一、設(shè)計(jì)要求

根據(jù)《病原微生物實(shí)驗(yàn)室生物安全管理?xiàng)l例》、《實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求》、《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范》等文件，為本方案設(shè)計(jì)依據(jù)。

1、概述

臨床基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)又稱(chēng)PCR實(shí)驗(yàn),是專(zhuān)門(mén)用來(lái)檢驗(yàn)艾滋病、乙型肝炎、禽疫病等病毒感染性疾病的一種檢測(cè)手段。它可以通過(guò)將病毒體內(nèi)所含的基因進(jìn)行擴(kuò)增的方法,測(cè)出一些病毒含量不高的感染者體內(nèi)是否含有特定的病毒。由于該檢測(cè)方法可以測(cè)出普通檢驗(yàn)難以檢測(cè)岀的病毒并具有靈敏度高、特異性高、快捷、對(duì)樣品要求低等優(yōu)點(diǎn),因此被臨床醫(yī)生廣為認(rèn)可,已廣泛應(yīng)用于醫(yī)院的臨床診斷和各防疫檢測(cè)部的禽疫病診斷。但是,這種實(shí)驗(yàn)需要有能保證絕對(duì)安全、配置合理的實(shí)驗(yàn)室和非常規(guī)范的操作為前提。近年來(lái)對(duì)臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)越來(lái)越得到重視,因?yàn)樗鼘?duì)檢測(cè)結(jié)果的可靠性、準(zhǔn)確性和安全性起到至關(guān)重要的作用。本設(shè)計(jì)方案主要從臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的平面布局,空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、氣流控制和污染的防制幾個(gè)方面對(duì)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)中的主要特點(diǎn)進(jìn)行了闡述。臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的核心問(wèn)題是如何避免污染。因此,實(shí)驗(yàn)室的平面布局、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、氣流控制等都是圍繞這個(gè)核心問(wèn)題進(jìn)行的。下面就對(duì)這幾個(gè)方面分別進(jìn)說(shuō)明。

2、PCR實(shí)驗(yàn)室平面布局臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室原則上分為四個(gè)單獨(dú)的工作區(qū)域:試劑貯存和準(zhǔn)備區(qū)、標(biāo)本制備區(qū)、擴(kuò)增反應(yīng)混合物配制和擴(kuò)增區(qū)、擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)。為避免交叉污染,進(jìn)入各個(gè)工作區(qū)域必須嚴(yán)格遵循單一方向進(jìn)行,即只能從試劑貯存和準(zhǔn)備區(qū)→標(biāo)本制備區(qū)→擴(kuò)增反應(yīng)混合物配制和擴(kuò)增區(qū)→擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)。各實(shí)驗(yàn)區(qū)之間的試劑及樣品傳遞應(yīng)通過(guò)傳遞窗進(jìn)行。

PCR實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)方案

3.1試劑存和準(zhǔn)備區(qū)

3、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。

該實(shí)驗(yàn)區(qū)主要進(jìn)行的操作為貯存試劑的制備、試劑的分裝和主反應(yīng)混合液的制備。試劑和用于標(biāo)本制作的材料應(yīng)直接運(yùn)送至該區(qū),不得經(jīng)過(guò)其他區(qū)域。試劑原材料必須貯存在本區(qū)內(nèi),并在本區(qū)內(nèi)制備成所需的貯存試劑。對(duì)與氣流壓力的控制,本區(qū)并沒(méi)有嚴(yán)格的要求。

3.2標(biāo)本制備區(qū)

該區(qū)域主要進(jìn)行的操作為臨床標(biāo)本的保存、核酸DA提取、貯存及其加入至擴(kuò)增反應(yīng)管和測(cè)定DA時(shí)DNA的合成。本區(qū)的壓力梯度要求為:相對(duì)于鄰近區(qū)域?yàn)檎龎?以避免從鄰近區(qū)進(jìn)入本區(qū)的氣溶膠污染。另外由于在加樣操作中可能會(huì)發(fā)生氣溶膠所致的污染,所以應(yīng)避免在本區(qū)內(nèi)不必要的走動(dòng)。

3.3擴(kuò)增反應(yīng)混合物配制和擴(kuò)增區(qū)該區(qū)域主要進(jìn)行的操作為DA或CDA擴(kuò)增。此外,已制備的DNA模板和合成的CDA(來(lái)自樣本制備區(qū))的加入和主反應(yīng)混合液(來(lái)自試劑貯存和制備區(qū))制備成反應(yīng)混合液等也可在本區(qū)內(nèi)進(jìn)行在巢式PCR測(cè)定中,通常在第一輪擴(kuò)增后必須打開(kāi)反應(yīng)管,因此巢式擴(kuò)増有較高的污染危險(xiǎn)性,第二次加樣必須在本區(qū)內(nèi)進(jìn)行。本區(qū)的壓力梯度要求為:相對(duì)于鄰近區(qū)域?yàn)樨?fù)壓,以避免氣溶膠從本區(qū)漏出。為避免氣溶膠所致的污染,應(yīng)盡量減少在本區(qū)內(nèi)的不必要的走動(dòng)。個(gè)別操作如加樣等應(yīng)在超凈臺(tái)內(nèi)進(jìn)行。

3.4擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)

該區(qū)域主要進(jìn)行的操作為擴(kuò)增片段的測(cè)定。如使用全自動(dòng)封閉分析儀器檢測(cè),此區(qū)域可不設(shè)。本區(qū)是最主要的擴(kuò)增產(chǎn)物污染來(lái)源,因此對(duì)本區(qū)的壓力梯度的要求為:相對(duì)于鄰近區(qū)域?yàn)樨?fù)壓,以避免擴(kuò)增產(chǎn)物從本區(qū)擴(kuò)散至其它區(qū)域。

4、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(lèi)型:擴(kuò)增產(chǎn)物的污染；天然基因組DA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?lài)�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。

4.1工作區(qū)域的嚴(yán)格劃分

(1)各個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域設(shè)置合理

(2)各個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域要有明顯的標(biāo)記(如醒目的門(mén)牌或不同的地面鱖色等),以避免各個(gè)不同實(shí)驗(yàn)區(qū)域設(shè)備物品、試劑等發(fā)生混淆。

4.2合理的系統(tǒng)設(shè)置

(1)合理的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置,盡量釆用全送全排的空調(diào)系統(tǒng);

2)嚴(yán)格的氣流壓力控制,保證不同的實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)不同的壓力要求。

4.3規(guī)范的操作

(1)臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)人員必須進(jìn)行上崗培訓(xùn),經(jīng)培訓(xùn)冾格后才能從事臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)的工作

2)在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中,操作者必須戴手套,并經(jīng)常更換。此外,操作中使用一次性帽子也是一個(gè)有效地防止污染的措施;

(3)清潔工作及時(shí)、正確。實(shí)驗(yàn)工作結(jié)朿后,必須立即對(duì)本區(qū)進(jìn)行清潔。除常規(guī)的消毒液體對(duì)表面進(jìn)行摽拭消毒或紫外線燈的照射消毒外,對(duì)一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備還應(yīng)進(jìn)行高壓消毒處理。

4.4嚴(yán)格的管理

(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)在各個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)域使用帶有明顯區(qū)別標(biāo)志的工作服(如不同顏色),當(dāng)工作人員離開(kāi)時(shí)不得將本區(qū)的工作服帶至其它區(qū)域;

(3)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。

4)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

5)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)。

4.5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。

表1.PCR實(shí)驗(yàn)室實(shí)施設(shè)備

我公司是一家專(zhuān)業(yè)從事于實(shí)驗(yàn)室前期建筑咨詢(xún)，系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)、施工、實(shí)驗(yàn)室家具設(shè)計(jì)制作的股份制有限公司。作為實(shí)驗(yàn)室建設(shè)行業(yè)的專(zhuān)業(yè)者，我們致力于引進(jìn)國(guó)際上先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)，并予以吸收國(guó)產(chǎn)化，先后推出了歐式，美式實(shí)驗(yàn)臺(tái)，VAV變風(fēng)量控制系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)室智能化系統(tǒng)，由此獲得廣大客戶的認(rèn)可。

二、設(shè)計(jì)方案

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。標(biāo)準(zhǔn)的四個(gè)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、PCR擴(kuò)增和產(chǎn)物分析四個(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PR擴(kuò)增區(qū)的排風(fēng)扇往外排氣,在實(shí)驗(yàn)區(qū)的外墻上稻各扇門(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。

表2.PCR實(shí)驗(yàn)室環(huán)境要求與設(shè)施設(shè)備

2、消毒

在四個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)和四個(gè)緩沖區(qū)頂部以人及傳送窗內(nèi)音安裝有紫外燈,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。

3、機(jī)械連鎖不銹鋼傳遞窗

4、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、地面地面使用PVC卷材地面,基層地面做自流坪處理，整體性好。便于進(jìn)行清掃，耐腐蝕。

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:

(1)規(guī)范的安裝流程和全面的服務(wù)流程。

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

（3）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。