上海实验室改造工程：PCR测序实验室整体设计方

作者：张馨予

PCR实验室又叫基因扩增实验室，是一种通过分子生物学技术，迅速掌握标本病毒含量的一种医学检测手段。PCR测序实验室整体设计方案的关键点就是如何避免污染，这是保证基因扩增检验质量的核心问题。在操作层面，PCR实验室一般会建设四个区域：实验准备区、制备区、扩增区和分析区。每个功能区的造价不一样。建设单位不仅需要考虑如何建设标准的区域分隔和实现压差控制、如何进行消毒、清洁地面、实现照明等，同时还要考虑到环保、安全、可持续性发展等诸多因素。专业程度不同的设计公司，在平面规划和系统规划的设计水平差距甚大，直接影响建设成本。今天我们就以实验室EPC工程集成服务商CEIDI西递的PCR实验室设计为例，谈谈该实验室的设计建设事宜。

一、人流与物料流线设计

人流出入实验室区域采取单向流动的方式可以降低交叉污染风险。为了保证人员在各个区域是单向流动的，可以通过不同的工作区域穿着不同颜色的工作服来区分。同时出入实验室区域的路径可按照以下规定：

进入实验室区域的路径：走道→缓冲间→实验区

退出实验室区域的路径：实验区→缓冲间→走道

物料进入实验区必须先消毒，经过双扉互锁传递窗进入；实验室内物料也必须经过传递窗才可以传递到实验室以外的清洁公共区。这种物品有组织的单向流动可以降低物品的差错和混淆的风险。

二、压差的设计

常见的PCR实验室压差设计是在各实验区域之间形成气压的单向流动，空气压力从试剂准备区向产物分析区呈逐渐递减趋势。但是如果只在四个实验区之间形成气压差，，只能达到“防止外界的空气进入实验区”或者“阻止实验区的空气流出”这两个效果中的其中一个效果。

要更好地达到控制空气污染的隔离效果，CEIDI西递一般采取以下两种设计方法：

1、在没有设置缓冲间的时候，一般通过设计专用走廊来控制气压流动。压差设计可如下图所示，这时的专用走廊设置成微正压，就可以防止PCR实验区有外部气流进入。

2、在场地和资金都充足的情况下，CEIDI西递建议同时设置缓冲间和专用走廊。在设计带缓冲间的PCR实验室时，缓冲间设在专用走廊和实验区之间的。

从上图可以看出，每个实验区的压力都比其对应的缓冲间的压力高，这样无论是实验区域还是专用走廊的空气都是流向缓冲间的，缓冲间的存在就是在四个实验区域和PCR走廊之间承担了屏障的作用，让双方都得到有效保护。走廊空气中可能存在的污染物无法进入到实验区域，实验区域空气中的有害气体也无法流入到走廊对人体产生危害。

这里要特别注意的是，缓冲间通向内部实验室和专用走廊的门必须安装联锁装置，避免两扇门同时处于打开状态。这样做是为了保证两扇门必须“一开一关”，保持压差达到隔离目的。

上海西递实业有限公司是实验室EPC工程集成服务商,成立十余年来，主要承接工程均为1000平以上项目。医学类洁净工程成功案例包括面积2000㎡的上海某药业P2实验室及新建厂房工程，其中包含DNA和PCR实验室、组织培养室、生物反应器工程实验室等。

CEIDI西递的常规工作流程会根据客户的实验方向及具体需求进行设计，并在设计方案定稿后进行施工图绘制和工程清单编制工作，具体工作包括：材料用量核定、主要设备核定、三废处理、劳动定员、有关技术经济指标、抗震人防、建设顺序与期限确定，专业工程的尺寸、施工装修节点等相关内容。目前该实验室已建成并投入使用，实验室已获准使用DNA测试技术进行中药产品的研发和质量控制，DNA测试技术的新应用将助力其改善研发和质量控制能力。