“PCR實驗室建設(shè)規(guī)范及裝修要求”

PCR實驗室建設(shè)規(guī)范及裝修要求

作者：中巖實驗室

     PCR實驗室又稱基因擴增實驗室，其特點是能將微量的DNA大幅增加，PCR是分子生物學(xué)研究和實驗的常規(guī)方法，廣泛應(yīng)用于生物學(xué)各個領(lǐng)域。例如：艾滋病檢測、乙型肝炎、禽疫病、癌基因的檢測和診斷，DNA指紋、個體識別、親子鑒定及法醫(yī)物證、動植物檢疫，動物及其衍生產(chǎn)品檢測，動物飼料、化妝品、食品衛(wèi)生檢測，轉(zhuǎn)基因作物與轉(zhuǎn)基因微生物檢測等。      

本文將從PCR實驗室布局、工作區(qū)域的主要功能和設(shè)備配置、實驗室的通風(fēng)系統(tǒng)及壓力控制、裝飾裝修材料要求及其他注意事項來解說。

一PCR實驗室布局

原則上分為四個區(qū)域：試劑準(zhǔn)備區(qū)、樣品制備區(qū)、擴增區(qū)和擴增產(chǎn)物分析區(qū)。

PCR實驗室原則上為試劑準(zhǔn)備區(qū)、樣品制備區(qū)、擴增區(qū)和擴增產(chǎn)物分析區(qū)四個單獨的工作區(qū)域并設(shè)有專用走廊，各工作區(qū)域應(yīng)設(shè)緩沖間，工作區(qū)與緩沖間宜安裝連鎖裝置。不同功能的工作區(qū)應(yīng)是分隔獨立的，各工作區(qū)有明顯的標(biāo)志，不能直通，如果緊密相連，需安裝物品傳遞窗。

PCR實驗室區(qū)域的設(shè)置并不是一成不變的，以下幾種情況需要說明：

1.如果樣本在擴增之前需要粉碎處理，則需要增加一個區(qū)域用于樣品的粉碎。

2.如果采用實時熒光PCR法，則擴增區(qū)和分析區(qū)可以合并為一個區(qū)。

3.如果采用全自動化PCR分析儀，則標(biāo)本制備區(qū)、擴增區(qū)和分析區(qū)可以合并為一個區(qū)。

      前兩區(qū)為擴增前區(qū)，后兩區(qū)為擴增后區(qū)，擴增前區(qū)與擴增后區(qū)應(yīng)嚴(yán)格分開。實驗材料、試劑、記錄紙、筆、清潔材料等，只能從擴增前區(qū)流向擴增后區(qū)，即從試劑準(zhǔn)備區(qū)、樣品制備區(qū)到擴增區(qū)和擴增產(chǎn)物分析區(qū)，不得逆向流動。實驗室的氣流也應(yīng)從擴增前區(qū)流向擴增后區(qū)，不得逆向流動。各工作區(qū)頂部應(yīng)安裝紫外燈，紫外燈的波長為254nm，每20㎡一支40W的紫外燈。

  實驗室各區(qū)功能及主要設(shè)備

原則上的四大區(qū)域注意正壓負(fù)壓的控制。

1.試劑準(zhǔn)備區(qū)：

主要進(jìn)行試劑的制備、分裝和主反應(yīng)混合液的制備。試劑和用于樣品制作的材料應(yīng)直接運送至該區(qū)，不得經(jīng)過其它區(qū)域。試劑原材料必須貯存在本區(qū)內(nèi)，并在本區(qū)內(nèi)制備成所需的試劑。本區(qū)主要設(shè)備有天平、冰箱、離心機、加樣器、振蕩器等。

對于氣流壓力的控制，本區(qū)并沒有嚴(yán)格的要求。

2.樣品制備區(qū)：

主要進(jìn)行樣品的保存、核酸(RNA、DNA)提取、貯存及其加入至擴增反應(yīng)管和測定DNA的合成。本區(qū)主要設(shè)備有冰箱、生物安全柜、離心機、加樣器、振蕩器、恒溫水浴等。

本區(qū)的壓力梯度要求為：相對于鄰近區(qū)域為正壓，以避免從鄰近區(qū)進(jìn)入本區(qū)的氣溶膠污染。

3.擴增區(qū)：

該區(qū)域的功能是DNA擴增和擴增片段的測定。此外，反應(yīng)混合液(來自試劑貯存和制備區(qū))制備成反應(yīng)混合液和已制備的DNA模板(來自標(biāo)本制備區(qū))的加入等也可在本區(qū)內(nèi)進(jìn)行。對于氣流壓力的控制，相對于鄰近區(qū)域為負(fù)壓，以避免氣溶膠從本區(qū)漏出。為避免氣溶膠所致的污染，應(yīng)盡量減少在本區(qū)內(nèi)不必要的走動。個別操作如加樣等應(yīng)在超凈臺內(nèi)進(jìn)行。

該區(qū)域的設(shè)備主要是核酸擴增熱循環(huán)儀、加樣器、超凈臺等。其中熱循環(huán)儀的電源應(yīng)專用，并配備一個穩(wěn)壓電源或UPS，以防止由于電壓的波動對擴增測定的影響主要進(jìn)行DNA擴增。

本區(qū)的壓力梯度要求為：相對于鄰近區(qū)域為負(fù)壓，以避免氣溶膠從本區(qū)漏出。

4.擴增產(chǎn)物分析區(qū)：

擴增產(chǎn)物的測定。本區(qū)主要設(shè)備有酶標(biāo)儀、洗板機、加樣器和水浴箱等。

本區(qū)的壓力梯度的要求為：相對于鄰近區(qū)域為負(fù)壓，以避免擴增產(chǎn)物從本區(qū)擴散至其它區(qū)域。

三

PCR實驗室通風(fēng)系統(tǒng)及壓力控制

  四大區(qū)域應(yīng)形成單向流線、宜采用全送全排。

各區(qū)域之間應(yīng)具備單向的實驗工藝流、物流、人流與氣流，形成單向流程的保護(hù)屏障，避免實驗之間的相互干擾，防止氣溶膠擴散對實驗過程造成污染。

PCR實驗室并沒有嚴(yán)格的凈化要求，但是為避免各個實驗區(qū)域交叉污染的可能性，宜采用全送全排的氣流組織形式，嚴(yán)格控制送、排風(fēng)的比例以保證各實驗區(qū)壓力要求。

另外，PCR實驗室內(nèi)通常有生物安全柜、通風(fēng)柜等生產(chǎn)設(shè)備，這類設(shè)備排風(fēng)量大且使用時間有間隔性，并不與空調(diào)系統(tǒng)運行時間一致，這就導(dǎo)致有這些設(shè)備的房間在設(shè)備啟停的時候很容易失壓，原本正常的壓力梯度瞬間就破壞了。這正是PCR實驗室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的難點所在。

   PCR實驗室裝飾

材料要求：

實驗室圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)牢固、氣密性好。所有陰陽角宜采用圓弧過渡，墻體內(nèi)壁光潔、不積塵、耐腐蝕、易清洗消毒。地面使用PVC卷材或環(huán)氧樹脂自流坪，材料應(yīng)滿足無縫隙、無滲漏、光潔、耐腐蝕的要求。

     PCR實驗室注意事項

   樣品制備區(qū)空間要大些。

1.幾個區(qū)域的大小設(shè)置情況，試劑準(zhǔn)備區(qū)、擴增區(qū)、擴增產(chǎn)物分析區(qū)，空間可以相對小一些，樣品制備區(qū)要放置生物安全柜和低溫冰箱，空間應(yīng)大一些。

2.試劑準(zhǔn)備區(qū)、樣品制備區(qū)設(shè)緊急洗眼器，以保證操作人員的安全。

3.PCR實驗室沒有嚴(yán)格的凈化要求，可以根據(jù)使用情況和資金的投入選擇。