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PCR實驗室的區(qū)域劃分與氣流組織是防止污染的核心設(shè)計要素，直接關(guān)系到檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和實驗室安全。

一、嚴(yán)格的單向四區(qū)劃分（必須物理隔離）

1. 試劑準(zhǔn)備區(qū)（最潔凈）

功能：配制主反應(yīng)混合液、分裝試劑。

位置：實驗室最前端，空氣最潔凈區(qū)域。

要求：正壓（相對走廊/室外），防止外界氣溶膠進(jìn)入。

2. 標(biāo)本制備區(qū)（潛在污染源）

功能：核酸提取、樣本處理、加樣至反應(yīng)管。

位置：緊鄰試劑準(zhǔn)備區(qū)（單向流動下一區(qū)）。

要求：相對試劑準(zhǔn)備區(qū)為負(fù)壓，防止核酸/樣本氣溶膠倒灌。需配備生物安全柜（A2型）。

3. 擴(kuò)增區(qū)（主要污染源）

功能：PCR擴(kuò)增反應(yīng)。

位置：緊鄰標(biāo)本制備區(qū)。

要求：相對標(biāo)本制備區(qū)為更大負(fù)壓。嚴(yán)格防止擴(kuò)增產(chǎn)物氣溶膠外泄。儀器排風(fēng)口應(yīng)有高效過濾器（HEPA）或內(nèi)置HEPA。

4. 產(chǎn)物分析區(qū)（污染最嚴(yán)重）

功能：擴(kuò)增產(chǎn)物的檢測分析（電泳、雜交、測序等）。注：若使用閉管檢測（如熒光定量PCR），此區(qū)可省略或與擴(kuò)增區(qū)合并，但需嚴(yán)格管理。

位置：實驗室最末端。

要求：相對擴(kuò)增區(qū)為最大負(fù)壓。嚴(yán)格防止任何擴(kuò)增產(chǎn)物外泄。所有廢棄物必須密封處理。

二、關(guān)鍵緩沖間設(shè)計

每個主功能區(qū)必須設(shè)置獨立的緩沖間。

功能：

形成氣閘，維持主功能區(qū)的壓差梯度。

人員更衣（更換實驗服、手套等）。

物品傳遞（通過傳遞窗）。

壓差要求： 緩沖間對公共走廊為正壓，對主功能區(qū)為負(fù)壓（或通過壓差梯度實現(xiàn)主功能區(qū)之間的壓差）。

三、人流、物流、氣流單向流動

人流： 試劑準(zhǔn)備區(qū) → 標(biāo)本制備區(qū) → 擴(kuò)增區(qū) → 產(chǎn)物分析區(qū)（嚴(yán)禁逆向行走）。離開需走專用出口或按潔凈度由低到高區(qū)域退出。

物流：

清潔物品/試劑： 通過傳遞窗從試劑準(zhǔn)備區(qū)進(jìn)入，單向傳遞至后續(xù)區(qū)域。

樣本： 通過傳遞窗直接進(jìn)入標(biāo)本制備區(qū)。

擴(kuò)增產(chǎn)物/廢棄物： 嚴(yán)格密封，通過專用出口或傳遞窗從產(chǎn)物分析區(qū)移出。嚴(yán)禁將擴(kuò)增產(chǎn)物或廢棄物帶向前端區(qū)域。

氣流： 整體氣流方向從潔凈區(qū)（試劑準(zhǔn)備）流向污染區(qū)（產(chǎn)物分析）。

四、核心氣流組織設(shè)計原則

1. 壓力梯度（核心關(guān)鍵）：

原則：試劑準(zhǔn)備區(qū) > 公共走廊/緩沖間 > 標(biāo)本制備區(qū) > 擴(kuò)增區(qū) > 產(chǎn)物分析區(qū)。

相鄰區(qū)域壓差：≥5 Pa（通常設(shè)計為10-15 Pa），確保壓差穩(wěn)定可靠。

監(jiān)測：安裝壓差計（帶可視報警）于各緩沖間和關(guān)鍵區(qū)域門口。

2. 送風(fēng)：

一般采用全新風(fēng)系統(tǒng)或獨立直排式空調(diào)系統(tǒng)（避免交叉污染）。如用回風(fēng)，必須確保高效過濾且僅限同一區(qū)域內(nèi)回風(fēng)。

送風(fēng)口位于房間頂部。

經(jīng)過初效、中效、高效空氣過濾器（HEPA） 處理。

3. 排風(fēng)（重中之重）：

關(guān)鍵區(qū)域： 標(biāo)本制備區(qū)（生物安全柜）、擴(kuò)增區(qū)（儀器）、產(chǎn)物分析區(qū)必須獨立排風(fēng)。

排風(fēng)口位置： 位于房間下部（污染物易沉積處），或生物安全柜/儀器排風(fēng)口直接連接排風(fēng)系統(tǒng)。

HEPA過濾： 所有排風(fēng)在排出建筑物前必須經(jīng)過高效過濾器（HEPA）處理，防止污染環(huán)境和交叉污染。

排風(fēng)量 > 送風(fēng)量： 這是形成負(fù)壓的根本原因。排風(fēng)量需根據(jù)壓差要求和設(shè)備排風(fēng)量精確計算。

4. 生物安全柜（BSC）：

標(biāo)本制備區(qū)必須使用A2型生物安全柜。

BSC應(yīng)位于房間氣流的下游方向（遠(yuǎn)離送風(fēng)口）。

BSC的排風(fēng)應(yīng)接入實驗室獨立排風(fēng)系統(tǒng)（需計算風(fēng)量平衡），或經(jīng)高效過濾后直接排到室外。嚴(yán)禁在室內(nèi)循環(huán)。

5. 傳遞窗：

帶紫外燈和互鎖裝置（不能同時打開兩側(cè)門）。

建議使用帶自凈功能（如小型HEPA送風(fēng)）的傳遞窗。

五、總結(jié)要點

物理分隔： 四區(qū)嚴(yán)格物理隔離。

單向流動： 人、物、氣嚴(yán)格單向流動（潔凈→污染）。

負(fù)壓梯度： 核心是建立并維持從試劑準(zhǔn)備區(qū)到產(chǎn)物分析區(qū)逐級遞增的負(fù)壓梯度（≥5Pa）。

高效過濾： 送風(fēng)末端需HEPA；所有污染區(qū)域的排風(fēng)必須經(jīng)HEPA過濾后高空排放。

獨立排風(fēng)： 標(biāo)本制備（BSC）、擴(kuò)增、產(chǎn)物分析區(qū)的排風(fēng)應(yīng)獨立。

緩沖間： 各主功能區(qū)必須設(shè)緩沖間作為氣閘和更衣區(qū)。

持續(xù)監(jiān)控： 壓差、溫濕度需實時監(jiān)控報警。

嚴(yán)格遵守這些區(qū)域劃分和氣流組織原則，是保障PCR實驗室結(jié)果可靠性、防止核酸污染、保護(hù)人員和環(huán)境安全的基礎(chǔ)。 設(shè)計施工必須由有經(jīng)驗的專業(yè)團(tuán)隊完成，并經(jīng)過嚴(yán)格的檢測驗證（如壓差測試、氣流流型測試、潔凈度測試、高效過濾器檢漏等）才能投入使用。