PCR是分子生物學(xué)研究和實驗的常規(guī)方法，廣泛應(yīng)用于生物學(xué)各個領(lǐng)域，例如:艾滋病檢測、乙型肝炎、禽疫病、癌基因的檢測和診斷，DNA指紋、個體識別、親子鑒定及法醫(yī)物證，動、植物檢疫，動物及其衍生產(chǎn)品檢測，動物飼料、化妝品、食品衛(wèi)生檢測，轉(zhuǎn)基因作物與轉(zhuǎn)基因微生物檢測等。PCR實驗室即基因擴增實驗室，PCR實驗室的分區(qū)規(guī)劃怎么做？PCR實驗室的建設(shè)設(shè)計要點有哪些？PCR實驗室必須是單向走廊嗎？走廊和傳遞窗是不是標(biāo)配？就以上PCR實驗室相關(guān)問題，上海CEIDI西遞做了相關(guān)資料整理如下 ：

一、PCR基因擴增實驗室建設(shè)設(shè)計要點

1. PCR基因擴增實驗室可以是分散形式，也可以是組合形式。完成一組PCR實驗，通常應(yīng)經(jīng)過試劑配制、樣品處理、核酸擴增及產(chǎn)物分析四個實驗過程，若實驗工藝需要，還應(yīng)增加樣品粉碎過程。

①分散形式PCR實驗室：

所謂分散形式PCR實驗室，是指完成上述實驗過程的實驗用房彼此相距較遠，呈分散布置形式。對于這種布置形式的PCR實驗室建設(shè)設(shè)計，由于各個實驗之間不易相互干擾，因此無需特殊條件要求。

②組合形式PCR實驗室：

所謂組合形式PCR實驗室, 是指完成PCR四個實驗過程的實驗用房相鄰布置，組成獨立實驗區(qū)域的形式。對于組合形式PCR實驗室的建設(shè)設(shè)計，由于各個實驗間集中布置，容易造成相互干擾，因此，對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。

二、CEIDI西遞 PCR基因擴增實驗室設(shè)計裝修經(jīng)驗補充

①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入，造成污染；可以通過控制進風(fēng)風(fēng)量大于排風(fēng)風(fēng)量達到正壓效果。

②核酸擴增室及產(chǎn)物分析室應(yīng)呈微負(fù)壓，以防含核酸的氣溶膠擴散出去污染試劑與樣品，可以通過控制排風(fēng)風(fēng)量大于進風(fēng)風(fēng)量達到負(fù)壓效果。

③在理想情況下，PCR實驗室緩沖間內(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實驗室進風(fēng)由原有中央空調(diào)控制，要求將中央空調(diào)風(fēng)口安裝到指定位置，且高度為地面鋪裝好后2600mm處。

④如果使用熒光PCR儀，擴增室和產(chǎn)物分析室可以合并。若房間進深允許，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。

5. 各個區(qū)域之間應(yīng)具備單向的實驗工藝流、物流、人流與氣流，形成單向流程的保護屏障，避免實驗之間的相互干擾，防止核酸氣溶膠對實驗過程造成污染產(chǎn)生假性結(jié)果。

6. 實驗室的墻體，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)滿足無縫隙、無滲漏、光潔、耐腐蝕的要求。

三、PCR基因擴增實驗室設(shè)計裝修必須是單向走廊嗎？走廊和傳遞窗是標(biāo)配嗎？

PCR實驗室裝修設(shè)計是一個考驗專業(yè)性的設(shè)計裝修項目，西遞發(fā)現(xiàn)許多公司在進行設(shè)計時喜歡誰設(shè)置PCR走廊，但其實PCR走廊對于實驗室裝修設(shè)計來說并不是標(biāo)配，尤其在建筑進深不夠的時候千萬不要硬做PCR走廊。（PCR實驗室裝修必須是單向走廊嗎？）且PCR走廊會增加交叉污染，如下即為錯誤范例：

傳遞窗的本質(zhì)則同緩沖間，是物流的緩沖間。傳遞窗并非必須設(shè)置，但一般實驗機構(gòu)和實驗人員為便于操作都喜歡設(shè)傳遞窗，其實只要不涉及潔污分流就不需要設(shè)傳遞窗，如下圖某實驗建設(shè)單位設(shè)置的傳遞窗。

四、PCR實驗室的功能分區(qū)

1. PCR實驗室的設(shè)計通常有四大分區(qū)：試劑儲存和準(zhǔn)備區(qū)、標(biāo)本制備區(qū)、核算擴增區(qū)、產(chǎn)物分析區(qū)。這四個分區(qū)原本就不需要連接在一起，且在物理空間上必須是獨立的，各區(qū)域無論在空間上還是在使用中，應(yīng)處于分隔狀態(tài)，不能有空氣的直接相通。

2. PCR實驗室的功能區(qū)分布：

① PCR的用房分區(qū)可分散布置，可集中布置；集中布置的分布原則是依次排列、獨立分區(qū)；4個基本分區(qū)可根據(jù)需要進行遞增/減。如下為PCR實驗室功能分區(qū)的常見布局

② 建筑上，緩沖間是阻隔空氣交換的首要措施

③ 進入工作區(qū)域應(yīng)嚴(yán)格按照單一方向進行，即：試劑儲存和準(zhǔn)備區(qū)——標(biāo)本制備區(qū)——核算擴增區(qū)——產(chǎn)物分析區(qū)

3. PCR實驗室功能區(qū)的壓力控制：

① 壓力梯度在10Pa及以上

② 兩種控制方式：系統(tǒng)控制和排風(fēng)功率變化。系統(tǒng)控制即4個房間的壓力控制應(yīng)同時啟停；排風(fēng)控制即排風(fēng)管道應(yīng)分支，否則實驗室停運時風(fēng)流倒灌，造成污染。

五、PCR基因擴增實驗室的主要設(shè)備

①試劑準(zhǔn)備區(qū)：儀器設(shè)備主要有冰箱、超凈臺、加樣器、混勻器、天平和離心機等，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)在超凈臺中進行，擴增反應(yīng)混合液應(yīng)使用分子生物學(xué)級的，試劑制備好后應(yīng)有質(zhì)檢：一是否有污染、二是檢測試劑的擴增效果。如下為PCR實驗室的試劑準(zhǔn)備和儲存區(qū)：

②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、溫育儀、混勻器等。如下為PCR實驗室的標(biāo)本制備區(qū)

③擴增區(qū)：主要儀器是核酸擴增儀、超凈臺、微量加樣器、離心機、可移動紫外燈。擴增儀需進行校準(zhǔn)。并配備UPS電源，以防止由于電壓的波動，停電對擴增效果的影響。如下為PCR實驗室擴增反映混合物配制和擴增區(qū)：

④分析區(qū)：主要儀器設(shè)備有酶標(biāo)儀、洗板機、加樣器和水浴箱等 潔凈實驗區(qū)的緩沖間部分面積不能超過主實驗室的八分之一,這是有規(guī)定的。如下為PCR實驗室擴增產(chǎn)物分析區(qū)

六、PCR基因擴增實驗室裝修工程的通風(fēng)系統(tǒng)、壓力控制、污染預(yù)防、安裝條件

1.實驗室空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計及壓力控制：

PCR實驗室并沒有嚴(yán)格的凈化要求，但是為避免各個實驗區(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，要嚴(yán)格控制送、排風(fēng)的比例以保證各實驗區(qū)的壓力要求。

2.污染的預(yù)防與控制：

PCR實驗室設(shè)計的核心問題是如何避免污染。在實際工作中，常見的有以下幾種污染類型：擴增產(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，實驗就必須停止，直到找到污染源為止，而且實驗結(jié)果必須作廢，需重新進行實驗。所以發(fā)生污染后再圍繞實驗室來尋找污染源不但耗時而且繁瑣，浪費人力物力。因此要避免污染，首先應(yīng)是預(yù)防，而不是排除。

3. 嚴(yán)格按照規(guī)范科學(xué)設(shè)計的安裝流程：

安裝前需要確定以下安裝條件，如：電源電壓，電源進線位置，電話網(wǎng)絡(luò)線進線位置，進水水壓，安裝空間，地面平整度，通風(fēng)孔、進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。

七、CEIDI西遞PCR基因擴增實驗室建設(shè)案例

CEIDI西遞，專業(yè)提供千級至三十萬級標(biāo)準(zhǔn)潔凈工程的設(shè)計、施工安裝一站式服務(wù)，以高質(zhì)量的工程建設(shè)和服務(wù)品質(zhì)，承建了國內(nèi)數(shù)百家企業(yè)的凈化室車間、無塵廠房、潔凈實驗室工程。擁有國家設(shè)計與施工二級資質(zhì)、凈化工程設(shè)計與施工一級資質(zhì)環(huán)保一級資質(zhì)、機電安裝三級資質(zhì)、鋼結(jié)構(gòu)三級資質(zhì)、環(huán)保三級資質(zhì)。西遞過往PCR基因擴增實驗室建設(shè)案例如——上海方達醫(yī)藥研發(fā)GMP實驗室裝修工程。

2019年1月8日，CEIDI西遞與方達醫(yī)藥完成設(shè)計簽約，2019年1月30日完成施工簽約，并于2019年年初動工，全面開展位于軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院張江研發(fā)中心的Lab+Office裝修項目（上海市浦東新區(qū)張衡路1227號一、二樓實驗室）。方達醫(yī)藥是全方位一體化的醫(yī)藥研發(fā)合同研究組織（CRO），于2006年增設(shè)方達醫(yī)藥技術(shù)（上海）有限公司，是中國按照美國FDA標(biāo)準(zhǔn)建立和運營的GLP實驗室。