PCR 实验室(聚合酶链式反应实验室)的气流组织设计对防止核酸污染、保证实验准确性至关重要。其核心目标是通过合理的气流流向、压力梯度和通风系统配置,实现各功能区的隔离与污染控制。
一、功能分区与压力梯度控制
四区独立与单向流程
分区原则:实验室严格划分为试剂贮存准备区(+20Pa)、标本制备区(+15Pa)、扩增反应区(-5Pa)、产物分析区(-25Pa),形成从高正压到高负压的单向气流梯度。
流动路径:人员与物品遵循“试剂准备→标本制备→扩增→分析”单向流动,严禁逆流,缓冲间设置双门互锁,确保压力隔离。
压力梯度设计
核心逻辑:通过压差控制防止气溶胶扩散。例如,试剂区正压阻止外部污染,扩增区负压避免产物外泄。
缓冲间作用:各功能区与缓冲间保持5Pa压差,缓冲间内设负压,气流从门缝向内流动,阻断交叉污染。
二、气流组织形式与设备配置
送风与排风系统
上送下排:采用非单向流(气流流线不平行),送风口高效过滤(亚高效过滤器,效率≥99.9%),排风口设于房间下部,靠近污染源,避免气流死角。
生物安全柜排风:II级B2型生物安全柜独立排风,风速≥0.5m/s,排风口高空排放(距屋面≥2m),防止污染环境。
换气次数与洁净度
换气次数:10万级净化标准下,换气次数≥15次/小时,确保空气洁净度。
过滤系统:新风经粗效+中效+亚高效三级过滤,排风设高效过滤器(效率≥99.99%),防止污染物外泄。
三、温湿度与生物安全控制
温湿度要求
标准范围:冬季22℃±2℃,湿度40%±5%,需通过热平衡计算确定送风温度,避免局部过冷或过热。
特殊区域:产物分析区因仪器散热需额外关注温升(3-5℃),需强化排风与散热设计。
生物安全措施
气溶胶控制:扩增区与产物分析区需持续负压,防止扩增产物气溶胶扩散。
人员防护:设置独立闸间,人员通过更衣、手消毒后进入实验区,避免污染区与清洁区交叉。
四、人流物流分离设计
人员通道
路径设计:公共清洁区→更衣间→缓冲间→实验区,退出时反向流动,淋浴间(可选)设于污染区出口。
防护要求:实验服、手套、口罩等个人防护装备在缓冲间更换,避免携带污染物。
物品传递
传递窗:设置电子连锁传递窗,试剂与标本单向流动,防止返流污染。
物流路径:试剂准备区→标本制备区→扩增区→纯化区,各区之间通过传递窗连接,避免直接接触。
PCR 实验室气流组织设计的核心是通过 “压力梯度 + 单向气流 + 高效过滤” 构建污染控制体系,确保各区域功能独立、气流有序,从源头降低核酸污染风险。设计时需结合实验室布局、设备位置及规范要求,实现安全性与功能性的统一。