一(yī)、設計要求

根據《病原微生物實驗室生物安全管理(lǐ)條例》、《實驗室生物安全通用要求》、《生物安全實驗室建築技術規範》等文件，為(wèi)本方案設計依據。

1、概述

臨床基因擴增實驗又稱PCR實驗,是專門用來檢驗艾滋病、乙型肝炎、禽疫病等病毒感染性疾病的(de)一(yī)種檢測手段。它可(kě)以通過将病毒體內(nèi)所含的(de)基因進行(xíng)擴增的(de)方法,測出一(yī)些病毒含量不高(gāo)的(de)感染者體內(nèi)是否含有(yǒu)特定的(de)病毒。由于該檢測方法可(kě)以測出普通檢驗難以檢測岀的(de)病毒并具有(yǒu)靈敏度高(gāo)、特異性高(gāo)、快捷、對樣品要求低(dī)等優點,因此被臨床醫生廣為(wèi)認可(kě),已廣泛應用于醫院的(de)臨床診斷和(hé)各防疫檢測部的(de)禽疫病診斷。但是,這種實驗需要有(yǒu)能保證絕對安全、配置合理(lǐ)的(de)實驗室和(hé)非常規範的(de)操作為(wèi)前提。近年(nián)來對臨床基因擴增檢驗實驗室的(de)建設越來越得到重視(shì),因為(wèi)它對檢測結果的(de)可(kě)靠性、準确性和(hé)安全性起到至關重要的(de)作用。本設計方案主要從臨床基因擴增檢驗實驗室的(de)平面布局,空調通風系統設計、氣流控制和(hé)污染的(de)防制幾個方面對實驗室設計中的(de)主要特點進行(xíng)了闡述。臨床基因擴增檢驗實驗室設計的(de)核心問題是如(rú)何避免污染。因此,實驗室的(de)平面布局、空調通風系統設計、氣流控制等都是圍繞這個核心問題進行(xíng)的(de)。下面就對這幾個方面分别進說明。

2、PCR實驗室平面布局臨床基因擴增檢驗實驗室原則上分為(wèi)四個單獨的(de)工作區域:試劑貯存和(hé)準備區、标本制備區、擴增反應混合物配制和(hé)擴增區、擴增産物分析區。為(wèi)避免交叉污染,進入各個工作區域必須嚴格遵循單一(yī)方向進行(xíng),即隻能從試劑貯存和(hé)準備區→标本制備區→擴增反應混合物配制和(hé)擴增區→擴增産物分析區。各實驗區之間的(de)試劑及樣品傳遞應通過傳遞窗進行(xíng)。

圖1 PCR實驗室平面布置示意圖

3、實驗室空調通風系統設計及壓力控制PCR實驗室并沒有(yǒu)嚴格的(de)淨化要求,但是為(wèi)避免各個實驗區域間交叉污染的(de)可(kě)能性,宜采用全送全排的(de)氣流組織形式。同時,要嚴格控制送、排風的(de)比例以保證各實驗區的(de)壓力要求。

3.1試劑存和(hé)準備區

該實驗區主要進行(xíng)的(de)操作為(wèi)貯存試劑的(de)制備、試劑的(de)分裝和(hé)主反應混合液的(de)制備。試劑和(hé)用于标本制作的(de)材料應直接運送至該區,不得經過其他區域。試劑原材料必須貯存在本區內(nèi),并在本區內(nèi)制備成所需的(de)貯存試劑。對與氣流壓力的(de)控制,本區并沒有(yǒu)嚴格的(de)要求。

3.2标本制備區

該區域主要進行(xíng)的(de)操作為(wèi)臨床标本的(de)保存、核酸DA提取、貯存及其加入至擴增反應管和(hé)測定DA時DNA的(de)合成。本區的(de)壓力梯度要求為(wèi):相對于鄰近區域為(wèi)正壓,以避免從鄰近區進入本區的(de)氣溶膠污染。另外由于在加樣操作中可(kě)能會發生氣溶膠所緻的(de)污染,所以應避免在本區內(nèi)不必要的(de)走動。

3.3擴增反應混合物配制和(hé)擴增區該區域主要進行(xíng)的(de)操作為(wèi)DA或CDA擴增。此外,已制備的(de)DNA模闆和(hé)合成的(de)CDA(來自(zì)樣本制備區)的(de)加入和(hé)主反應混合液(來自(zì)試劑貯存和(hé)制備區)制備成反應混合液等也可(kě)在本區內(nèi)進行(xíng)在巢式PCR測定中,通常在第一(yī)輪擴增後必須打開反應管,因此巢式擴増有(yǒu)較高(gāo)的(de)污染危險性,第二次加樣必須在本區內(nèi)進行(xíng)。本區的(de)壓力梯度要求為(wèi):相對于鄰近區域為(wèi)負壓,以避免氣溶膠從本區漏出。為(wèi)避免氣溶膠所緻的(de)污染,應盡量減少在本區內(nèi)的(de)不必要的(de)走動。個别操作如(rú)加樣等應在超淨台內(nèi)進行(xíng)。

3.4擴增産物分析區

該區域主要進行(xíng)的(de)操作為(wèi)擴增片段的(de)測定。如(rú)使用全自(zì)動封閉分析儀器檢測,此區域可(kě)不設。本區是最主要的(de)擴增産物污染來源,因此對本區的(de)壓力梯度的(de)要求為(wèi):相對于鄰近區域為(wèi)負壓,以避免擴增産物從本區擴散至其它區域。

4、污染的(de)預防與控制

PCR實驗室設計的(de)核心問題是如(rú)何避免污染。在實際工作中，常見的(de)有(yǒu)以下幾種污染類型:擴增産物的(de)污染；天然基因組DA的(de)污染；試劑的(de)污染以及标本間的(de)污染。由于一(yī)旦發生污染，實驗就必須停止，直到找到污染源為(wèi)止,而且實驗結果必須作廢,需重新進行(xíng)實驗。所以發生污染後再圍繞實驗室來尋找污染源不但耗時而且繁瑣,浪費人力物力。因此要避免污染,首先應是預防,而不是排除。

4.1工作區域的(de)嚴格劃分

(1)各個實驗區域設置合理(lǐ)

(2)各個實驗區域要有(yǒu)明顯的(de)标記(如(rú)醒目的(de)門牌或不同的(de)地(dì)面鳜色等),以避免各個不同實驗區域設備物品、試劑等發生混淆。

4.2合理(lǐ)的(de)系統設置

(1)合理(lǐ)的(de)空調通風系統設置,盡量釆用全送全排的(de)空調系統;

2)嚴格的(de)氣流壓力控制,保證不同的(de)實驗區內(nèi)不同的(de)壓力要求。

4.3規範的(de)操作

(1)臨床基因擴增檢驗實驗室的(de)技術人員必須進行(xíng)上崗培訓,經培訓冾格後才能從事臨床基因擴增檢驗的(de)工作

2)在實驗操作過程中,操作者必須戴手套,并經常更換。此外,操作中使用一(yī)次性帽子(zǐ)也是一(yī)個有(yǒu)效地(dì)防止污染的(de)措施;

(3)清潔工作及時、正确。實驗工作結朿後,必須立即對本區進行(xíng)清潔。除常規的(de)消毒液體對表面進行(xíng)摽拭消毒或紫外線燈的(de)照射消毒外,對一(yī)些實驗設備還應進行(xíng)高(gāo)壓消毒處理(lǐ)。

4.4嚴格的(de)管理(lǐ)

(1)嚴格控制進出實驗室的(de)人員。與實驗無關的(de)人員不得随意進出實驗室,有(yǒu)條件的(de)情況下要設置獨立的(de)通道(dào)和(hé)進出整個實驗區的(de)門

(2)在各個實驗區域使用帶有(yǒu)明顯區别标志的(de)工作服(如(rú)不同顔色),當工作人員離(lí)開時不得将本區的(de)工作服帶至其它區域;

(3)盡量減少在實驗區內(nèi)不必要的(de)走動以減少交叉污染的(de)可(kě)能性。

4)擴增産物分析區是最主要的(de)擴增産物污染來源,廢液不能在實驗室中傾倒,必須經消毒液浸泡消毒後在遠離(lí)實驗室的(de)地(dì)方棄掉,用過的(de)吸頭等一(yī)次性材料也應經消毒液浸泡消毒後統一(yī)處理(lǐ),如(rú)焚燒等

5)擴增産物分析區可(kě)能會用到某些可(kě)緻基因突變和(hé)有(yǒu)毒物質,應特别注意實驗人員的(de)安全防護。