体次数不可低于十二次（针对十万级而言），空调机组需具备初效过滤器、中效过滤器，以及高效（HEPA）过滤器这三级过滤，末端送风口运用高效过滤器。室内温度以及湿度的控制范围一般是二十℃至二十六℃，三十%至六十%RH 。

气流组织建议采纳上述那种下排或者侧上送侧下排的气流组织形式，以此保证室内气流均匀，不存在死角。标本制备区生物安全柜的排风应当接入实验室排风系统，并且保持风量平衡。

关键设备选型与安装建议

（一）生物安全柜的选型

标本制备区生物安全柜是保障生物安全的关键设备。

选型对比：

A2型（内排30%）这是一个关于实验室环保空调系统的描述，70%，它经高效的过滤之后，会进行空气的循环使用，30%，它会排到室内，或者是连接管道排到室外，这个系统适用于操作非挥发性的有毒化学物质以及放射性核素，它成本比较低，对那种实验室的空调系统影响比较小。

B2型（100%外排）气流，经高效过滤，吸入后，全部直接排向室外，作用于挥发性有毒化学物质与放射性核素的操作之中，安全等级更高，不过能耗较大，需要匹配强劲排风系统 。

建议：对于常规临床核酸提取（使用醇类等挥发性试剂），优先推荐B2型生物安全柜凭借此，来完全抹除挥发性试剂置于室内累积的风险 。于安装之际应当绝对保障生物安全柜排风同实验室排风系统的适配以及平稳 。

（二）建筑材料与配套设施

围护结构用于墙体、吊顶的材料应是彩钢板，其芯材为玻镁或者岩棉，且要有良好的气密性，彩钢板的接缝处要做密封处理，墙角以及墙与地面的交界处要做成圆弧角，圆弧角半径R要大于或等于50毫米，如此才易于清洁消毒。

实验台柜：推荐采用SUS304不锈钢一种材质，采用一体焊接方式，具备耐腐蚀以及易清洁的特性。试剂准备区域能够设置边台，标本制备的区域需要预留专门用于生物安全柜、离心机等设备放置的位置以及电源供应 。

消毒设施按1.5W/m³计算方式，各区域都应当配备紫外灯，且要安装在台面上方1.8至2.0米之处。缓冲间以及关键区域存在一种可能性，那就是去考虑安装汽化过氧化氢也就是VHP传递窗或者是移动式消毒机，以此来达成对于物料的高级别消毒。

智能化控制提议整合实验室环境监控体系，针对温度，针对湿度，针对压差，针对送排风机状态，针对紫外灯使用时长等予以即时监测以及记录，并且设定报警功能。

总结：污染控制的系统观

不管是选用三区布局，还是四区布局，分区隔离仅仅是污染控制体系的基础，一个具备高效性的PCR实验室设计方案，一定要把合理的平面布局、严格的压差梯度、稳定的净化空调系统、合规的设备选型以及严谨的管理规程（SOP）当作一个有机整体来开展系统化设计与实施，任何环节出现疏漏都有可能致使污染发生，所以，在设计阶段必须展开全面的风险评估，并且在施工与验收阶段严格依照相关技术规范。