PCR實驗是專門用來檢驗新冠疫情病毒、艾滋病、乙型肝炎、禽疫病等病毒感染性疾病的一種檢測手段。

PCR(Polymerase Chain Reaction)即聚合酶鏈式反應，又稱無細胞分子克隆系統(tǒng)或體外酶促基因擴增法。是分子生物學研究和實驗的常規(guī)方法，也是生物學、醫(yī)學臨床等領域廣泛應用的實驗技術。

PCR實驗又稱臨床基因擴增實驗，通過將病毒體內所含的基因進行擴增，即將微量的DNA大幅增加，以測出一些病毒含量不高的感染者體內是否含有特定的病毒。

PCR實驗室平面布局：

PCR擴增檢驗實驗室原則上分為三個單獨的工作區(qū)域：試劑貯存和準備區(qū)、標本制備區(qū)、擴增和擴增產物分析區(qū)。為避免交叉污染，進入各個工作區(qū)域必須嚴格遵循單一方向進行，即只能從試劑貯存和準備區(qū)標本制備區(qū)擴增和擴增產物分析區(qū)。各實驗區(qū)之間的試劑及樣品傳遞應通過傳遞窗進行。

四個區(qū)域：

平面布局：

布局形式：

分散式：各實驗用房彼此相距較遠，呈分散布置形式。各實驗之間不易相互干擾。

除各實驗室自身做好防護，防止外界環(huán)境對實驗造成影響外，其它無特殊條件要求。

組合式：完成PCR四個實驗過程的實驗用房相鄰布置，形成集中、獨立的實驗區(qū)域。

每個實驗室應設置獨立緩沖間、實驗室間應設置帶消毒裝置的傳遞窗。

PCR實驗室的主要功能和設備配置：

PCR實驗室空調通風設計：

PCR實驗室有嚴格的凈化等級要求，為避免各個實驗區(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，要嚴格控制送、排風的比例以保證各實驗區(qū)的壓力要求。

國家關于PCR實驗室建設及管理的現(xiàn)行技術規(guī)范和標準：

《臨床基因擴增檢驗實驗室管理暫行辦法》 衛(wèi)生部

《臨床基因擴增檢驗實驗室基本設置標準》

《臨床基因擴增檢驗實驗室工作規(guī)范》

《醫(yī)療機構臨床基因擴增檢驗實驗室管理辦法》衛(wèi)辦醫(yī)政發(fā) 【2010】194號

《醫(yī)療機構臨床基因擴增檢驗實驗室工作導則》

《生物安全實驗室建筑技術規(guī)范》 GB50346-2011

《實驗室生物安全通用要求》GB19489-2008

《潔凈廠房設計規(guī)范》GB50073—2013

《微生物和生物醫(yī)學實驗室生物安全通用準則》WS233-2002 中華人民共和國衛(wèi)生部

《醫(yī)療機構臨床基因擴增檢驗實驗室工作導則》：

“對于涉及臨床樣本的操作，應符合生物安全二級實驗室防護設備、個人防護和操作規(guī)范的要求?！?/p>

《生物安全實驗室建筑技術規(guī)范》GB50346-2011：

《臨床基因擴增（PCR）檢驗實驗室規(guī)范》：

標本制備區(qū)：“可通過在本區(qū)內設立正壓條件避免從鄰近區(qū)進入本區(qū)的氣溶膠污染?！?/p>

擴增區(qū)：“可降低本區(qū)的氣壓以避免氣溶膠從本區(qū)漏出。”

擴增產物分析區(qū)：“采用負壓條件或減壓情況下(如安裝排風扇)可減少擴增產物從本區(qū)擴散至前面區(qū)域的可能性?！?/p>

PCR 實驗室室內設計參數(shù)：

空調設計：

空調負荷構成：圍護結構負荷，人員負荷（一般少于常規(guī)），照明負荷，設備負荷（冰箱、儀器設備），新風負荷（最大組成部分）。

全空氣系統(tǒng)：

三級過濾（初效+中效+高效）；空調風機變頻，選用運行曲線陡降型；對于設有生物安全柜的房間設置獨立的變風量新風系統(tǒng)；全面排風與生物安全柜排風分開設置。

凈化風機盤管+變風量新風系統(tǒng)：

凈化風機盤管送、回風口可以采用低阻高中效過濾：

超低阻高中效過濾器對大氣菌的過濾效率達到95%：

全面通風：

換氣次數(shù)≥6次/小時；送風采用新風機組經(jīng)熱、濕處理及三級（初效+中效+亞高效）過濾后送入室內；排風口設置于房間的下部，且在排風口設置高效過濾器

新風機組和排風機均采用變頻機組，以應對工況的改變。

局部排風：

生物安全柜，柜口面風速≥0.5m/s；采用Ⅱ級B2型生物安全柜；生物安全柜排風系統(tǒng)單獨設置，高空排放，且在排風入口設置高效過濾器，室外排風口高于所在建筑物屋面2m以上；

多臺生物安全柜并聯(lián)運行時應采用變風量排風系統(tǒng)，其新風補風系統(tǒng)也應變風量運行。

通風設計：

新、排風系統(tǒng)變風量運行示意圖：

氣流組織設計：

為避免交叉污染，PCR實驗室空氣流向必須嚴格遵循單一方向進行，即只能從試劑貯存和準備區(qū)標本制備區(qū)擴增反應混合物配制和擴增區(qū)擴增產物分析區(qū)。

氣流組織采用上送下排，送風口和排風口布置應使室內氣流停滯的空間降低到最小程度。

在生物安全柜操作面或其他有氣溶膠操作地點的上方附近不得設送風口。

高效過濾器排風口應設在室內被污染風險最高的區(qū)域，單向布置，不得有障礙。

壓差控制：

縫隙法計算：縫隙法計算實驗室及緩沖間保持一定壓力時，所需要的送風量和排風量計算公式：

（ASHRAE handbook-HVAC application）

其中：△P-壓差（Pa）；

P-空氣密度，取1.2kg/m3；V-流量，m3/h；

A-根據(jù)縫隙寬度計算的泄漏面積，m2；μ-常數(shù)，取0.72。

壓差控制器控制：

安裝壓差控制器：測量實驗室、緩沖間與參照區(qū)域間的實際壓差，和設定值進行比較，根據(jù)控制器的PID運算得出偏差值，以此為信號控制送風閥的動作，進而對房間送風量及送/排風量差進行調節(jié)，從而最終控制房間的壓差值。

條件：閉環(huán)控制；變風量調節(jié)閥響應時間小于1S；風量平衡相應時間小于3S。

空調及通風系統(tǒng)采用間歇運行：

其他設置：

PCR實驗室設計的核心問題是如何避免污染。在實際工作中，常見的有以下幾種污染類型：擴增產物的污染；天然基因組DNA的污染；試劑的污染以及標本間的污染。由于一旦發(fā)生污染，實驗就必須停止，直到找到污染源為止，而且實驗結果必須作廢，需重新進行實驗。所以發(fā)生污染后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。

完備的實驗室配套設施是保證實驗工作的必要條件，應根據(jù)各個實驗室實驗內容的不同配備相應的設備和儀器，如超凈工作臺、離心機、加樣器等。

疾控中心PCR實驗室基本要求：

1、PCR實驗室依據(jù)所使用的方法可分為試劑準備、標本制備、擴增、產物分析等三或四個區(qū)域。只是使用實時熒光PCR儀、HIV病毒載量測定儀的PCR實驗室，有上述前面三個區(qū)域即可。各區(qū)域應完全獨立分隔，不應有任何的空氣直通。

2、產物分析區(qū)或三個區(qū)域的最后一個區(qū)域（即擴增及產物分析區(qū)），空氣流向應由室外向室內，可通過在室內設置通風櫥、排風扇或其他排風系統(tǒng)達到空氣流由室外向室內流動的要求。

PCR實驗室要嚴格貫徹既有安全工作制度或安全標準操作程序，所有操作應符合國家相關規(guī)范要求。

建筑布局上對PCR實驗室進行合理分區(qū)。

嚴格控制各實驗室房間的壓力梯度，防止擴增產物污染樣本。

設置凈化空調系統(tǒng)和殺菌消毒裝置，減少室內現(xiàn)存污染物對實驗的影響。