目前PCR应用已得到长足的发展，已成为疫病诊断，疫情控制等方面的有力工具，为了避免在PCR方法中出现污染及出现假阳性和假阴性结果等现象，保证结果的准确性，在实验室环境安全控制上严格做到实验室独立区域设计，功能分区明确，保证实验室洁净环境，人流物流严格分流，设计合理的压力梯度，形成有序的气流组织方向，切实做到避免交叉污染。


PCR是聚合酶链式反应（PolymeraseChainReaction）的简称，是一种分子生物学技术，用于放大特定的DNA片段，可看作生物体外的特殊DNA复制。


避免污染是PCR实验室设计建设首要考虑重点


由于PCR技术的高度敏感性，PCR技术要求高、影响因素多，从样品制备到结果的产生，任何一处细微的失误均会造成结果的偏差，导致样品的假阳性和假阴性结果。


PCR实验室研究过程中，很多操作都会产生气溶胶，比如离心、混匀等操作闵。为保证环境安全，PCR实验室设计建设需独立区域设计，避免与其余环境的交叉混杂，下面根据我们做过的工程实例从平面布局、净化区域划分，人物流设计和压差控制等方面具体介绍。


一、标准规范


《实验室生物安全通用要求》国家标准GB19489-2008


《临床基因扩增检验实验室工作规范》卫医发[2002]8号文


《临床基因扩增检验实验室管理暂行办法》卫医发[2002]10号文


《临床基因扩增检验实验室设计标准》卫医发[2002]10号文附件


《基因检验实验室技术要求》国家质监检验总局SN/T1193-2003


《洁净室及相关受控环境-生物污染控制》国际标准ISO14698


《洁净厂房设计规范》国家标准GB500732013


《洁净室施工及验收规范》GB50591-2010


《室内空气质量标准》国家标准GB/T18832002


《生物安全实验室建筑技术规范》国家标准GB50346-2011《病原微生物实验室生物安全管理条例》卫生部(2004-11-12)


二、PCR实验室区域划分


1、功能划分


试剂准备区、标本制备区、扩增反应一区、纯化区、扩增反应二区、后纯化区（如上布局图）。


2、设计原则


按国家卫生部的要求，各实验区域必须是相互独立的，不能直通，每个独立实验区设有专门的闸间供工作人员换工作服和鞋，进入各工作区域必须严格遵循单一方向顺序，即只能从左边试剂准备区，标本制备区，扩增反应一区，纯化区，扩增反应二区到后纯化区，避免发生交叉污染。


3、为避免样本间的交叉污染，房间采取净化控制，总体设计为10万级。闸间（缓冲间）设计为正压区，保证与外界环境隔离，避免从邻近区域进入本区域的气溶胶污染。


三、气流设计


人流物流设计各行其道，避免交叉混杂，整个区域设计一个公用走廊，工作区域之间设计试剂物品传递专用窗，做到人物分流。


1、物流：在试剂准备区与标本制备区、标本制备区与PCR扩增区之间，以及扩增区域和纯化区之间设计有电子连锁不锈钢传递窗，以单向进行试剂、标本等物品传送，配制的试剂通过单向传递窗由试剂准备区传递到标本制备区，处理过的标本通过单向传递窗由标本制备区传递到PCR扩增区，按照工艺流程逐次传递，避免返流。单向物品传送系统既保障了标本试剂不受污染，又保障了标本试剂不污染环境。


2、人流：人员通过闸间分别进入各自实验区域，进出各实验区域需要在闸间区域更换洁净工作服，手消毒等。


三、压差设计


PCR实验室应设计为负压洁净室，通过压差控制，使整个PCR实验过程中试剂和标本免受气溶胶的污染，并且降低扩增产物对人员和环境的污染。


各个实验室与非洁净区之间的闸间保持正压，＞10Pa，实验与闸间之间的气流组织方向为：试剂准备区空气流向闸间，标本制备区流向闸间，而PCR扩增区气流方向由闸间流向PCR扩增区，纯化区同理；


同时按照试剂单向流方向，各个实验室之间设计不同压力梯度来实现单向气流组织方向，由试剂准备区（+20Pa）、标本制备区（+15Pa）、扩增反应一区（-5Pa）、纯化区（-10Pa）、扩增反应二区（-20Pa）、到后纯化区（-25Pa）压力逐渐降低，形成单向负压压力梯度。


四、其它安全设施


PCR实验室为洁净空调系统，系统形式采用直流系统不回风，防止交叉污染；试剂准备间设计超净台，保证试剂免受空气环境污染；标本制备间设计生物安全柜，保证标本不污染室内环境，并保证标本免受环境污染。


以上为整理，实验室整体设计建设工程、生物样本建设工程、GMP环境建设工程、环保工程。