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公司新聞 行業(yè)動(dòng)態(tài) 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn) 常見問答

PCR實(shí)驗(yàn)室區(qū)域劃分與氣流組織

2025-06-27

PCR實(shí)驗(yàn)室的區(qū)域劃分與氣流組織是防止污染的核心設(shè)計(jì)要素,直接關(guān)系到檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)室安全。

一、嚴(yán)格的單向四區(qū)劃分(必須物理隔離)

1. 試劑準(zhǔn)備區(qū)(最潔凈)

功能:配制主反應(yīng)混合液、分裝試劑。

位置:實(shí)驗(yàn)室最前端,空氣最潔凈區(qū)域。

要求:正壓(相對(duì)走廊/室外),防止外界氣溶膠進(jìn)入。

2. 標(biāo)本制備區(qū)(潛在污染源)

功能:核酸提取、樣本處理、加樣至反應(yīng)管。

位置:緊鄰試劑準(zhǔn)備區(qū)(單向流動(dòng)下一區(qū))。

要求:相對(duì)試劑準(zhǔn)備區(qū)為負(fù)壓,防止核酸/樣本氣溶膠倒灌。需配備生物安全柜(A2型)。

3. 擴(kuò)增區(qū)(主要污染源)

功能:PCR擴(kuò)增反應(yīng)。

位置:緊鄰標(biāo)本制備區(qū)。

要求:相對(duì)標(biāo)本制備區(qū)為更大負(fù)壓。嚴(yán)格防止擴(kuò)增產(chǎn)物氣溶膠外泄。儀器排風(fēng)口應(yīng)有高效過濾器(HEPA)或內(nèi)置HEPA。

4. 產(chǎn)物分析區(qū)(污染最嚴(yán)重)

功能:擴(kuò)增產(chǎn)物的檢測(cè)分析(電泳、雜交、測(cè)序等)。注:若使用閉管檢測(cè)(如熒光定量PCR),此區(qū)可省略或與擴(kuò)增區(qū)合并,但需嚴(yán)格管理。

位置:實(shí)驗(yàn)室最末端。

要求:相對(duì)擴(kuò)增區(qū)為最大負(fù)壓。嚴(yán)格防止任何擴(kuò)增產(chǎn)物外泄。所有廢棄物必須密封處理。

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二、關(guān)鍵緩沖間設(shè)計(jì)

每個(gè)主功能區(qū)必須設(shè)置獨(dú)立的緩沖間。

功能:

形成氣閘,維持主功能區(qū)的壓差梯度。

人員更衣(更換實(shí)驗(yàn)服、手套等)。

物品傳遞(通過傳遞窗)。

壓差要求: 緩沖間對(duì)公共走廊為正壓,對(duì)主功能區(qū)為負(fù)壓(或通過壓差梯度實(shí)現(xiàn)主功能區(qū)之間的壓差)。

三、人流、物流、氣流單向流動(dòng)

人流: 試劑準(zhǔn)備區(qū) → 標(biāo)本制備區(qū) → 擴(kuò)增區(qū) → 產(chǎn)物分析區(qū)(嚴(yán)禁逆向行走)。離開需走專用出口或按潔凈度由低到高區(qū)域退出。

物流:

清潔物品/試劑: 通過傳遞窗從試劑準(zhǔn)備區(qū)進(jìn)入,單向傳遞至后續(xù)區(qū)域。

樣本: 通過傳遞窗直接進(jìn)入標(biāo)本制備區(qū)。

擴(kuò)增產(chǎn)物/廢棄物: 嚴(yán)格密封,通過專用出口或傳遞窗從產(chǎn)物分析區(qū)移出。嚴(yán)禁將擴(kuò)增產(chǎn)物或廢棄物帶向前端區(qū)域。

氣流: 整體氣流方向從潔凈區(qū)(試劑準(zhǔn)備)流向污染區(qū)(產(chǎn)物分析)。

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四、核心氣流組織設(shè)計(jì)原則

1. 壓力梯度(核心關(guān)鍵):

原則:試劑準(zhǔn)備區(qū) > 公共走廊/緩沖間 > 標(biāo)本制備區(qū) > 擴(kuò)增區(qū) > 產(chǎn)物分析區(qū)。

相鄰區(qū)域壓差:≥5 Pa(通常設(shè)計(jì)為10-15 Pa),確保壓差穩(wěn)定可靠。

監(jiān)測(cè):安裝壓差計(jì)(帶可視報(bào)警)于各緩沖間和關(guān)鍵區(qū)域門口。

2. 送風(fēng):

一般采用全新風(fēng)系統(tǒng)或獨(dú)立直排式空調(diào)系統(tǒng)(避免交叉污染)。如用回風(fēng),必須確保高效過濾且僅限同一區(qū)域內(nèi)回風(fēng)。

送風(fēng)口位于房間頂部。

經(jīng)過初效、中效、高效空氣過濾器(HEPA) 處理。

3. 排風(fēng)(重中之重):

關(guān)鍵區(qū)域: 標(biāo)本制備區(qū)(生物安全柜)、擴(kuò)增區(qū)(儀器)、產(chǎn)物分析區(qū)必須獨(dú)立排風(fēng)。

排風(fēng)口位置: 位于房間下部(污染物易沉積處),或生物安全柜/儀器排風(fēng)口直接連接排風(fēng)系統(tǒng)。

HEPA過濾: 所有排風(fēng)在排出建筑物前必須經(jīng)過高效過濾器(HEPA)處理,防止污染環(huán)境和交叉污染。

排風(fēng)量 > 送風(fēng)量: 這是形成負(fù)壓的根本原因。排風(fēng)量需根據(jù)壓差要求和設(shè)備排風(fēng)量精確計(jì)算。

4. 生物安全柜(BSC):

標(biāo)本制備區(qū)必須使用A2型生物安全柜。

BSC應(yīng)位于房間氣流的下游方向(遠(yuǎn)離送風(fēng)口)。

BSC的排風(fēng)應(yīng)接入實(shí)驗(yàn)室獨(dú)立排風(fēng)系統(tǒng)(需計(jì)算風(fēng)量平衡),或經(jīng)高效過濾后直接排到室外。嚴(yán)禁在室內(nèi)循環(huán)。

5. 傳遞窗:

帶紫外燈和互鎖裝置(不能同時(shí)打開兩側(cè)門)。

建議使用帶自凈功能(如小型HEPA送風(fēng))的傳遞窗。

五、總結(jié)要點(diǎn)

物理分隔: 四區(qū)嚴(yán)格物理隔離。

單向流動(dòng): 人、物、氣嚴(yán)格單向流動(dòng)(潔凈→污染)。

負(fù)壓梯度: 核心是建立并維持從試劑準(zhǔn)備區(qū)到產(chǎn)物分析區(qū)逐級(jí)遞增的負(fù)壓梯度(≥5Pa)。

高效過濾: 送風(fēng)末端需HEPA;所有污染區(qū)域的排風(fēng)必須經(jīng)HEPA過濾后高空排放。

獨(dú)立排風(fēng): 標(biāo)本制備(BSC)、擴(kuò)增、產(chǎn)物分析區(qū)的排風(fēng)應(yīng)獨(dú)立。

緩沖間: 各主功能區(qū)必須設(shè)緩沖間作為氣閘和更衣區(qū)。

持續(xù)監(jiān)控: 壓差、溫濕度需實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)警。

嚴(yán)格遵守這些區(qū)域劃分和氣流組織原則,是保障PCR實(shí)驗(yàn)室結(jié)果可靠性、防止核酸污染、保護(hù)人員和環(huán)境安全的基礎(chǔ)。 設(shè)計(jì)施工必須由有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)團(tuán)隊(duì)完成,并經(jīng)過嚴(yán)格的檢測(cè)驗(yàn)證(如壓差測(cè)試、氣流流型測(cè)試、潔凈度測(cè)試、高效過濾器檢漏等)才能投入使用。


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