PCR基因扩增实验室设计建设基本规范

1. PCR实验指的是基因扩增实验，其特点是能将微量的DNA大幅增加，是分子生物学研究和实验的常规方法，PCR实验室广泛应用于生物学各个领域，例如：艾滋病检测，乙型肝炎，禽疫病，癌基因的检测和诊断，DNA指纹，个体识别，亲子鉴定及法医物证等等。实验室建设网今天就PCR实验室设计、建设要求和要点进行详解。

一.PCR实验室布局

PCR实验室原则上为试剂准备区，样品制备区，扩增区和扩增产物分析区四个单独的工作区域，并设有专用走廊，各工作区域应设缓冲间，工作区与缓冲间宜安装连锁装置。不同功能的工作区应是分隔独立的，各工作区有明显的标志，不能直通，如果紧密连接，需安装物品传递窗。前两区为扩增前区，后两区为扩增后区，即从：试剂准备区——样品制备区——PCR扩增室——产物分析室，不得逆向流动。实验室的气流也应从扩增前区流向扩增后区，不得逆向流动。各工作区顶部应该安装紫外灯，紫外灯波长为254mm,每20㎡一支40W的紫外灯。

二.实验室各区功能及主要设备

1. 试剂准备区：主要进行试剂的制备，分装和主反应混合液的制备。试剂盒用于样品制作的材料应直接运送至该区域。试剂原材料必须贮存在本区内，并在本区内制备成所需的试剂。本区主要设备有天平，冰箱，离心机，加样器，振荡器等。对于气流压力的控制，本区并没有严格的要求，一般为+10Pa。

2. 样品制备区：主要进行样品的保存，核酸提取，贮存及其加入至扩增反应管和测定DNA的合成。本区主要设备有冰箱，生物安全柜，离心机，加样器，振荡器等。本区的压力梯度要求为：相对于邻近区域为正压，以避免从邻近区进入本区的气溶胶污染，一般为+10Pa。

3. 扩增区：主要进行DNA扩增。此外，已制备的DNA模板（来自样品制备区）的加入和主反应混合液（来自试剂准备区）制备成反应混合液等也可在本区内进行。本区主要设备有：扩增仪，冰箱，离心机，加样器等。本区的压力梯度要求为：相对于邻近区域为负压，以避免气溶从本区漏出一般为-25Pa。

4. 扩增产物分析区：扩增产物的测定。本区主要设备有酶标仪，洗板机.加样器和水浴箱等。本区的压力梯度的要求为：相对于邻近区域为负压，一般为-25Pa，以避免扩增产物从本区扩散至其它区域

三. PCR实验室通风系统及压力控制

各区域之间应具备单间的实验工艺流，物流，人流与气流，形成单向流程的保护屏障，避免实验室之间的相互干扰，防止气溶胶扩散对实验过程造成污染。

PCR实验室并没有严格的净化要求，但是为避免各个实验区域交叉污染的可能性，宜采用全送全排的气流组织形式，严格控制送，排风的比例以保证个实验区的压力要求。

四.PCR实验室装饰装修标准

实验室围护结构应牢固，气密性好；所有阴阳角宜采用圆弧过度；墙体内壁光洁，不积尘，耐腐蚀，易清洗消毒；地面使用PVC卷材或环氧树脂自流坪，材料应满足无缝隙，无渗漏，光洁，耐腐蚀的要求。

1.主体结构

PCR实验室设计的主体材料为彩钢板、铝合金，为了解决积灰、积尘问题，实验室内的所有阴角、阳角都必须采用铝合金50内圆角铝。此外，设计方面还要做到线条简明、美观大方，同时兼顾结构牢固、密封性好。

2.标准的三区分隔和气压调节
所谓标准的三区分隔，就是指在PCR实验室设计时把其划分为试剂准备、标本制备、PCR扩增检测这3个独立区域。要有1条整体缓冲走廊来连接3个独立区域，且每个独立区域都有专门的缓冲区。

所谓气压调节，就是实验室内的空气气压的调节，这样可以避免实验中的样品污染，也能降低扩增产物对人员和环境的污染。那么，如何进行气压调节呢?可以打开缓冲区Ⅰ、Ⅱ和 PCR 扩增区的排风扇往外排气，并在实验区墙上和各扇门上都安装有风量可调的回风口。

3.消毒
在上文介绍的3个独立区域、缓冲区顶部与传送窗内部都必须安设用于消毒的紫外灯。此外，在试剂准备区、标本制备区还要安设移动紫外线灯，以便对实验桌进行局部消毒。

4.机械连锁不锈钢传递窗
不锈钢传递窗有机械连锁、电子连锁两种，建议在PCR实验室设计时采用前者。这样，能有效确保试剂和标本通过传递窗时不受污染。

5.地面
为了地面的整体性，以及耐腐蚀、易清洁，建议选择自流坪地坪或PVC地坪。如果预算有限，建议选择水磨石地坪或大块的瓷砖。

6.照明
PCR实验室内必须使用净化灯具，因为这类灯具不积尘、易清洁。安装净化灯具要注意2点，即：规范的安装流程和全面的服务流程、严格按照规范科学设计的安装流程。

7.样本处理区
PCR实验室的样本处理区要划分为4个部分，即：试剂配制区、样品处理区、核酸扩增区、产物分析区。如使用全自动分析仪，区域可适当合并。

五.PCR实验室注意事项

1.几个区域的大小设置情况，试剂准备区，扩增区，扩增产物分析区，空间可以相对小一些，样品制备区要放置生物安全柜和低温冰箱，空间应大一些。

2.试剂准备区，样品制备区设紧急洗眼器，以保证操作人员的安全。

3.进入各工作区域应当严格按照单一方向进行，试剂储存和准备区→标本制备区→扩增区→扩增产物分析区。

4.各工作区域必须有明确的标记，不同工作区域内的设备、物品不得混用。

5.不同的工作区域采用不同的工作服（例如不同的颜色）。工作人员离开各工作区域时，不得将工作服带出。

6.实验室的清洁应当按试剂贮存和准备区→标本制备区→扩增区→扩增产物分析区的方向进行。不同的实验区域应当有其各自的清洁用具以防止交叉污染。

7.工作结束后，必须立即对工作区进行清洁。工作区的实验台表面应当可耐受诸如次氯酸钠的化学物质的消毒清洁作用。实验台表面的紫外照射应当方便有效。

由于紫外照射的距离和能量对去污染的效果非常关键，因此可采用可移动紫外灯（254nm波长），在工作完成后调至实验台上60～90cm内照射。
由于扩增产物仅几百或几十碱基对（bp），对紫外线损伤不敏感，因此紫外照射扩增片段必须延长照射时间，最好是照射过夜。

8.实验室的安全工作制度或安全标准操作程序，所有操作符合《实验室生物安全通用要求》（GB19489-2008）。