2020年伊始,武漢爆發(fā)的新型冠狀病毒引起的肺炎迅速漫延到全國,新型冠狀病毒的核酸檢測方法——PCR技術(shù)也逐漸被大眾所熟知。
PCR技術(shù)是一種快速DNA片段擴(kuò)增技術(shù),具有高靈敏性、高特異性、簡便、快速以及對標(biāo)本質(zhì)量要求較低的特點(diǎn),已經(jīng)成為一種對標(biāo)本中的特定DNA片段進(jìn)行研究和檢測鑒定的重要方法,被廣泛用于病毒學(xué)診斷,尤其是病毒性疾病的早期診斷。
PCR實(shí)驗(yàn)室又稱:基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)室,是一種分子生物學(xué)技術(shù),用于放大特定的DNA片段,可看作生物體外的特殊DNA復(fù)制。通過DNA基因追蹤系統(tǒng),能迅速掌握患者體內(nèi)的病毒含量,其精確度高達(dá)納米級別,精確檢測乙肝病毒在患者體內(nèi)存在的數(shù)量、是否復(fù)制、是否傳染、傳染性有多強(qiáng)、是否必要服藥、肝功能有否異常改變能及時(shí)判斷病人最適合使用哪類抗病毒藥物、判斷藥物療效如何、給臨床治療提供了可靠的檢驗(yàn)依據(jù)。
目前國家衛(wèi)健委對于獨(dú)立醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中心新建PCR實(shí)驗(yàn)室給出了明確的指導(dǎo)方案,特別是對于實(shí)驗(yàn)室面積更是進(jìn)行了嚴(yán)格要求,但是疾控中心和醫(yī)院一般相對來說沒有那么大的實(shí)驗(yàn)室面積,所以他們只能根據(jù)現(xiàn)有的條件去建設(shè)或者改造PCR實(shí)驗(yàn)室,由于面積有限,空間高度又較低,在這樣的條件下怎么才能建設(shè)好一個(gè)PCR實(shí)驗(yàn)室呢?
一、平面布局
PCR實(shí)驗(yàn)室基本由五大結(jié)構(gòu)組成,常見為:PCR專用走廊、試劑準(zhǔn)備區(qū)、標(biāo)本制備區(qū)、擴(kuò)增區(qū)和擴(kuò)增分析區(qū),每個(gè)實(shí)驗(yàn)房間都有一個(gè)緩沖區(qū)。如果實(shí)驗(yàn)室面積較小的話,可建議把四區(qū)改成三區(qū),即試劑準(zhǔn)備區(qū)、標(biāo)本制備區(qū)和擴(kuò)增分析區(qū),甚至改成兩區(qū),即試劑準(zhǔn)備區(qū)和基因檢測區(qū)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際區(qū)域情況配備相應(yīng)的檢測設(shè)備。另外如果實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)深較短,建議不設(shè)立PCR專用走廊,但是各實(shí)驗(yàn)區(qū)緩沖間的門必須安裝互鎖裝置,每個(gè)外門上都安裝門禁裝置,門上須有可視窗,門口有明確的標(biāo)識,包含:生物防護(hù)級別、操作的致病性生物因子、實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人、緊急聯(lián)系方式以及國際通用的生物危險(xiǎn)符號等。
二、設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1、主體主要為彩鋼板材質(zhì),室內(nèi)所有的陰角、陽角均采用鋁合金50內(nèi)圓角鋁,結(jié)構(gòu)堅(jiān)固、密封性好。地面建議使用PVC卷材地面或自流坪地面,整體性好,耐腐蝕。
2、無論將PCR實(shí)驗(yàn)室分割成四個(gè)、三個(gè)還是兩個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)區(qū),每個(gè)區(qū)域都應(yīng)有獨(dú)立的緩沖間,整個(gè)區(qū)域就是一個(gè)整體的緩沖走廊,通過各區(qū)域?qū)鈮旱恼{(diào)節(jié),整個(gè)PCR實(shí)驗(yàn)室避免受到氣溶膠的污染。
3、緩沖間和PCR擴(kuò)增區(qū)的排風(fēng)扇往外排氣,外墻和各扇門上都安裝有風(fēng)量可調(diào)的回風(fēng)口,空氣通過回風(fēng)口向室內(nèi)換氣。
4、實(shí)驗(yàn)區(qū)和緩沖間頂部以及傳送窗內(nèi)配置紫外燈消毒,對于試劑準(zhǔn)備區(qū)和標(biāo)本制備區(qū),可配置移動紫外線燈進(jìn)行局面的消毒。
5、PCR實(shí)驗(yàn)室可以是分散形式,也可以是組合形式。完成一組PCR實(shí)驗(yàn),通常應(yīng)經(jīng)過試劑配制、樣品處理、核酸擴(kuò)增及產(chǎn)物分析四個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,若實(shí)驗(yàn)工藝需要,還應(yīng)增加樣品粉碎過程。
6、試劑準(zhǔn)備和樣本制備區(qū)為微正壓,核酸擴(kuò)增室及產(chǎn)物分析室應(yīng)呈微負(fù)壓,以防含核酸的氣溶膠擴(kuò)散出去污染試劑與樣品,可以通過控制排風(fēng)風(fēng)量大于進(jìn)風(fēng)風(fēng)量達(dá)到負(fù)壓效果。
7、在理想情況下,PCR實(shí)驗(yàn)室緩沖間內(nèi),可設(shè)置正壓,使室內(nèi)空氣不流向室外,室外空氣不流向室內(nèi)。
8、若房間進(jìn)深允許,可設(shè)PCR內(nèi)部專用走廊。需要指出的是在減少室內(nèi)外空氣交換方面,緩沖間比專用走廊較有意義。
9、每個(gè)區(qū)域之間應(yīng)具備單向的實(shí)驗(yàn)工藝流、物流、人與氣流,形成單向流程的保護(hù)屏障,這樣避免實(shí)驗(yàn)的相互干擾,避免核酸氣溶膠對實(shí)驗(yàn)過程造成污染產(chǎn)生假性結(jié)果。
10、如果實(shí)驗(yàn)室整體房間較低,可考慮把新風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)設(shè)置到走廊或者實(shí)驗(yàn)室以外的位置,風(fēng)管采用圓管或扁平管,鋪設(shè)完成后做加壓和漏風(fēng)量測試,對于風(fēng)管接口和閥門處等嚴(yán)格按照施工工藝操作,盡量減少去夾層的維修頻率。
三、基本設(shè)備
按照標(biāo)準(zhǔn)四區(qū)的劃分,每個(gè)區(qū)域的基本設(shè)備配置如下:
1、試劑制備區(qū)
功能:主要是作為貯存試劑的制備、試劑的分裝和主反應(yīng)混合液的制備,試劑和用于標(biāo)本制作的材料應(yīng)直接運(yùn)送至該區(qū),不得經(jīng)過其它區(qū)域。試劑原材料需貯存在本區(qū)內(nèi),并在本區(qū)內(nèi)制備成所需的貯存試劑。所需要的儀器設(shè)備:
超凈臺、天平、移液器、混勻儀、冰箱(不需要-80)、離心機(jī)、加樣器、振蕩器、消毒車、滅菌鍋等。
2、樣本制備區(qū)
功能:臨床標(biāo)本的保存、核酸(RNA、DNA)提取、貯存及其加入至擴(kuò)增反應(yīng)管和測定RNA時(shí)DNA的合成。所需要的儀器設(shè)備:
冰箱(-80)、生物安全柜、離心機(jī)、移液器、消毒車、混勻儀、超凈臺、加樣器、振蕩器、恒溫水浴等。
3、核酸擴(kuò)增區(qū)
功能:主要是DNA擴(kuò)增,已制備的DNA模板和合成的DNA和主反應(yīng)混合液,制備成反應(yīng)混合液等,也可以在本區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。在PCR測定中,通常在擴(kuò)增后須打開反應(yīng)管。所需要的儀器設(shè)備:
基因擴(kuò)增儀、熒光定量PCR儀、核酸提取儀、移液器、超凈臺、消毒車、超凈臺、冰箱、離心機(jī)、加樣器等。
4、產(chǎn)物分析區(qū)
功能:主要進(jìn)行的操作為擴(kuò)增片段的測定,如使用全自動封閉分析儀器檢測,需要儀器設(shè)備:
酶標(biāo)儀、洗板機(jī)、移液器、消毒車、加樣器、水浴箱等。此外,部分檢測可能還用到電泳儀、凝膠成像系統(tǒng)/紫外檢測儀以及電爐等。