醫學檢驗實驗室——PCR實驗室室內設計原則和基本要求
臨床基因擴增檢驗實驗室又稱PCR實驗室,其特點是能將微量的DNA和RNA大幅擴增,PCR是分子生物學研究和實驗的常規方法,廣泛運用于生物學各個領域,例如:檢驗艾滋病、乙型肝炎、丙型肝炎、禽疫病、癌基因的檢測,DNA指紋、個體識別、親子鑒定及法醫物證,轉基因作物與轉基因微生物檢測等。
1、 PCR實驗室平面布局
PCR實驗室可根據不同的操作平臺設計不同的分區,甚至可只需設置一間,一臺儀器可做到從制備一擴增一分析。PCR實驗室原則上分為四個單獨的工作區域,即試劑貯存區、樣本處理區、基因擴增區和擴增產物分析區。各區之間必須*隔斷,不得有空氣流通。試劑、樣品、實驗材料只能按單向流動,即從試劑貯存區一樣本制備區一基因擴增區一產物分析區,不得逆向流動。 實驗室的氣流也應從第yi區流向后區,不得逆向流動。各工作區域應設置緩沖間,工作間與緩沖間之間宜安裝連鎖裝置。不同功能的核酸檢驗工作區應是分隔獨立的工作室,并有明顯的標志,各區間不能直通。各工作間需安裝物品傳遞窗。每個工作區域的頂部應安裝紫外燈,安裝數量為每20m2安裝一只40W的紫外燈,同時應配置可移動紫外燈。
PCR實驗室較為理想的布局模式為有一個走廊,試劑貯存區、樣本制備區、基因擴增區和產物分析區很規范地排列在一起,各區均設緩沖區,可供換工作服和工作鞋使用,頂上需裝一盞紫外燈。試劑貯存區和樣本制備區工作區域為相對正壓;緩沖區域為相對負壓。擴增區及擴增產物分析區工作區域為相對負壓,緩沖區域為相對正壓。 這種壓力差可通過送排風裝置調節。緩沖間內通向內實驗室和走廊的門必須斜對角設置,不宜直接相對,并可安裝連鎖裝置,當一個門打開時,另一個門必須處于關閉狀態,防止出現兩個門同時打開的情況。緩沖間的門宜能互鎖。如果使用互鎖門,應在互鎖門的附近設置緊急手動互鎖解除開關。
每個區域都必須有明確的標記,工作按試劑貯存區、樣本制備區、基因擴增區、產物分析區單一liu向進。
如無法做到以上模式,以下基本要求必須做到:
(1)如果使用適時熒光定量PCR擴增儀,擴展區和產物分析區可以合并,使整個PCR室分為三個區,即試劑制備區一標本制備區一擴增分析區。如果使用從樣本處理到擴增分析一體化的全自動檢測系統,后兩區又可以合并,使整個PCR室分為兩個區域,即試劑貯存區和基因檢測區。
(2)各區*獨立,相互之間在工作區域安裝物品傳遞窗。
(3)各個區域必須要有獨立的緩沖間,供換工作服及鞋子用,并保證與工作區間始終處于相對的分隔狀態。
(4)各工作區域和緩沖間均應安裝換氣裝置,以調節氣流壓力。
(5)各區域間的送排風管道必須獨立設置,不得聯通。
2、各區功能及主要設備
(1)試劑貯存區:該實驗區的主要功能是貯存和制備試劑。試劑和用于樣品制作的材料應直接運送至該區,不得經過其他區域。試劑原材料必須貯存在本區內,并在本區內制備成所需的應用試劑,該區的主要設備是低溫冰箱。
(2)標本制備區:該區域主要進行的操作為樣本的保存、核酸(RNA,DNA )提取、貯存及純化。該區的設備主要有生物柜、離心機、低溫高速離心機、水浴箱、冰箱、微量振蕩器等。
(3)基因擴增區:該區域主要進行的操作為DNA擴增,現已同時具備擴增產物分析的功能。主要設備有核酸擴增儀及電腦控制系統。
(4)產物分析區:該區域主要進行的操作為擴增片段的測定。
3、空調通風及凈化
(1)實驗室空調通風系統設計及壓力控制各個區域之間應形成單一liu向的物流,人流與氣流,形成單一liu向的保護屏障,避免實驗室之間的相互干擾。
(2)采用機械通風系統,室外送風口和排風口應采取防雨,防風,防雜物防昆蟲及其他動物的措施,送風口應遠離排風口。排風系統應使用空氣過濾器。
(3)PCR實驗室并沒有嚴格的凈化要求,但是為了避免各個實驗區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,要嚴格控制送、排風的比例以保證各實驗室的壓力要求。
(4)工作間氣壓相對于相鄰區域應為負壓,壓差宜不低于 10Pa。在工作間入口的顯著位置,應安裝顯示房間負壓狀況的壓力顯示裝置。
(5)實驗室的排風應與送風連鎖,排風先于送風開啟,后于送風關閉。
(6)實驗室應有措施防止產生對人員有害的異常壓力,圍護結構應能承受送風機或排風機異常時導致的空氣壓力載荷。
4、注意問題
(1)各區域的大小設置,應根據儀器設備數量和工作內容確定。一般要求試劑貯存區小,樣本處理區大,基因擴增及擴增產物分析區大小介于兩者之間。
(2)試劑制備區,標本制備區設立緊急洗眼器,以備不時之需。實驗室走廊內應設緊急洗置和緊急噴淋裝置。
(3)PCR實驗室的潔凈度可以根據用戶的實際情況和資金的投入來設計。
(4)應根據工作性質和流程合理擺放實驗室設備、臺柜、物品等,避免相互干擾、交叉污染,并應不妨礙逃生和急救。臺(桌)柜和設備之間應有足夠的間距,以便于清潔。
(5)實驗室主入口的門應有進人控制措施。實驗室入口應有生物危害標識,出口應有逃生發光指示標識。
(6)實驗室內應配置內排式壓力蒸汽滅菌器,以及其他適用的消毒設備。