用于病毒檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)室無疑就是我們常說的PCR實(shí)驗(yàn)室，目前多地疾控中心和醫(yī)院也在正進(jìn)行改造PCR實(shí)驗(yàn)室，我們就獨(dú)立醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的要求來說明下如何才能合理設(shè)計(jì)一個(gè)PCR實(shí)驗(yàn)室滿足檢測(cè)需要。
一、基本要求
1、實(shí)驗(yàn)室選址、設(shè)計(jì)和建造應(yīng)符合國家和地方環(huán)境保護(hù)和建設(shè)主管部門的規(guī)定和要求。遠(yuǎn)離有噪音、震動(dòng)、異味、灰塵、防腐、防磁等產(chǎn)生此類因素的企業(yè)，同時(shí)實(shí)驗(yàn)室選址應(yīng)盡量遠(yuǎn)離商業(yè)區(qū)、學(xué)校、食品廠以及風(fēng)景保護(hù)區(qū)等。
2、實(shí)驗(yàn)室的防火安全通道設(shè)置應(yīng)符合國家的消防規(guī)定和要求，同時(shí)應(yīng)考慮生物安全的特殊要求;必要時(shí)，應(yīng)事先征詢消防主管部門的建議。
3、實(shí)驗(yàn)室的安全保衛(wèi)應(yīng)符合國家相關(guān)部門對(duì)該類設(shè)施的安全管理規(guī)定和要求。
4、實(shí)驗(yàn)室的建筑材料和設(shè)備等應(yīng)符合國家相關(guān)部門對(duì)該類產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售和使用的規(guī)定和要求。
5、實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)應(yīng)保證對(duì)生物、化學(xué)、輻射和物理等危險(xiǎn)源的防護(hù)水平控制在經(jīng)過評(píng)估的可接受程度，為關(guān)聯(lián)的辦公區(qū)和鄰近的公共空間提供安全的工作環(huán)境。
6、實(shí)驗(yàn)室的走廊和通道應(yīng)不妨礙人員和物品通過，應(yīng)設(shè)計(jì)緊急撤離路線，緊急出口應(yīng)有明顯的標(biāo)志;房間的門應(yīng)根據(jù)需要安裝門鎖，門鎖應(yīng)便于內(nèi)部快速打開，需要時(shí)(如正當(dāng)操作危害材料時(shí))，房間的人口處應(yīng)有警示標(biāo)志和進(jìn)人限制標(biāo)志。
7、應(yīng)評(píng)估生物材料、樣本、藥品、化學(xué)品和機(jī)密資料等被誤用、偷盜和不正當(dāng)使用的風(fēng)險(xiǎn)，并采取相應(yīng)的物理防范措施。應(yīng)有專門用以確保存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)運(yùn)、收集、處理和處置危險(xiǎn)物料安全的設(shè)施。
8、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的溫濕度、照度、噪聲和潔凈度等室內(nèi)環(huán)境參數(shù)應(yīng)符合工作和衛(wèi)生等相關(guān)要求。
9、實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮節(jié)能、環(huán)保及舒適性要求，應(yīng)符合職業(yè)衛(wèi)生要求和人機(jī)工效學(xué)要求。
二、房屋和設(shè)施
1、實(shí)驗(yàn)室用房使用面積不少于總面積75%。應(yīng)有可靠和足夠的電力供應(yīng)，確保用電安全。房屋應(yīng)當(dāng)具備雙路供電或應(yīng)急發(fā)電設(shè)施，重要醫(yī)療設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有不間斷電源。
2、實(shí)驗(yàn)室總建筑面積不少于500 平方米。
3、有相應(yīng)的工作區(qū)域，流程應(yīng)當(dāng)滿足工作需要。
4、設(shè)置醫(yī)療廢物暫存處，設(shè)置污物和污水處理設(shè)施和設(shè)備，滿足污物和污水的消毒和無害化的要求。
5、應(yīng)滿足實(shí)驗(yàn)室所需用水。
三、空間設(shè)計(jì)原則
(一)空間分配總原則
空間分配總原則是讓工作人員感到舒適，又不產(chǎn)生浪費(fèi)，綜合考慮工作人員的數(shù)量、分析方法和儀器的大小等因素。符合生物安全管理和醫(yī)院感染管理等相關(guān)要求，將有效空間作“三流三區(qū)”劃分，三區(qū)分為清潔區(qū)、半污染區(qū)、污染區(qū)，三流分為病人流(樣本流)、醫(yī)務(wù)人員流(工作人員流)和污物流。人流物流合理，做到不交叉感染，設(shè)有實(shí)驗(yàn)室門禁管理制度，僅限于工作人員進(jìn)出。
(二)布局流程合理
PCR醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室在總體設(shè)計(jì)上，必須重視和優(yōu)化布局流程。布局流程合理必須充分體現(xiàn)下述原則：
1、最短路徑原則
實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮路徑最短，即讓工作人員走最短的路，做最多的工作，只有如此才能體現(xiàn)功效最大化。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)室的路徑設(shè)計(jì)還應(yīng)充分考慮病人的方便，最大限度地體現(xiàn)對(duì)病人的“一站式”醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)服務(wù)。
2、污染梯度原則
實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮各實(shí)驗(yàn)單元的風(fēng)險(xiǎn)度，污染程度越輕的實(shí)驗(yàn)單元應(yīng)越靠近清潔區(qū)域;污染程度越重的實(shí)驗(yàn)單元應(yīng)越遠(yuǎn)離清潔區(qū)域。
(三)潔污路線清楚
實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)時(shí)必須首先考慮并確定污物通道。然后根據(jù)既定的污物通道設(shè)計(jì)各實(shí)驗(yàn)單元和人流物流通道。要做到：
1、人流物流分道設(shè)計(jì)。
2、病人和工作人員分道設(shè)計(jì)。
3、清潔物品和污染物品分道設(shè)計(jì)。
4、污物通道應(yīng)最大限度避開公共通道和實(shí)驗(yàn)室的清潔區(qū)。
5、污物通道要靠近污物電梯。
(四)預(yù)留發(fā)展空間
PCR醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室在總體設(shè)計(jì)上，必須重視發(fā)展空間的預(yù)留。
1、必須充分考慮醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)的發(fā)展速度和新項(xiàng)目的開展。
2、必須充分考慮新的大型設(shè)備的添置和原有設(shè)備的更新。
3、必須充分考慮相鄰設(shè)備間的電磁干擾。
4、實(shí)驗(yàn)室應(yīng)預(yù)留大型設(shè)備進(jìn)出的設(shè)備通道。
5、為殘疾人考慮，工作區(qū)應(yīng)適于殘疾者的進(jìn)出和工作。
(五)合理利用面積
PCR醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室在總體設(shè)計(jì)上和各功能單元的具體設(shè)計(jì)上，應(yīng)做到：
1、各功能單元的使用面積，必須符合國家相關(guān)要求。
2、擁擠的實(shí)驗(yàn)室是生物安全的重大隱患。
3、合理利用有效面積，最大限度地減少無效面積。
4、應(yīng)盡量避免設(shè)備的擁擠，又有效避免過多冗余。
(六)確保工作安全
PCR醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室在總體設(shè)計(jì)上和各功能單元的具體設(shè)計(jì)上，必須把安全放在首位。實(shí)驗(yàn)室安全包括：
1、生物安全
(1)實(shí)驗(yàn)室在送排風(fēng)設(shè)計(jì)上應(yīng)做到：始終保持實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有的壓力梯度和氣流走向。
(2)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)計(jì)安裝緊急噴淋設(shè)備，并在關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)區(qū)域(實(shí)驗(yàn)室防護(hù)區(qū))安裝洗眼裝置。
(3)實(shí)驗(yàn)室洗手池應(yīng)安裝非手觸式洗手裝置。
(4)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有污物消毒、滅菌和存放的空間。
2、醫(yī)療安全
(1)實(shí)驗(yàn)室采血處應(yīng)與實(shí)驗(yàn)區(qū)域有明確的物理隔斷，避免在實(shí)驗(yàn)室污染區(qū)采集血液樣本。
(2)實(shí)驗(yàn)室采血處應(yīng)有緊急出口，以便于在病人暈針時(shí)及時(shí)采取救治措施。
3、消防安全
PCR醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室在總體設(shè)計(jì)上和各功能單元的具體設(shè)計(jì)上，其設(shè)計(jì)圖紙應(yīng)符合消防要求或經(jīng)消防部門審核批準(zhǔn)。
(1)實(shí)驗(yàn)室通道的設(shè)計(jì)不得出現(xiàn)盲端。
(2)實(shí)驗(yàn)室必須設(shè)計(jì)應(yīng)急通道和出口，應(yīng)急通道和出口必須保持暢通，不得和其他功能單元混用。
(3)應(yīng)急通道和出口必須有明確標(biāo)識(shí)并明確逃生方向。
4、環(huán)保安全
PCR醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室在總體設(shè)計(jì)上和各功能單元的具體設(shè)計(jì)上，其功能設(shè)計(jì)應(yīng)符合環(huán)保要求或經(jīng)環(huán)保部門審核批準(zhǔn)。
(1)實(shí)驗(yàn)室污染氣體應(yīng)經(jīng)高效空氣過濾器(HEPA)過濾后方能排入自然空間。
(2)實(shí)驗(yàn)室的污染廢棄物須經(jīng)高壓蒸汽滅菌器滅菌或經(jīng)化學(xué)消毒劑浸泡后方能離開實(shí)驗(yàn)室。
(3)實(shí)驗(yàn)室的廢水須經(jīng)消毒處理并經(jīng)環(huán)保部門檢測(cè)合格后方能排入排水管網(wǎng)。
(4)實(shí)驗(yàn)室的一切工作和物品均不能對(duì)環(huán)境構(gòu)成任何潛在的危害。
四、室內(nèi)設(shè)計(jì)原則和基本要求
臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室又稱PCR實(shí)驗(yàn)室，其特點(diǎn)是能將微量的DNA和RNA大幅擴(kuò)增，PCR是分子生物學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)的常規(guī)方法，廣泛運(yùn)用于生物學(xué)各個(gè)領(lǐng)域，例如：檢驗(yàn)艾滋病、乙型肝炎、丙型肝炎、禽疫病、癌基因的檢測(cè)，DNA指紋、個(gè)體識(shí)別、親子鑒定及法醫(yī)物證，轉(zhuǎn)基因作物與轉(zhuǎn)基因微生物檢測(cè)等。
1、 PCR實(shí)驗(yàn)室平面布局
PCR實(shí)驗(yàn)室可根據(jù)不同的操作平臺(tái)設(shè)計(jì)不同的分區(qū)，甚至可只需設(shè)置一間，一臺(tái)儀器可做到從制備一擴(kuò)增一分析。PCR實(shí)驗(yàn)室原則上分為四個(gè)單獨(dú)的工作區(qū)域，即試劑貯存區(qū)、樣本處理區(qū)、基因擴(kuò)增區(qū)和擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)。各區(qū)之間必須完全隔斷，不得有空氣流通。試劑、樣品、實(shí)驗(yàn)材料只能按單向流動(dòng)，即從試劑貯存區(qū)一樣本制備區(qū)一基因擴(kuò)增區(qū)一產(chǎn)物分析區(qū)，不得逆向流動(dòng)。 實(shí)驗(yàn)室的氣流也應(yīng)從第一區(qū)流向后區(qū)，不得逆向流動(dòng)。各工作區(qū)域應(yīng)設(shè)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(yàn)工作區(qū)應(yīng)是分隔獨(dú)立的工作室，并有明顯的標(biāo)志，各區(qū)間不能直通。各工作間需安裝物品傳遞窗。每個(gè)工作區(qū)域的頂部應(yīng)安裝紫外燈，安裝數(shù)量為每20m²安裝一只40W的紫外燈，同時(shí)應(yīng)配置可移動(dòng)紫外燈。
PCR實(shí)驗(yàn)室較為理想的布局模式為有一個(gè)專用走廊，試劑貯存區(qū)、樣本制備區(qū)、基因擴(kuò)增區(qū)和產(chǎn)物分析區(qū)很規(guī)范地排列在一起，各區(qū)均設(shè)緩沖區(qū)，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(qū)和樣本制備區(qū)工作區(qū)域?yàn)橄鄬?duì)正壓;緩沖區(qū)域?yàn)橄鄬?duì)負(fù)壓。擴(kuò)增區(qū)及擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)工作區(qū)域?yàn)橄鄬?duì)負(fù)壓，緩沖區(qū)域?yàn)橄鄬?duì)正壓。 這種壓力差可通過送排風(fēng)裝置調(diào)節(jié)。緩沖間內(nèi)通向內(nèi)實(shí)驗(yàn)室和走廊的門必須斜對(duì)角設(shè)置，不宜直接相對(duì)，并可安裝連鎖裝置，當(dāng)一個(gè)門打開時(shí)，另一個(gè)門必須處于關(guān)閉狀態(tài)，防止出現(xiàn)兩個(gè)門同時(shí)打開的情況。緩沖間的門宜能互鎖。如果使用互鎖門，應(yīng)在互鎖門的附近設(shè)置緊急手動(dòng)互鎖解除開關(guān)。
每個(gè)區(qū)域都必須有明確的標(biāo)記，工作按試劑貯存區(qū)、樣本制備區(qū)、基因擴(kuò)增區(qū)、產(chǎn)物分析區(qū)單一流向進(jìn)行。如下圖所示：
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(shí)熒光定量PCR擴(kuò)增儀，擴(kuò)展區(qū)和產(chǎn)物分析區(qū)可以合并，使整個(gè)PCR室分為三個(gè)區(qū)，即試劑制備區(qū)一標(biāo)本制備區(qū)一擴(kuò)增分析區(qū)。如果使用從樣本處理到擴(kuò)增分析一體化的全自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，后兩區(qū)又可以合并，使整個(gè)PCR室分為兩個(gè)區(qū)域，即試劑貯存區(qū)和基因檢測(cè)區(qū)。
(2)各區(qū)完全獨(dú)立，相互之間在工作區(qū)域安裝物品傳遞窗。
(3)各個(gè)區(qū)域必須要有獨(dú)立的緩沖間，供換工作服及鞋子用，并保證與工作區(qū)間始終處于相對(duì)的分隔狀態(tài)。
(4)各工作區(qū)域和緩沖間均應(yīng)安裝換氣裝置，以調(diào)節(jié)氣流壓力。
(5)各區(qū)域間的送排風(fēng)管道必須獨(dú)立設(shè)置，不得聯(lián)通。
2、各區(qū)功能及主要設(shè)備
(1)試劑貯存區(qū)：該實(shí)驗(yàn)區(qū)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(yīng)直接運(yùn)送至該區(qū)，不得經(jīng)過其他區(qū)域。試劑原材料必須貯存在本區(qū)內(nèi)，并在本區(qū)內(nèi)制備成所需的應(yīng)用試劑，該區(qū)的主要設(shè)備是低溫冰箱。
(2)標(biāo)本制備區(qū)：該區(qū)域主要進(jìn)行的操作為樣本的保存、核酸(RNA，DNA )提取、貯存及純化。該區(qū)的設(shè)備主要有生物安全柜、離心機(jī)、低溫高速離心機(jī)、水浴箱、冰箱、微量振蕩器等。
(3)基因擴(kuò)增區(qū)：該區(qū)域主要進(jìn)行的操作為DNA擴(kuò)增，現(xiàn)已同時(shí)具備擴(kuò)增產(chǎn)物分析的功能。主要設(shè)備有核酸擴(kuò)增儀及電腦控制系統(tǒng)。
(4)產(chǎn)物分析區(qū)：該區(qū)域主要進(jìn)行的操作為擴(kuò)增片段的測(cè)定。
3、空調(diào)通風(fēng)及凈化
(1)實(shí)驗(yàn)室空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及壓力控制各個(gè)區(qū)域之間應(yīng)形成單一流向的物流，人流與氣流，形成單一流向的保護(hù)屏障，避免實(shí)驗(yàn)室之間的相互干擾。
(2)采用機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)，室外送風(fēng)口和排風(fēng)口應(yīng)采取防雨，防風(fēng)，防雜物防昆蟲及其他動(dòng)物的措施，送風(fēng)口應(yīng)遠(yuǎn)離排風(fēng)口。排風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)使用高效空氣過濾器。
(3)PCR實(shí)驗(yàn)室并沒有嚴(yán)格的凈化要求，但是為了避免各個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)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(shí)，要嚴(yán)格控制送、排風(fēng)的比例以保證各實(shí)驗(yàn)室的壓力要求。
(4)核心工作間氣壓相對(duì)于相鄰區(qū)域應(yīng)為負(fù)壓，壓差宜不低于 10Pa。在核心工作間入口的顯著位置，應(yīng)安裝顯示房間負(fù)壓狀況的壓力顯示裝置。
(5)實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)應(yīng)與送風(fēng)連鎖，排風(fēng)先于送風(fēng)開啟，后于送風(fēng)關(guān)閉。
(6)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)有措施防止產(chǎn)生對(duì)人員有害的異常壓力，圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)能承受送風(fēng)機(jī)或排風(fēng)機(jī)異常時(shí)導(dǎo)致的空氣壓力載荷。
4、注意問題
(1)各區(qū)域的大小設(shè)置，應(yīng)根據(jù)儀器設(shè)備數(shù)量和工作內(nèi)容確定。一般要求試劑貯存區(qū)最小，樣本處理區(qū)最大，基因擴(kuò)增及擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)大小介于兩者之間。
(2)試劑制備區(qū)，標(biāo)本制備區(qū)設(shè)立緊急洗眼器，以備不時(shí)之需。實(shí)驗(yàn)室走廊內(nèi)應(yīng)設(shè)緊急洗置和緊急噴淋裝置。
(3)PCR實(shí)驗(yàn)室的潔凈度可以根據(jù)用戶的實(shí)際情況和資金的投入來設(shè)計(jì)。
(4)應(yīng)根據(jù)工作性質(zhì)和流程合理擺放實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、臺(tái)柜、物品等，避免相互干擾、交叉污染，并應(yīng)不妨礙逃生和急救。臺(tái)(桌)柜和設(shè)備之間應(yīng)有足夠的間距，以便于清潔。
(5)實(shí)驗(yàn)室主入口的門應(yīng)有進(jìn)人控制措施。實(shí)驗(yàn)室入口應(yīng)有生物危害標(biāo)識(shí)，出口應(yīng)有逃生發(fā)光指示標(biāo)識(shí)。
(6)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)配置內(nèi)排式壓力蒸汽滅菌器，以及其他適用的消毒設(shè)備。
五、實(shí)驗(yàn)室裝修
1、實(shí)驗(yàn)室墻壁、頂板和地板應(yīng)當(dāng)光滑、易清潔、防滲漏并耐化學(xué)品和消毒劑的腐蝕。地面應(yīng)防滑，不得在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)鋪設(shè)地毯和懸掛窗簾。實(shí)驗(yàn)室的墻體，包括頂棚，應(yīng)結(jié)構(gòu)牢固、氣密性好、所有陰角采用圓弧形線條過渡;墻體內(nèi)壁光潔、不吸附、耐腐蝕、易清洗消毒;墻體和吊頂建議使用彩鋼板。
2、地面材料應(yīng)滿足無縫隙、無滲漏、光潔、耐腐蝕的要求。
3、燈具要選用凈化燈具，能達(dá)到便于清洗、不積塵的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)應(yīng)急照明裝置，同時(shí)考慮合適的安裝位置，以保證人員安全離開實(shí)驗(yàn)室。
4、有可靠的電力供應(yīng)和應(yīng)急照明。每個(gè)房間必須裝有紫外線殺菌燈，殺菌燈的安裝高度在1.8～2.1m之間。
5、傳遞窗內(nèi)部安裝有紫外燈，供消毒用。
6、應(yīng)配備足夠的固定電源插座，避免多臺(tái)設(shè)備使用共同的電源插座。應(yīng)有可靠的接地系統(tǒng)，應(yīng)在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)安裝漏電保護(hù)裝置或監(jiān)測(cè)報(bào)警裝置。
7、實(shí)驗(yàn)室臺(tái)(桌)柜和座椅等應(yīng)穩(wěn)固和堅(jiān)固，邊角應(yīng)圓滑。實(shí)驗(yàn)臺(tái)面應(yīng)防水，并能耐受熱、有機(jī)溶劑、酸堿、消毒劑及其他化學(xué)劑。一般采用環(huán)氧樹脂臺(tái)面。
8、實(shí)驗(yàn)臺(tái)中的櫥柜和實(shí)驗(yàn)臺(tái)應(yīng)牢固，實(shí)驗(yàn)臺(tái)、柜和其他設(shè)備之間應(yīng)保持一定距離，以便清潔。
9、實(shí)驗(yàn)室門為凈化門，應(yīng)有可視窗并帶自動(dòng)閉門器，實(shí)驗(yàn)室的門與門不能相對(duì)開啟，必須錯(cuò)位開啟。并達(dá)到適當(dāng)?shù)姆阑鸬燃?jí)，門鎖及門的開啟方向應(yīng)不妨礙室內(nèi)人員逃生。
10、實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)洗手池，水龍頭開關(guān)宜為非手動(dòng)式，宜設(shè)置在靠近出口處。
11、給水管道應(yīng)設(shè)置倒流防止器或其他有效的防止回流的裝置;給排水系統(tǒng)應(yīng)不滲漏，下水應(yīng)有防回流設(shè)計(jì)。
12、應(yīng)配備適用的應(yīng)急器材，如消防器材、意外事故處理器材、急救器材等。
13、應(yīng)配備適用的通訊設(shè)備。
