PCR实验室的装修设计与施工方案探讨

PCR 实验室的装修设计与施工方案探讨

钟诚 1 雷水平 2

福建省交通工程造价站 1 福建省儿童医院 2 福建省 福州市 350001

摘要：本文从一工程项目实例着手，某三级甲等医院与外实验机构合作对医院原有PCR（Polymerase Chain Reaction）实验室进行了重新装修改造。在此项目施工过程中的一些经验总结出一些要点，以期为其他类似项目建设提供些许指导意义。

关键词：BA系统；一动力三循环；“3T”方法；

1 概 述

PCR（Polymerase Chain Reaction）技术已广泛应用于生物学、考古学、法医学、生物医学等众多领域，在临床方面更是应用广泛，国内二级以上医院都积极开展了基因扩增检验项目，PCR实验室即基因扩增实验室的建设有其特有的特点和要求，依据相关规范标准^[1-3]，设计和建立符合要求的临床PCR实验室是保障生物安全和保持检测结果准确性的需要。

2 平面布局

实验室共4个房间，按照实验流程划依次划分为4个主试验区：试剂准备区、样品制备区、核酸扩增区、产物分析区，各区配套的缓冲区及公共走廊，各实验区域相邻且依次排列，各区之间设传递窗，实验室详细布局见图1。

图1 PCR实验室平面布局图

3 实验室要求及相关参数

根据规范要求，PCR实验室对实验设备、使用面积及室内外压力等都有严格要求。

（一）设备要求

在试剂准备区和标本制备区都需要配备冰箱各两台，需计算入冷负荷中；在标本制备区还需要配置提取核酸的生物安全柜一台（B2型）；核酸扩增区配置电脑、PCR仪以及仪器专用的UPS电源；产物分析区需要配备通风橱。

（二）面积要求

各实验区面积宜为15~20 m²，配置生物安全柜的室内面积宜每增加一台设备面积增加10 m²。

（三）压力要求

实验室要求气流从洁区（试剂准备区和标本制备区）流向污区（核酸扩增区和产物分析区），因此要洁区保持正压，污区保持负压，缓冲间亦要有一定压力，防止外界污染。

具体参数以表格列出如下：

表1 实验室参数表

4 装修设计要点

4.1 房间功能分区及流线设置要点

由于建筑面积有限，但麻雀虽小五脏俱全，各个功能区都需要缓冲、洗手池、设备占地较多等难题，导致使用空间进一步压缩。此时可以通过优化工作流线、合理设备摆放部位，方便操作的同时，优化布局，节省空间。

流线要保证单一流向，且人物分流，设置一个公用走廊为人流通道，工作人员进入每一个分区，都必须先经过缓冲间并严格执行衣物更换及消毒灯准备工作，物品传递按照工艺流程，由各区域的传递窗主次传递，禁止反流。

4.2 空调通风系统设计及压力控制要点

PCR实验室的送排风方式同时涉及多种：非单向送排风方式，上送下回式、上送下侧回式、侧送下回式、上送上回式等，PCR一般采用上送下回式；全面排风：排风柱的下部；局部排风：安全柜独立设置排风系统，室内排风与安全柜排风互锁，不能同时开启。但是为避免各区域交叉污染，宜采用全送全排的气流组织形式。同时，要严格控制送、排风的比例以保证各实验区的压力要求。

在设计前期有一点特别容易忽略的地方：建筑设计一般不考虑室内设备。因此设计的送牌排风量没有计算安全故意的排风量，影响整个实验室的压力差难以控制。因此生物安全柜需采用定风量的控制方式，可选用压力无关型的阀门，房间内排风采用变风量 VAV 控制，根据生物安全柜的启停来控制排风阀的开度， 保证房间内压差不会因生物安全柜的启停而产生较大变化。

4.3 选材要点

从上至下，建材选取应与实验环境的需求相匹配。实验室吊顶适宜选用表面平整光滑、密闭保温、夹心板材，；墙面装修要满足密闭、无尘、耐潮、隔热等特性，经济条件许可使用抗菌板最佳，同时应避免阴阳角，宜采用圆弧处理，确保没有卫生死角；地面材质一般有优质PVC和环氧自流平两种选择，但PVC地板更适用于PCR实验铺设[4]；门窗最重要的就是具有良好的密闭性能，同时尽量减少窗户数量。

4.4 供配电及照明设计要点

实验室的电线电缆宜全部选用阻燃的材质并经软管敷设，UPS电源最好是能够为整个实验室区域，如果条件不够，可只为产物分析区的测序仪和服务器供电，确保设备使用安全性。灯具应该选用平板、吸顶的防水洁净灯具，同时需要配有应急照明装置，照明度满足均匀、稳定、无眩光的要求。

5 总 结

本文通过对某 PCR 实验室装修实例进行全程跟进，整理总结施工资料，并充分与设计、施工、需求科室沟通，历经1个多月的紧张施工完成该项目的建设，并顺利通过检测验收。整理该建设项目的资料，绘制了平面布局图，总结了几点建设要点。明确PCR 实验室需严格按照四个区域分区设计为宜；实验室的布置不仅考虑实用，同时要兼顾疏散，人物严格分流；设计合理压力梯度保证气流单向流动防止气溶胶污染。PCR 实验室的建成，能够快速完成新冠病毒核酸检测，极大满足当前疫情防控需要。为本地常态化疫情防控提供一定的技术支撑，也可为类似的 PCR 实验室建设具有指导意义。

参考文献：

[1] 临床基因扩增检验实验室工作规范[S].卫医发[2002]8 号文.

[2] 临床基因扩增检验实验室管理暂行办法.[S].卫医发[2002]10 号文.

[3] 临床基因扩增检验实验室设计标准[S].卫医发[2002]10 号文附件.

[4] 王睿，王萍. 浅谈微生物实验室规划建设涉及问题及处理方法[J]. 现代食品, 2018, (8): 25-28.