
PCR實驗室 , 或稱為 PCR擴增實驗室 , 就是進(jìn)行聚(jù)合酶鏈反應的實驗室(shì)場所,廣泛應用於(yú)生物學各個領域。例如艾滋病、乙型肝炎、禽(qín)疫病、癌(ái)基因的檢測和診斷、DNA指紋、個體識別、親子鑒定、法醫物證、動植物檢疫、動物及其衍生產品檢測、動物飼料(liào)、化(huà)妝(zhuāng)品、食品衛生檢測、轉(zhuǎn)基因作物與轉基因微生物檢(jiǎn)測等。
一、工藝要求
1、PCR實驗室 , 或稱為 PCR擴增(zēng)實驗室 , 就是進(jìn)行聚合酶鏈反應的實(shí)驗室場(chǎng)所,廣泛應用於生物學各個領域。例(lì)如艾滋病、乙(yǐ)型肝炎、禽(qín)疫(yì)病、癌基因的檢(jiǎn)測和診斷、DNA指紋、個體識別、親子鑒定、法醫物證、動植物檢疫、動物及其衍生產品檢測、動物飼料、化妝品、食品(pǐn)衛生(shēng)檢測、轉基因作物與轉基因微生物檢測等。該區域主要完成試劑和主反應混合(hé)液的(de)儲存、配製(zhì)和封裝工作 。所有運送到該區域(yù)的試劑和材料不應(yīng)經過其他區域,試劑和原材(cái)料應在本區內儲存和製備(bèi)。本區域(yù)的氣壓應相對外界保持正壓(yā)。由於該區域有(yǒu)多(duō)種試劑,“安全" 應是平麵設計首要考慮因(yīn)素。平麵設計時應保持通風流暢 、逃生暢通。首先實驗台布置在房間的兩側,中間的過道全部通(tōng)向走廊便於疏散。同時根據國際人體工程學的(de)標準,實驗台與實驗台通道設計為 1500mm,中間的通道可滿足兩邊坐人中間(jiān)過人的要求。
2、標本製備區(qū)
該區域的功能是樣本的(de)保存 、核酸提取和貯存 、樣本(běn)加入(rù)擴增反應管和測(cè)定DNA 的(de)合成 。樣本應(yīng)直接運送至該區並(bìng)儲存在本區(qū)內,不得經過其他區域。對於氣流壓力的控製,由於在本區內加樣操作可能產(chǎn)生氣溶膠,為避免氣(qì)溶膠擴散出去對外界造成汙染,本區應對外界保持負壓。從(cóng)質量控製的(de)角度而言,本區相對於擴增反應混合物配製和擴增區以及擴增產物分析區為(wéi)正壓,以避免從鄰近區進入本區的(de)氣溶膠汙染。但當涉病原微生物時,標本製備區GB 19489-2008《實驗室生物安全通用安全》對BSL-2實驗(yàn)室的各項安全(quán)要求,此(cǐ)時要本(běn)區相對於擴增區為(wéi)負壓,故涉及病原微生(shēng)物操(cāo)作時 , 在綜合考慮(lǜ)質量控製(zhì)、生物安全因素的(de)前提下,整體上標本製備區與擴增區的壓力應持平。即均(jun1)為(wéi)負壓(yā),兩(liǎng)個相鄰(lín)房間之間的負壓值基本相當。
3、擴增區
該區域的功能是DNA擴增和擴增片段的(de)測(cè)定。此外反應混合液 (來自試劑貯存和(hé)製備(bèi)區) 製備成反(fǎn)應混合液和已製(zhì)備的DNA模板 (來自標(biāo)本製備區) 的加入等也可在本區(qū)內進行。對於氣流壓力的控製, 相對於鄰近區域為負壓,以避免氣溶膠從本區漏(lòu)出。為避免氣溶膠所致的汙染,應盡(jìn)量減少在本區內不必要的走動。個別操作如加樣等應在超淨台內進(jìn)行。
4、產物分析區
該區域的功能是擴增產物的分(fèn)析。該區(qū)域可能會用到(dào)某些可致基因突變的有(yǒu)毒(dú)物質,應特別注意(yì)實(shí)驗人員的安全防護。對(duì)於對於氣流壓力的控製,該區域是PCR實驗的最後(hòu)一 步(bù),壓力應為zui低,相對(duì)於鄰近區域為負負壓,以避免氣溶膠從(cóng)本區漏出。為避免氣溶膠所致的汙染,應盡量減少在本區內不必要(yào)的走動。
二、平麵布局
1、功能分區要求
PCR實驗室原則上分為(wéi)試劑準備區、樣品製備區、擴增區和擴增產物分析區四個工作區域, 各工作區域應設緩衝間,工作區與緩(huǎn)衝間宜安(ān)裝連鎖裝置。不同功能的工作區應是分(fèn)隔獨立的,各工(gōng)作(zuò)區有(yǒu)明顯的標誌,不能直通,如果緊密相連,需安裝物品(pǐn)傳遞窗。
前兩(liǎng)區為擴增前,後兩區為擴增後區,擴增前區與擴增後區應嚴格分開(kāi)。
實驗材料 、試劑、記錄紙、筆、清潔材料等,隻能從擴增前區流向擴增後區,即從試劑準備(bèi)區、樣品製備區、擴增區輸送到擴展(zhǎn)產(chǎn)物分析(xī)區,不得逆向流動。實驗室的氣流也應從擴(kuò)增前區流向(xiàng)擴增後區(qū),不(bú)得逆向流動。
試劑準備區 、擴增區 、擴增產物分析區,空間可以相對小一(yī)些。
樣品製備區要放置生物安全櫃(guì)和(hé)低溫冰箱,空間應大一些。通常(cháng)每間麵積為15~20m² , 整個區域麵積為60~80m² 。
PCR實驗室區域的設置並不是一成不變的 , 以下(xià)幾種情況需要說明:
(1) 如果樣本在(zài)擴增之前需要粉碎處理 , 則需要增加一個區域用於樣品的粉碎。
(2) 如果采(cǎi)用實時熒光PCR法,則擴增區和分析區可以合並(bìng)為一個區。
(3) 如果采用全自動化PCR分析儀,則標本製備區、擴增區和分析區可以合(hé)並為一個區(qū)。
2、緩衝間的設置
影響空(kōng)氣在不同區域之(zhī)間傳播汙染的(de)主要因素包括壓差、溫差以及門的(de)卷吸作用和人的裹帶作用(yòng)。壓差是空氣從高壓一側通(tōng)過門窗縫隙流向低壓一側時的阻力,其隔離作用限製於房間的門、窗等開口(kǒu)處於關閉狀態時候,一旦門打開(kāi),兩個房間之間的壓差將瞬間降(jiàng)低為零。因此(cǐ)壓差屬於(yú)靜態隔離的一種措施,在開門(mén)狀態下(xià)起不(bú)到隔離(lí)作用。門開啟時(shí), 由於溫差(chà)、門的卷吸作用和人的裹帶作用 , 會引起短時間(jiān)、大風量(liàng)的室內外(wài)空氣交換,產生交叉汙染。
由以上分析可知,實(shí)驗室門開(kāi)啟時,必然會產生實驗室內(nèi)空氣的外泄。因此,對(duì)於PCR實驗室,分(fèn)區之前應分別設置獨立的緩衝間,保證緩衝間的門(mén)不同(tóng)時(shí)開啟。同時可進(jìn)一步設計合理的壓差梯度控製措施進行全過(guò)程的(de)“動態隔離 "。在建築設施上(shàng),緩衝間是阻隔室內外空氣(qì)流通即交叉汙染的首要措施。因此 , 各工作區均需設置緩衝間。