基因扩增PCR实验室Word格式文档下载.docx

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核酸扩增前区和核酸扩增后区。

核酸扩增前区包括试剂准备区和样品处理区，设在不同房间或区域；

核酸扩增后区包括扩增区和产物分析区，设在不同房间或区域。

2.1.1PCR实验室根据使用仪器的功能合理设置各个区域，如采用聚合酶联反应：

则设置试剂储存和准备区、标本制备区、扩增区、扩增产物分析区四个单独的工作区域。

样品需要粉碎处理的，还需增设样品粉碎区；

若使用实时荧光PCR法：

基因扩增区、基因产物分析区可以合并；

采用标本处理、核酸提取及扩增检测为一体的全自动化PCR分析仪，则标本制备区、扩增区、扩增产物分析区可合并为一个区域，因此PCR实验室原则上设置五个区或四个区或三个区或二个单独的工作区。

2.1.2核酸扩增前区和核酸扩增后区可设在一个房间内，但必须在满足下列要求的前提下：

2.1.2.1核酸扩增前区实验室内设置两个不同位置的实验区，试剂配置在超净工作台中操作，样品处理在生物安全柜内操作。

2.1.2.2在核酸扩增后区使用全封闭的扩增和检测系统时，如实时荧光PCR仪等。

2.1.2.3每个实验人员使用各自的试剂、耗材、移液器和盛放污染物的盛器。

2.1.2.4在实验前后对操作区域和共享器具进行清洁及消毒。

2.1.2.5各区域的试剂、器具、仪器和设备为该区专用，不得交叉使用。

PCR实验室各区域功能：

2.2.1试剂储存和准备区：

扩增试剂的制备、试剂的分装和扩增反应混合液的制备以及离心管、吸头等消耗品的储存和准备。

2.2.2标本制备区：

样品登记、处理和分装；

核酸（RNA/DNA）提取、保存和使用；

PCR扩增的第一轮加样。

对于涉及样本的操作应符合生物安全二级实验室防护标准或更高。

2.2.3基因扩增区：

cDNA合成和DNA扩增。

如果在此区进行套式PCR的第二轮加样，应在PCR防护罩内进行。

2.2.4扩增产物分析区：

扩增产物的电泳、杂交、成像、序列测定、变性高效液相分析、结果分析、登记及报告。

工作区域设备和仪器的配置。

2.3.1试剂储存和准备区

2-8℃和-20℃以下的冰箱、普通离心机、超净工作台、混匀器、微量加样器（覆盖μL），消耗品（一次性手套、耐高压处理的离心管和加样吸头）、专用工作服工作鞋（套）、专用办公用品和废弃物容器、可移动紫外线灯。

2.3.2标本制备区

2-8℃冰箱、-20℃（或-80℃）冰箱，生物安全柜、高速制冷离心机（台式）、混匀器、恒温水浴箱或加热模块、制冰器或制冷模块、微量加样器、消耗品（一次性手套、耐高压处理的离心管和加样吸头）、专用工作服工作鞋（套）、上下水设备、专用办公用品和废弃物容器、紫外线杀菌灯。

如需处理大分子的DNA应具有超声波水浴仪。

2.3.3扩增区

核酸扩增仪、微量加样器、消耗品（一次性手套、耐高压处理的离心管和加样吸头）、专用工作服工作鞋（套）、专用办公用品和废弃物容器、紫外线杀菌灯。

2.3.4扩增产物分析区

视检验方法不同而定，基本配置如下：

电泳仪、电泳槽、摄影/像设备、变性高效液相分析仪、测序仪、紫外透射仪、普通冰箱、离心机、恒温水浴、微波炉、上下水设备、紫外线灯、微量加样器、消耗品（一次性手套、耐高压处理的离心管和加样吸头）、专用工作服工作鞋（套）、专用办公用品和废弃物容器。

各区域设备和仪器的配备，应根据使用的扩增检测技术或试剂特点，对设备和仪器进行必要的增减。

PCR实验室单向流流向制度

2.4.1实验室的空气单向流流向应该为：

试剂储存和准备区→样品制备区→扩增区→扩增产物分析区，不得逆向流动。

扩增前区保持微（弱）正压状态，扩增后区保持微（弱）负压状态。

2.4.2实验用品单向流工作流向应该为：

试剂储存和准备区→样品制备区→扩增区→扩增产物分析区，不得逆向进行。

实验用品包括实验材料（试剂、样品和扩增产物）、实验器材（容器、板架、实验服装、帽子、口罩、手套、鞋套）、办公用品（记录纸、笔）、以及清洁工具等。

物品的传送是通过互锁式传递窗传递。

2.4.3实验人员单向工作流流向应该为：

进入各工作区域严格按照试剂储存和准备区→样品制备区→扩增区→扩增产物分析区单一方向进行，不得逆向走动。

原则上实验人员应在扩增后区工作后当天不得再返回扩增前区工作。

在标本制备区由于加样的操作中可能会发生气溶胶污染，所以应避免或减少在本区内不必要的走动。

2.4.4实验室的单向清洁流流向应当为：

试剂储存和准备区→样品制备区→扩增区→扩增产物分析区的方向进行。

不同的实验区域应当有各自的清洁用具，以防止交叉污染。

PCR实验室工作基本原则和实验室各区域工作注意事项

2.5.1严格的实验室分区制度；

各区域必须有明确的标记，只用于特定的操作，不得从事其他工作；

不同区域的设备物品（仪器、设备、材料、清洁工具），不得交叉使用。

2.5.2不同工作区域使用不同工作服（例如不同颜色），工作人员离开工作区域时，不得将工作服带出。

2.5.3实验前移入所需试剂、耗材、样品以及盛放污染物的容器。

2.5.4试剂储存和准备区：

储存试剂和用于标本制备的消耗品等材料须直接运送至本区，不能经过扩增检测区。

试剂盒中的阳性对照品及质控品不能保存在本区，应当保存在标本制备区。

2.5.5标本制备区：

由于在样品混合、核酸纯化过程中可能会发生气溶胶所致污染，可通过在本区内设正压条件，避免从邻近区域进入本区的气溶胶污染。

为避免标本间的交叉污染，加入待测核酸后，必须盖好含反应混合液的反应管。

对具有潜在传染危险性的材料，必须在生物安全柜内操做，并有明确的标本处理和灭活程序。

2.5.6扩增区：

为避免气溶胶所致的污染，应当尽量避免或减少本区内的人员不必要的走动。

必须注意所有经过检测的反应管不得在本区内打开。

2.5.7扩增产物分析区：

核酸扩增后产物的分析方法较多，如膜上或微孔板或芯片上探针杂交方法（放射性核素标记或非放射性核素标记）直接或酶切后琼脂糖凝胶电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳southern转移、核酸测序方法、质谱分析等。

本区是最主要的扩增产物污染来源，因此，必须注意避免通过本区物品及工作服将扩增物带出。

在使用PCR-ELISA方法检测扩增产物时，必须使用洗板机洗板，废液必须收集在1moL/LHCL中，不能在实验室内倾倒，应当远离PCR实验室的地方弃掉。

用过的吸头也必须放在1moL/LHCL中侵泡后再放到废弃物容器或垃圾袋中按程序处理。

2.5.8工作结束过后，须对工作区进行清洁处理：

对工作区域的实验台面进行清洁消毒（如使用次氯酸钠），实验台面采用紫外线照射更为方便、效果更佳。

由于紫外线照射的距离和能量对于去污的效果非常关键，可使用移动紫外线灯（254nm波长），在工作完成后调至实验台面上60-90cm范围内照射。

由于扩增产物仅几百和几十碱基对（bp）,对紫外线损伤不敏感，因此紫外线照射扩增片段必须延长照射时间，最好是照射过夜。

由于本区有可能会用到某些可致基因突变和有毒物质，如溴化乙锭、丙烯酰胺、甲醛或放射性核素等，故应当注意实验人员的安全防护。

3.PCR实验室建设与装修

根据使用采用仪器的不同确定五个或四个或三个或二个区域，各区域必须设置缓冲间，缓冲间宜设正压，使室内空气不流向室外，室外空气不流向室内，以减少室内外空气交换。

也可设专用走廊，但缓冲间比专用走廊更为重要。

PCR实验室空气流向，可按照试剂储备和准备区→标本制备区→扩增区→扩增产物分析区方向进行空气压力递减方式控制气流流向，防止扩增产物顺空气气流逆向进入扩增前的区域。

也可通过负压排风装置、排风扇或其它可行的方式进行。

压差与净化级别

3.3.1试剂贮存和准备区、样品处理区应设微正压，以防止外界核酸气溶胶的进入，造成污染，可以通过空气进风风量的大于排风量达到正压效果。

3.3.2核酸扩增区、产物分析区应设微负压，防止含核酸的气溶胶扩散出去而污染试剂与样品，造成假阳性结果，可以通过控制排风风量大于进风风量达到负压效果。

3.3.3PCR实验室并没有严格的净化要求，若需要一般采用净化级别8或9级（即万级或十万级）。

PCR实验室空调通风系统及压力控制

为避免各个实验区域间交叉感染的可能性，宜采用全送全排的气流组织形式。

同时要严格控制送排风的比例，以保证各实验区的压力要求。

3.4.1试剂储存和准备区：

因为该区主要进行的操作为储存试剂的制备、试剂的分装和主反应混合液的制备，对于气流压力的控制，本区没有严格要求，但宜采用微正压。

3.4.2标本制备区：

该区域主要进行的操作为标本的保存、核酸（RNA、DNA）提取、储存即加入至扩增反应管和测定RNA和DNA的合成体。

本区的压力梯度要求与相对相邻近区域为正压，是为避免从邻近区进入本区气溶胶污染。

3.4.3扩增区：

扩增反应混合物配制和扩增反应，该区域主要进行的操作为DNA和CDNA扩增。

此外，已制备的DNA模板和合成的CDNA（来自标本制备区）的加入和主反应混合液（来自试剂储存和制备区）制备成反应混合液等也可在本区内进行。

在巢式PCR测试中，通常在第一轮扩增后必须打开反应管，因为巢式扩增有较高的危险性，第二次加样必须在本区内进行。

因此，本区压力梯度要求为相对邻近区域为负压，以避免气溶胶从本区泻出。

3.4.4扩增产物分析区：

该区域主要进行的操作为扩增片段的测定（根据所使用的分析仪器的不同此区域与扩增区可以合并为一个区），本区是主要扩增产物污染来源，因此对本区域的压力梯度要求相对于邻近区域应为负压，以避免扩增产物从本区域扩散至其他区域。

4.PCR实验室污染的预防与控制

PCR实验室设计的核心问题是如何避免实验室污染。

常见的污染有以下几种：

天然基因组DNA的污染、试剂的污染以及标本间（样品）的污染。

由于一旦发生污染，实验就必须停止，直至查到污染源为止，而且实验结果必须作废，需重新进行实验，不仅浪费人力、物力，而且也延长了实验结果的报告时间。

实验室一旦发生污染，寻查污染源是一件很繁琐的事情，因此要避免污染，首先是预防污染的发生，而不是发生了再研究如何排除。

避免污染的发生，应注意：

工作区域的严格划分

4.1.1各个区域的合理设置

4.1.2各个试验区域须有明显的标记（如醒目的门牌或不同的地面颜色），以避免各个不同的实验区域设备、物品、试剂等发生混淆。

合理的系统设置

4.2.1合理的空调通风系统设置，应尽量采用全送全排的空调系统（扩增区和产物分析区更为重要）。

4.2.2严格的气流压力控制，保证不同的实验区域内不同的压力梯度。

4.2.3严格保证合理的气流流程工艺，保证核酸扩增后区的气流不逆向流入核酸扩增前区。

严格的实验室配套设施

完备的实验室配套实施是保证实验工作的必备条件，应根据各个区域功能配备相应的设备和仪器，如生物安全柜、超净工作台、离心机等。

避免PCR实验室的污染除了实验室在设计上应注意工作区域的严格划分、合理的系统设置、完备的配套设施外，规范的操作和严格的管理也同样重要。

5.装饰材料

吊顶与隔墙：

采用彩钢夹心板等材料要符合国家关于实验室的消防规范。

应结构牢固、气密性好；

所有阴角应采用弧形线条过渡，墙体内壁光洁不吸附、易清洁消毒、耐腐蚀。

功能相近的实验室隔墙设置比例适宜的透视窗，透视窗以双面玻璃为好，这样能保持与墙体齐平，隔墙距走廊隔墙不低于米为宜，吊顶棚高以~为宜。

地面：

实验室建议采用PVC卷材或环氧树脂整体地面，地面与墙交界处应圆弧过渡上墙120mm-150mm（需用水冲刷房间），使用进口橡胶卷材（片）更佳。

地面材料与其他围护结构交界处应安全平齐过渡，无缝隙和裂纹，地面铺设前采用自流平处理，地面平整性好、易清洁、耐腐蚀。

门：

彩钢板门框为冷轧槽钢，外加铝型材，配专用密封条，优质闭门器，设可视窗，门单向锁定。

缓冲间的门与主实验室的门有互锁功能。

传递窗：

各实验室区间设不锈钢互锁功能传递窗并具有消毒功能，试剂和标本通过传递窗传递，保证试剂和标本在传递过程中不受污染（人物分流）。

给排水系统：

给排水管宜设在缓冲区。

给水管路最好采用薄壁不锈钢钢管，管上安装逆止阀。

缓冲区设洗手盆，手动水龙头；

标本制备区、扩增产物分析区设洗手盆，水龙头（感应、脚踏、手动）和洗眼器。

如果设置地漏，地漏采用不锈钢密闭地漏。

照明：

灯具要选用净化灯具，便于清洗不积尘。

6安全与自动系统

疏散出口（专用走廊）设置专用疏散指示灯（标识）及应急照明。

送排风系统采用变频控制，并联动互锁，即工作时先启动排风机后启动送风机。

停机时相反，并设事故自动报警装置。

自动系统发生故障时由手动控制装置控制，自动控制系统设备及主件采用进口产品为宜。

网络与通信：

各区域实验室、缓冲室设网络终端，在专用走廊设电话分机。

强电系统：

实验室用电负荷为一级负荷，采用双路电源供电，设自动切换装置，配电箱单独设置。

根据实验室各区域功能合理配置三相和单相电源，穿管暗线埋设，大型仪器接地线布局到位。

实验室照度满足规范要求（最低照度为200lx），装有紫外线灯，照射无死角。

7.PCR实验室建设与装修注意事项

在设计的过程中应注意事项：

规范的安装流程和全面的服务流程；

严格按照规范科学设计的安装流程。

安装前需要确定以下安装条件，如：

电源电压、电源进线位置、电话网络线位置、进水水压、最小安装空间、地面平整度、通风孔、给水管和下水管的位置等，理想状态的尺寸。

PCR实验室可以按二级生物安全实验室建设标准执行，国家标准是底线不能违背，行业标准高于国家标准，应按行业标准执行。

实验室各区域功能不同，为满足设备、仪器、用品等的摆放需求，各区域须有充分的空间。

建筑面积（m2）分配，以聚合酶联反应法为例：

试剂储存和准备区25~35、样品处理区20~30、核酸扩增区20~30、扩增产物分析区20~30为宜。

各区域的缓冲间也须留有足够的使用面积，以便于洗手盆、更衣柜、卫生用具等的摆放、存储和出入门的设置与开启。

如果平面布局允许宜设专用走廊，专用走廊宽度不得低于，设置进出口。

实验室样品处理区的面积应大于其他区域，以便于生物安全柜的摆放，如采用实时荧光法，扩增区和扩增产物分析区合并一个区域，房间尺寸可适当缩小，因全封闭荧光分析仪尺寸不大。

缓冲间、试剂储存和准备区、样品处理区设置正压间；

扩增区、扩增产物分析区设置负压间。

PCR实验室各区域间没有洁净度的要求，但是为了保护和延长生物安全柜的使用寿命和实验环境，经济条件允许情况下，各区域均可采用空调通风净化系统，洁净度宜为8~9级。

PCR实验室扩增区、扩增产物分析区的气流不能逆流向扩增前的区域，以免污染造成假阳性结果。

扩增区、扩增产物分析区排风不得排向技术夹层，应排向室外。

凡是有压差要求的房间，在显著位置须设有压差显示装置，并预留测试孔，测试孔要密封。

洗手盆不宜过大，试验台面两端棱角须圆弧处理，实验台底层离地面距离在150mm以上或考虑加装移动轮便于移动。

基因扩增实验室应选用B2级生物安全柜，不宜选用A1/2级生物安全柜，因A1/2级生物安全柜循环风易造成标本交叉污染。

实验室微正压是指相对于大气压的最小压差不得低于10Pa，因在多风季节大气的最小正压差往往能达到5Pa或5Pa以上。

技术夹层宽度应不低于600mm，800mm为宜。

各房间进出的门，依据室内压差，设置门的开启方向。

8.基因扩增实验室（PCR）参考文件即文件择录

9.平面布局见图1/2

10.工程案例

8.基因扩增实验室（PCR实验室）设计参考文件

文件1、关于批准发布《疾病预防控制中心建设标准》建标127—2009号。

文件择录第13页：

附表一疾病预防控制中心特殊用途实验室用房建筑面积指标。

项目名称

建筑面积（㎡）

备注

项目功能

室内环境要求

其他

PCR实验室

试剂配备室

25~35

聚合酶链反应实验

宜为正压

1、适用于有一定生物安全隐患的实验；

2、实验流向、气流、人流、物流均为单向流。

样品处理室

20~30

宜为BSL-2或以上等级实验室

核酸扩增室

压强不高于样品处理室，局部5级净化

产物分析室

压强低于核酸扩增室

文件择录第37页：

如组合形式PCR实验室（基因扩增实验室），根据特定专业要求，应设五个（或四个/三个）相互隔离的工作区域，即试剂贮存和准备区、样品粉碎区（根据需要设置）、样品制备区、扩增反应混合物配制和扩增区以及产物分析区；

当采用荧光PCR时，扩增区和产物分析区可合并为一个区域。

为了减少不同工作区之间的空气交换量，各个工作区的出入口应设置缓冲间，并且建筑条件许可时，可设置专用走廊，形成定向的人流、物流与实验流程。

同时对室内环境也有特定要求，需设置通风系统，形成定向的气流保护区，避免各个实验区之间的相互干扰。

文件2、医疗机构临床基因扩增检验实验室管理办法—卫办医政发【2010】194号：

附件—医疗机构临床基因扩增检验实验室工作导则。

文件择录：

一、临床基因扩增实验室的设计

临床基因扩增检验实验室区域设计原则。

原则上临床基因扩增检验实验室应当设置以下区域：

试剂储存和准备区、标本制备区、扩增区、扩增产物分析区。

这4个区域在物理空间上还是在使用中，应当始终处于完全的分隔状态，不能有空气直接相通。

根据使用仪器的功能，区域可适当合并。

例如使用实时荧光PCR仪，扩增区和扩增产物分析区可合并；

采用样本处理、核酸提取及扩增检测为一体的自动化分析仪，则标本制备区、扩增区、扩增产物分析区可合并。

临床基因扩增检验实验室的空气流向。

临床基因扩增检验实验室的空气流向可按照试剂储存和准备区→标本制备区→扩增区→扩增产物分析区进行，防止扩增产物顺空气气流进入扩增前的区域。

可按照试剂储存和准备区→标本制备区→扩增区→扩增产物分析区方向空气压力递减的方式进行。

可通过安装排风扇、负压排风装置或其他可行方式实现。

二、临床基因扩增检验实验室工作基本原则。

（一）进入各个工作区域应当严格按照单一方向进行，即试剂储存和准备区→标本制备区→扩增区→扩增产物分析区。

（四）实验室的清洁应当按试剂储存和准备区→标本制备区→扩增区→扩增产物分析区方向进行。

不同的实验区应当有各自的清洁用具以防止交叉污染。

三、临床基因扩增检验实验室各区域工作注意事项

（二）标本制备区。

由于在样本混合、核酸纯化过程中可能会发生气溶胶所致的污染，可通过在本区内设立正压条件，避免从邻近区进入本区的气溶胶污染。

为避免样本间的交叉污染，加入待测核酸后，必须盖好反应混合液的反应管。

对具有潜在传染危险性的材料，必须在生物安全柜内开盖，并有明确的样本处理和灭活程序。

文件3、全国艾滋病检测技术规范（2009年修订版）

第22页核酸检测实验室要求

实验室分区和功能

实验室应设置两个独立的工作区域：

核酸扩增后区包括扩增区和扩增产区分析区，设在不同房间或区域。

4.1.4在满足下列要求的前提下，核酸扩增前区或核酸扩增后区可设在一个房间内。

4.1.4.1核酸扩增前区实验室内设置两个不同的位置的实验区，试剂配制在超净工作台中操作，样品处理在生物安全柜内进行。

4.1.4.2在核酸扩增后区使用全封闭的扩增和检测系统时，如实时荧光PCR仪等。

4.5.4单向工作流制度

4.5.4.1实验室的气流应从扩增前区流向扩增后区，不得逆向流动。

建议扩增前区弱正压状态，扩增后区保持弱负压状态。

4.5.4.2实验室人员单向工作流向应该为：

试剂储存和准备区→标本制备区→扩增区→扩增产物分析区，不得逆向流动。

原则上实验人员在扩增后区工作后当天不能再返回扩增前区工作。

4.5.4.3实验室用品单向工作流向应该为：

实验用品包括实验材料（试剂、样品和扩增产物）、实验器材（容器、板架、实验服帽子、口罩、手套、鞋套）、办公用品（记录纸、笔等）以及清洁材料等。

文件4、出入境检验检疫行业标准SN-T1193—2003基因检验实验室技术要求

文件择录

3.实验室总体要求

基因检验实验室区域设置原则

基因产品检测实验室分为五个隔开的工作区域；

试剂储存和准备区、样品粉碎、标本制备区、扩增反应混合物配制和扩增区、扩增产物分析区。

如果使用荧光PCR仪，扩增区和扩增产物分析区可以合并。

3.1.3样品制备区

本区可部分或全部设为正压条件。

从实际贮存和准备区拿来的主反应混合液，在此区正压条件下加入待测核酸后，必须盖好核酸反应物的反应管，再次进入反应扩增区。

3.1.5扩增产物分析区

本区的功能为：

扩增片段的测定。

本区是最主要的扩增产物污染来源，本区如采用负压条件或减压情况下（如安装排风扇）可减少扩增产物从本区扩散至前面区域的可能性。

基因检验实验室人员操作要求

进入各工作区必须严格按照单一方向进行，即试剂储存和准备区→标本制备区→扩增反应混合物配置和扩增区→扩增产物分析区。

实验室的清洁应按试剂储存和准备区→扩增产物分析区方向进行。

不同的实验区域应有各自的清洁用具。

9.平面布局（1-1、1-2、1-3、1-4）

1-4

平面布局（2-1、2-2、2-3）

10.工程案例

1.鄂尔多斯市中心血站

2.赤峰市中心血站

3.兴安盟中心血站

4.鞍山市动物疫病控制中心

5.海城市动物疫病控制中心

6.台安县动物疫病控制中心

7.岫岩满族自治县动物疫病控制中心

8.台安县疾病预防控制中心