PCR基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)室裝修設(shè)計(jì)解決方案-生命科學(xué)

PCR是分子生物學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)的常規(guī)方法，廣泛應(yīng)用于生物學(xué)各個(gè)領(lǐng)域，例如:艾滋病檢測(cè)、乙型肝炎、禽疫病、癌基因的檢測(cè)和診斷，DNA指紋、個(gè)體識(shí)別、親子鑒定及法醫(yī)物證，動(dòng)、植物檢疫，動(dòng)物及其衍生產(chǎn)品檢測(cè)，動(dòng)物飼料、化妝品、食品衛(wèi)生檢測(cè)，轉(zhuǎn)基因作物與轉(zhuǎn)基因微生物檢測(cè)等。PCR實(shí)驗(yàn)室即基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)室，PCR實(shí)驗(yàn)室的分區(qū)規(guī)劃怎么做？PCR實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)有哪些？PCR實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(kuò)增實(shí)驗(yàn)室建設(shè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

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

①分散形式PCR實(shí)驗(yàn)室：

所謂分散形式PCR實(shí)驗(yàn)室，是指完成上述實(shí)驗(yàn)過程的實(shí)驗(yàn)用房彼此相距較遠(yuǎn)，呈分散布置形式。對(duì)于這種布置形式的PCR實(shí)驗(yàn)室建設(shè)設(shè)計(jì)，由于各個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室：

所謂組合形式PCR實(shí)驗(yàn)室, 是指完成PCR四個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的實(shí)驗(yàn)用房相鄰布置，組成獨(dú)立實(shí)驗(yàn)區(qū)域的形式。對(duì)于組合形式PCR實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)設(shè)計(jì)，由于各個(gè)實(shí)驗(yàn)間集中布置，容易造成相互干擾，因此，對(duì)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(kuò)增實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)裝修經(jīng)驗(yàn)補(bǔ)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(jìn)入，造成污染；可以通過控制進(jìn)風(fēng)風(fēng)量大于排風(fēng)風(fēng)量達(dá)到正壓效果。

②核酸擴(kuò)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(kuò)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(jìn)風(fēng)風(fēng)量達(dá)到負(fù)壓效果。

③在理想情況下，PCR實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室進(jìn)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(kuò)增室和產(chǎn)物分析室可以合并。若房間進(jìn)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(gè)區(qū)域之間應(yīng)具備單向的實(shí)驗(yàn)工藝流、物流、人流與氣流，形成單向流程的保護(hù)屏障，避免實(shí)驗(yàn)之間的相互干擾，防止核酸氣溶膠對(duì)實(shí)驗(yàn)過程造成污染產(chǎn)生假性結(jié)果。

6. 實(shí)驗(yàn)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(kuò)增實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)裝修必須是單向走廊嗎？走廊和傳遞窗是標(biāo)配嗎？

PCR實(shí)驗(yàn)室裝修設(shè)計(jì)是一個(gè)考驗(yàn)專業(yè)性的設(shè)計(jì)裝修項(xiàng)目，西遞發(fā)現(xiàn)許多公司在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)喜歡誰設(shè)置PCR走廊，但其實(shí)PCR走廊對(duì)于實(shí)驗(yàn)室裝修設(shè)計(jì)來說并不是標(biāo)配，尤其在建筑進(jìn)深不夠的時(shí)候千萬不要硬做PCR走廊。（PCR實(shí)驗(yàn)室裝修必須是單向走廊嗎？）且PCR走廊會(huì)增加交叉污染，如下即為錯(cuò)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(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)人員為便于操作都喜歡設(shè)傳遞窗，其實(shí)只要不涉及潔污分流就不需要設(shè)傳遞窗，如下圖某實(shí)驗(yàn)建設(shè)單位設(shè)置的傳遞窗。

四、PCR實(shí)驗(yàn)室的功能分區(qū)

1. PCR實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)通常有四大分區(qū)：試劑儲(chǔ)存和準(zhǔn)備區(qū)、標(biāo)本制備區(qū)、核算擴(kuò)增區(qū)、產(chǎn)物分析區(qū)。這四個(gè)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(dú)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(shí)驗(yàn)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(dú)立分區(qū)；4個(gè)基本分區(qū)可根據(jù)需要進(jìn)行遞增/減。如下為PCR實(shí)驗(yàn)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(jìn)入工作區(qū)域應(yīng)嚴(yán)格按照單一方向進(jìn)行，即：試劑儲(chǔ)存和準(zhǔn)備區(qū)——標(biāo)本制備區(qū)——核算擴(kuò)增區(qū)——產(chǎn)物分析區(qū)

3. PCR實(shí)驗(yàn)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(gè)房間的壓力控制應(yīng)同時(shí)啟停；排風(fēng)控制即排風(fēng)管道應(yīng)分支，否則實(shí)驗(yàn)室停運(yùn)時(shí)風(fēng)流倒灌，造成污染。

五、PCR基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)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(tái)、加樣器、混勻器、天平和離心機(jī)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(tái)中進(jìn)行，擴(kuò)增反應(yīng)混合液應(yīng)使用分子生物學(xué)級(jí)的，試劑制備好后應(yīng)有質(zhì)檢：一是否有污染、二是檢測(cè)試劑的擴(kuò)增效果。如下為PCR實(shí)驗(yàn)室的試劑準(zhǔn)備和儲(chǔ)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(jī)、溫育儀、混勻器等。如下為PCR實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)本制備區(qū)

③擴(kuò)增區(qū)：主要儀器是核酸擴(kuò)增儀、超凈臺(tái)、微量加樣器、離心機(jī)、可移動(dòng)紫外燈。擴(kuò)增儀需進(jìn)行校準(zhǔn)。并配備UPS電源，以防止由于電壓的波動(dòng)，停電對(duì)擴(kuò)增效果的影響。如下為PCR實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)增反映混合物配制和擴(kuò)增區(qū)：

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

六、PCR基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)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(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。

2.污染的預(yù)防與控制：

PCR實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的核心問題是如何避免污染。在實(shí)際工作中，常見的有以下幾種污染類型：擴(kuò)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(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)生污染后再圍繞實(shí)驗(yàn)室來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。

3. 嚴(yán)格按照規(guī)范科學(xué)設(shè)計(jì)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(jìn)線位置，電話網(wǎng)絡(luò)線進(jìn)線位置，進(jìn)水水壓，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。

七、CEIDI西遞PCR基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)室建設(shè)案例

CEIDI西遞，專業(yè)提供千級(jí)至三十萬級(jí)標(biāo)準(zhǔn)潔凈工程的設(shè)計(jì)、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(shí)驗(yàn)室工程。擁有國家設(shè)計(jì)與施工二級(jí)資質(zhì)、凈化工程設(shè)計(jì)與施工一級(jí)資質(zhì)環(huán)保一級(jí)資質(zhì)、機(jī)電安裝三級(jí)資質(zhì)、鋼結(jié)構(gòu)三級(jí)資質(zhì)、環(huán)保三級(jí)資質(zhì)。西遞過往PCR基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)室建設(shè)案例如——上海方達(dá)醫(yī)藥研發(fā)GMP實(shí)驗(yàn)室裝修工程。

2019年1月8日，CEIDI西遞與方達(dá)醫(yī)藥完成設(shè)計(jì)簽約，2019年1月30日完成施工簽約，并于2019年年初動(dòng)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(xiàng)目（上海市浦東新區(qū)張衡路1227號(hào)一、二樓實(shí)驗(yàn)室）。方達(dá)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(dá)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(yùn)營的GLP實(shí)驗(yàn)室。