PCR實驗室分區之前如何設計合理的壓差梯度控製措施？

PCR實驗室 ,  或稱為 PCR擴增實驗室 ,  就是進行聚合酶鏈（liàn）反應的實驗室場所，廣泛應用於生物學各個領域。例如（rú）艾滋病、乙（yǐ）型肝炎、禽疫病（bìng）、癌基因的（de）檢測和（hé）診斷、DNA指紋、個（gè）體識別、親子鑒定（dìng）、法醫物（wù）證、動植物檢疫、動（dòng）物及其衍（yǎn）生產品（pǐn）檢（jiǎn）測（cè）、動物飼料、化妝（zhuāng）品、食（shí）品衛生檢（jiǎn）測、轉（zhuǎn）基因作物與轉基因微生物檢測等。
一、工藝要求
1、PCR實（shí）驗室 ,  或稱為 PCR擴增實驗室 ,  就是進行聚合酶鏈反應的實驗室場所，廣泛應用於生物學各個（gè）領域。例如艾滋病、乙型肝炎、禽（qín）疫病、癌基因的檢測和診斷、DNA指紋、個體（tǐ）識別、親子鑒定、法（fǎ）醫物證、動植物（wù）檢疫、動（dòng）物及其衍生產品檢測、動物飼料、化妝品、食品衛生檢測、轉基因（yīn）作物與轉基因（yīn）微生（shēng）物檢測等。該區域（yù）主要完成試劑和主反應（yīng）混合液的儲存（cún）、配製（zhì）和封裝工作 。所有運送到該區域的試劑和材料不應（yīng）經過其他區域，試劑和原材料應在本區內儲存和製備。本區域的氣壓應相（xiàng）對外界保持正壓。由於該區域有多種試劑（jì），“安（ān）全" 應是平麵設計首要考慮因素。平麵設計時應保持通風流暢 、逃生暢通。首先實驗台布置在房間（jiān）的兩側，中間的過道全部通向走廊便於疏散。同時根（gēn）據國際人體工（gōng）程學的標準，實驗台與實驗台通道設計為 1500mm，中間的通道可滿足兩邊坐人中間過人的要求（qiú）。
2、標本製備區
該區域的功能是樣本的保存 、核（hé）酸提取和（hé）貯存 、樣本加入擴增反應管和測定DNA 的合成 。樣（yàng）本應直接運（yùn）送至該區並儲存在本區內，不得經過其他區域。對於氣流壓力（lì）的控製，由於在本區內加樣操作可能產生氣溶膠，為避（bì）免氣溶膠擴散出去對外界造成汙染，本區應對外界（jiè）保持負壓。從質量（liàng）控製的角度而言，本區相對於（yú）擴增反應混合物配製和擴增區以及擴增（zēng）產物分析區為正壓，以（yǐ）避免從鄰近區（qū）進入本區（qū）的氣溶膠汙染。但當涉病原微生（shēng）物（wù）時，標本製備（bèi）區GB 19489-2008《實驗室生物安全通用安全》對BSL-2實驗室（shì）的各項安全要求，此時要（yào）本區相對（duì）於擴增區為負壓，故涉及病原微生（shēng）物操（cāo）作時 ,  在綜合考慮質量控製、生物（wù）安全因素的前提下，整體上標本製備區（qū）與擴增區的壓力應持平。即均為負壓，兩個相鄰房間之間（jiān）的負壓值（zhí）基本相當。
3、擴增區
該（gāi）區域（yù）的功能是DNA擴增和擴增片段的測定。此外反應混合液  (來自試劑貯存和製備區)  製備（bèi）成反應混合液和已製備的DNA模板  (來（lái）自標本製備區)  的加入等也可在本區內進行。對於氣流壓力的控製， 相對於鄰近區域為負壓，以避免氣溶膠從本區漏出。為避免氣溶膠（jiāo）所致的（de）汙染，應盡量減少在本區內不必要的走動。個別（bié）操作如加樣等應（yīng）在超淨台內進行。
4、產物分析區
該區域的功能是擴增產物的分析。該區域可能會用到某些可致基因突變的有毒物質，應特別注意（yì）實驗人（rén）員的安全防護。對於對於氣流壓力的控（kòng）製，該區域（yù）是（shì）PCR實驗（yàn）的最後一 步，壓力應為zui低，相對（duì）於鄰近區域為負負壓，以避免（miǎn）氣溶膠從本區漏出。為避（bì）免氣溶膠所致的汙染，應盡量（liàng）減少在本區內不必要的（de）走動。
二（èr）、平麵布局
1、功能分區要求
PCR實驗室原則上分為試劑準備區、樣品製備區、擴增區和擴增（zēng）產物分析區四個工作區域， 各工作區域應設緩衝間（jiān），工作區與緩衝間宜（yí）安裝連鎖（suǒ）裝（zhuāng）置。不同功能的工作區應是分隔獨立的（de），各工（gōng）作區有明顯的標誌，不能直（zhí）通，如果（guǒ）緊密相連，需（xū）安裝物品傳遞窗。
前兩區為擴增前，後兩區為擴（kuò）增後區，擴（kuò）增（zēng）前區（qū）與擴增後區（qū）應嚴格分開。
實驗材料 、試劑、記錄紙、筆、清潔（jié）材料等，隻能從（cóng）擴增前區流向擴增後（hòu）區，即從試劑準備區、樣（yàng）品製備區、擴增（zēng）區輸送到擴（kuò）展產物分（fèn）析區（qū），不得逆向流動。實驗（yàn）室的氣（qì）流也應從擴增前區流向擴增後區，不得逆向流動。
試劑（jì）準（zhǔn）備區 、擴增區 、擴增產物分析區，空（kōng）間可以相對小一些。
樣品製（zhì）備區要放置生物安（ān）全櫃和低（dī）溫冰箱，空間應大一（yī）些。通常每間麵積為15~20m² ,  整個區（qū）域麵積為60~80m² 。
PCR實驗室區域的設置並不是一成不變的 ,  以下幾（jǐ）種情況需要說明：
(1)  如果樣（yàng）本在擴增之前（qián）需要粉碎處理 ,  則需要（yào）增加一個區域用於樣品的粉（fěn）碎。
(2)  如果采用實時熒光PCR法，則擴增區和分析區可以合並為一個區。
(3)  如果采用全自（zì）動化PCR分析儀，則標（biāo）本製備區（qū）、擴增區和分析區可以合並為一個區。
2、緩衝間的設（shè）置
影響空氣在不（bú）同區域（yù）之（zhī）間傳播汙染的（de）主要因素包括壓差、溫差以（yǐ）及門的卷吸作（zuò）用和人的裹帶（dài）作用（yòng）。壓差是空氣（qì）從高壓一側通過門窗縫隙流向低壓一側時的阻力，其隔離作用限製於房間（jiān）的門、窗等開口處（chù）於（yú）關閉（bì）狀態時候，一旦門打開，兩個房間之間的壓差將瞬間降低為零。因此壓差屬（shǔ）於靜態隔離的一種措施（shī），在開門狀態下起不到隔離作用。門開啟時， 由於（yú）溫差、門的卷吸作用（yòng）和人的裹帶作用 ,  會引（yǐn）起短時間、大風量（liàng）的室（shì）內外空氣（qì）交換，產生交叉（chā）汙染。
由以上分析可知（zhī），實驗室門開啟（qǐ）時，必然會產生實驗室內空氣的外泄（xiè）。因此，對於（yú）PCR實（shí）驗室，分區之前（qián）應分別設置獨立的緩衝間，保證緩衝間的門不同時開啟。同時可進一步設計合理的壓差梯度控（kòng）製措（cuò）施進行全過程的“動態（tài）隔離 "。在建（jiàn）築設施上（shàng），緩衝間是阻（zǔ）隔室內外空氣流通即交叉汙染的（de）首要措施。因此 , 各工作區均需設置緩衝（chōng）間。