PCR 实验室（聚合酶链式反应实验室）的核心设计目标是防止交叉污染（尤其是气溶胶污染），确保实验结果的准确性和可靠性。其功能分区与布局策略严格遵循 PCR 实验的 “样本处理→核酸提取→扩增→产物分析” 单向流程，同时通过物理隔离、压力控制、气流导向等手段阻断污染传播路径。

一、功能分区标准与要求

PCR实验室需严格遵循单向流程设计，通常划分为四个核心区域，各区域功能与气压控制要求如下：

1.试剂准备区

功能：扩增试剂的配制、分装及保存。

气压要求：保持微正压，通过控制进风风量大于排风风量实现，防止外界含核酸气溶胶的空气进入。

设备配置：超净工作台、冰箱、天平、离心机等，需定期校准加样器与天平。

2.标本制备区

功能：样品登记、分装、核酸提取、保存及加样。

气压要求：相对试剂准备区为负压，防止核酸/样本气溶胶倒灌。

设备配置：A2型生物安全柜、离心机、温育仪、混匀器等，需配备移动紫外灯进行局部消毒。

3.扩增区

功能：DNA扩增及反应监测。

气压要求：相对标本制备区为更大负压，排风量需大于送风量，确保扩增产物气溶胶不外泄。

设备配置：核酸扩增仪、超净台、微量加样器、离心机等，配备UPS电源以防电压波动影响结果。

4.产物分析区

功能：扩增产物的测定、结果分析及报告。

气压要求：相对扩增区为最大负压，严格防止扩增产物外泄。

设备配置：酶标仪、洗板机、凝胶成像系统等，需设置专用废弃物处理通道。

二、布局策略与规范

1.物理隔离与单向流动

区域分隔：各功能区需严格物理隔离，采用实体墙或彩钢板分隔，墙体需气密性好，地面使用PVC卷材或自流坪。

流程设计：人流、物流、气流均需遵循单向流动原则，即“试剂准备区→标本制备区→扩增区→产物分析区”，严禁逆向行走。

缓冲间设置：每个主功能区入口设缓冲间，形成气闸，维持压差梯度。缓冲间对公共走廊为正压，对主功能区为负压，确保压差稳定。

2.气压与气流控制

气压梯度：试剂准备区（正压）→ 缓冲间 → 标本制备区（负压）→ 扩增区（更大负压）→ 产物分析区（最大负压）。

通风系统：采用全新风系统或独立直排式空调，避免交叉污染。送风口位于房间顶部，经初效、中效、高效空气过滤器（HEPA）处理；排风口位于房间下部或生物安全柜/仪器排风口直接连接排风系统，排风需经HEPA过滤后高空排放。

监测与报警：安装压差计于各缓冲间和关键区域门口，实时监控压差、温湿度。

3.设备与设施配置

生物安全柜：标本制备区必须使用A2型生物安全柜，排风接入实验室独立排风系统，严禁室内循环。

传递窗：试剂和标本通过机械连锁不锈钢传递窗传递，确保密封性；清洁物品与污染物品需分开传递。

消毒设施：各区域配备紫外灯，缓冲间设置移动紫外灯，实验结束后进行全面消毒；废弃物经消毒液浸泡后密封处理，远离实验室区域。

4.环境与安全管理

墙体与地面：实验室墙体结构牢固，阴角采用圆弧形线条过渡，内壁光洁、耐腐蚀、易清洗；地面无缝隙、无渗漏，使用PVC卷材或大块瓷砖。

照明与标识：灯具选用净化灯具，便于清洗；各区域设置明显标识，包括功能区名称、气压状态、紧急出口等。

人员管理：严格控制进出实验室人员，实验无关人员不得随意进入；工作人员需更换专用实验服，不同区域使用不同颜色工作服，离开时不得将工作服带出。

三、特殊情况与扩展性设计

合并区域：若使用全自动分析仪，产物分析区可与扩增区合并，但需严格管理，避免交叉污染。

分散式布局：对于实验用房相距较远的分散式布局，各区域可独立设置，但需确保单向流程与气压控制。

可扩展性：预留空间与设备管线条件，便于未来扩建或功能调整；核心区可设置专用走廊，减少室内外空气交换。

PCR实验室的规范化设计需以“单向流程、气压控制、物理隔离”为核心，通过严格的功能分区、气压梯度设置、通风系统优化及设备配置，确保实验结果的准确性、防止交叉污染，并保障人员与环境安全。设计施工需由专业团队完成，并经过严格的检测验证（如压差测试、气流流型测试、洁净度测试等）方可投入使用。