PCR基因擴增檢驗實驗室整體解決方案

臨床基因擴增實驗又稱 PCR實驗，是專門用來檢驗愛滋病、B型肝炎、禽疫病等病毒感染性疾病的一種檢測手段。它可以通過將病毒體內所含的基因進行擴增的方法，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。

與PCR實驗室建設相關的指導文件主要有四份：

《醫療機構管理條例》

《醫療機構臨床實驗室管理辦法

《臨床基因擴增檢驗實驗室管理暫行辦法》

《醫療機構臨床基因擴增實驗室管理辦法》

文件要求臨床PCR實驗室，不但在實驗室設置及儀器設備等硬體上要滿足開展臨床檢驗的條件，而且要求實驗室在日常工作要有文件化的工作程序。

PCR實驗室主要設備

試劑準備區：儀器設備主要有冰箱、超淨臺、加樣器、混勻器、天平等。加樣器、天平除了要專用外，還應有定期校準。試劑分裝應在超淨臺中進行，擴增反應混合液應使用分子生物學級的，試劑製備好後應有質檢：一是否有汙染、二是檢測試劑的擴增效果。

樣本製備區 ：儀器設備主要有生物安全櫃、核酸提取儀、加樣器、離心機、溫育儀、混勻器等 。

擴增區：主要儀器是螢光定量儀、超淨臺、微量加樣器、離心機、可移動紫外燈，擴增儀需進行校準。並配備UPS電源，以防止由於電壓的波動，停電對擴增效果的影響。

分析區 ：本區所使用的儀器設備有分子雜交儀、酶標儀、測序儀、電泳儀、凝膠成像儀等。

備註：一般實驗室可不配備測序儀。

實驗室設計的核心問題是什麼？

標準的PCR 實驗室分為四個區域，分別為：

n1.試劑配製區；

n2.樣本製備區；

n3.核酸擴增區；

n4.產物分析區；

這四個區域在物理空間上必須完全相互獨立，各區域無論是在空間上還是在使用中，應當始終處於完全的分隔狀態，不能有空氣的直接相通。

根據使用儀器的功能，區域可以適當合併。每個區域間設置傳遞窗，要求一側打開時另一側無法打開。4個區域應設置獨立的緩衝間，應設置可以通到四個操作區域的PCR走廊，在進入各區域前，應設置更衣間，每個區域的衣服可用不同顏色進行區分，在清潔區應設置洗澡間、衛生間、值班室。還應考慮到醫廢和標本的運送通道。

實驗室的平面布局、空調通風 系統設計、氣流控制等都是圍繞同一個核心問題進行——「避免汙染」，任何級別的醫院在建設PCR實驗室時，均需要提前考量各個因素，以保證標本的全環節質量及實驗室的生物安全。

1. 建設要求。PCR實驗室的建設需要設置標準的「四區」：試劑準備區、標本製備區、PCR擴增檢測區和擴增產物檢測區。每個獨立實驗區設置有緩衝區，各區通過氣壓調節，使整個PCR實驗過程中試劑和標本免受氣溶膠的汙染，並降低擴增產物對人員和環境的汙染。
2. 人員要求。進入PCR實驗室，需要經過從基礎理論、實驗原理、規範操作、質量保證到注意事項等規範的培訓，並獲取PCR上崗證。
3. 檢測風險。檢測過程中，樣本的開蓋，核酸提取的震蕩、離心都有可能產生氣溶膠，有感染的風險。
4. 防護要求。必須按照生物安全三級實驗室的個人防護要求進行。

實驗室裝修與設施要求

PCR實驗室的空氣流向管理

臨床基因擴增檢驗實驗室的空氣流向應按：試劑準備區→標本製備區→擴增區→產物檢測區，應時刻防止擴增產物順空氣氣流進入擴增前區域。可按照上述順序區域空氣壓力遞減的方式進行，可選擇負壓排風裝置，核心區域相對於相鄰區域最小壓不小於-10Pa。也可通過安裝排氣扇或者其他方式實現。PCR實驗室要求溫度18~26℃，相對溼度30%~70%。

PCR實驗室並沒有嚴格的淨化要求，但是為了避免各個實驗區域間交叉感染的可能性，通風方式應為機械通風，不應自然通風，且不宜使用循環風。同時要嚴格控制送、排風比例以保證各試驗區的壓力要求。

PCR實驗的汙染來源都有哪些？

1. 樣本間交叉汙染：收集樣本的容器被汙染或樣本密封不嚴導致外溢；不同樣本移液時忘記更換槍尖或未使用帶濾芯槍尖；移液器等實驗器具及耗材未及時消毒滅菌；不同樣本同時開蓋或樣本劇烈震蕩、反覆吹吸導致氣溶膠形成擴散，相互交叉汙染。
2. 實驗試劑汙染：主要是在 PCR 組分試劑加樣過程中，由於移液器、容器、陰性對照及其它試劑被核酸模板或陽性對照汙染。加樣過程中，因為PCR試劑對溫度十分敏感，需要通過冰浴使得PCR試劑和PCR板/管處於0℃，但這個過程也充滿汙染風險。
3. 擴增產物汙染：大量拷貝的產物洩漏或擴增後的PCR反應管意外開蓋，這是PCR反應中最主要、最常見的汙染問題。因為PCR產物拷貝量大，遠遠高於PCR檢測數個拷貝的極限，所以極微量的PCR產物汙染，就可形成假陽性。
4. 克隆質粒汙染：作為陽性質控品的克隆質粒外溢。

防止實驗汙染都有哪些措施？

對於低流行地區，PCR檢測人員經過嚴格培訓上崗後，核酸汙染的風險相對較小，但在疫區超負荷工作時，就可能會遇到核酸汙染的問題，可通過以下措施降低汙染機會：

1. 正確佩戴手套：手套未緊密貼合拇指、食指和中指，在進行開蓋操作時容易發生交叉汙染。
2. 正確使用生物安全櫃：簡單、整潔、避免通風口堵塞；操作前後紫外線照射，消毒劑隨手可及；廢液缸裡有1/3體積的含氯消毒液，並且及時清理廢液缸，保證廢物不超過廢液缸體積的2/3。
3. 核酸提取儀去汙染：每天多批次檢測時，在每一批次檢測完以後必須用75%的乙醇和核酸去除劑對儀器進行去汙染。
4. 重視通風：不定期對房間進行通風，每次至少持續30min。
5. PCR擴增區去汙染：PCR反應管必須蓋緊，避免擴增後的核酸對環境的汙染。
6. 實驗室隨手可及的消毒劑。