PCR實驗室暖通設計(第三版)

PCR實驗室暖通設計(第三版)第一頁，共40頁。一.PCR實驗概述

二.PCR實驗室平面布局

三.PCR實驗室各房間主要功能和設備配置

四.PCR實驗室空調通風設計

五.總結

第二頁，共40頁。一.PCR實驗概述

第三頁，共40頁。PCR實驗是專門用來檢驗艾滋病、乙型肝炎、禽疫病等病毒感染性疾病的一種檢測手段。

1985年美國PE-Cetus公司人類遺傳研究室的Mullis等發(fā)明了具有劃時代意義的PCR技術。

[1]實驗目的第四頁，共40頁。實驗目的

PCR(PolymeraseChainReaction)即

聚合酶鏈式反應，又稱無細胞分子克隆系統(tǒng)或體外酶促基因擴增法。是分子生物學研究和實驗的常規(guī)方法，也是生物學、醫(yī)學臨床等領域廣泛應用的實驗技術。

PCR實驗又稱臨床基因擴增實驗，通過將病毒體內所含的基因進行擴增，即將微量的DNA大幅增加，以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。[1]基本原理第五頁，共40頁。二.PCR實驗室平面布局

第六頁，共40頁。

[2]四個區(qū)域試劑配置室樣品處理室核酸擴增室產物分析室緩沖緩沖緩沖緩沖PCR專用走道第七頁，共40頁。四個區(qū)域

上

海

第

三

人

民

醫(yī)

院[2]平面布局第八頁，共40頁。四個區(qū)域上海復旦大學附屬華山醫(yī)院[2]平面布局第九頁，共40頁。平面布局四個區(qū)域

分散式

各實驗用房彼此相距較遠，呈分散布置形式。

各實驗之間不易相互干擾。

除各實驗室自身做好防護，防止外界環(huán)境對實驗造成影響外，其它無特殊條件要求。

[2]布局形式第十頁，共40頁。平面布局四個區(qū)域

組合式

完成PCR四個實驗過程的實驗用房相鄰布置，形成集中、獨立的實驗區(qū)域。

每個實驗室應設置獨立緩沖間、實驗室間應設置帶消毒裝置的傳遞窗。

[2]布局形式第十一頁，共40頁。三.PCR實驗室的主要功能和設備配置第十二頁，共40頁。

[3]試劑儲存和準備區(qū)主要功能試劑的制備和貯存試劑的分裝主反應混合液的制備設備配置2-8℃和-15℃冰箱

混勻器

微量加樣器（覆蓋1-1000ul）移動紫外燈（近工作臺面）消耗品：一次性手套、一次性吸水紙、耐高壓處理的離心管和加樣器吸頭（帶濾心）

專用工作服和工作鞋

專用辦公用品第十三頁，共40頁。

[3]標本制備區(qū)主要功能核酸(RNA、DNA)提取、貯存擴增反應管的制作設備配置2-8C冰箱、-20C或-80C冰箱高速臺式冷凍離心機混勻器水浴箱或加熱模塊微量加樣器（覆蓋1-1000ul）可移動紫外燈（近工作臺面）生物安全柜消耗品：一次性手套、一次性吸水紙、耐高壓處理

的離心管和加樣器吸頭（帶濾心）專用工作服和工作鞋專用辦公用品如需處理大分子DNA，應具有超聲波水浴儀第十四頁，共40頁。

[3]擴增反應混合物配置和擴增區(qū)主要功能DNA或cDNA擴增設備配置核酸擴增儀微量加樣器（覆蓋1-1000ul）可移動紫外燈（近工作臺面）消耗品：一次性手套、一次性吸水紙、耐高壓處理

的離心管和加樣器吸頭（帶濾心）專用工作服和工作鞋專用辦公用品第十五頁，共40頁。

[3]擴增產物分析區(qū)主要功能擴增片段的測定設備配置視檢驗方法不同而定。基本儀器設備如下：微量加樣器（覆蓋1-1000ul）可移動紫外燈（近工作臺面）消耗品：一次性手套、一次性吸水紙、加樣器吸頭（帶濾心）專用工作服和工作鞋專用辦公用品第十六頁，共40頁。四.PCR實驗室空調通風設計第十七頁，共40頁。國家關于PCR實驗室建設及管理的現(xiàn)行技術規(guī)范和標準

*《臨床基因擴增檢驗實驗室管理暫行辦法》衛(wèi)生部

*《臨床基因擴增檢驗實驗室基本設置標準》

*《臨床基因擴增檢驗實驗室工作規(guī)范》

*《醫(yī)療機構臨床基因擴增檢驗實驗室管理辦法》衛(wèi)辦醫(yī)政發(fā)【2010】194號

*《醫(yī)療機構臨床基因擴增檢驗實驗室工作導則》

*《生物安全實驗室建筑技術規(guī)范》GB50346-2011

*《實驗室生物安全通用要求》GB19489-2008

*《潔凈廠房設計規(guī)范》GB50073—2013

*《微生物和生物醫(yī)學實驗室生物安全通用準則》WS233-2002中華人民共和國衛(wèi)生部[4]設計依據(jù)第十八頁，共40頁。設計依據(jù)[4]《醫(yī)療機構臨床基因擴增檢驗實驗室工作導則》

“對于涉及臨床樣本的操作，應符合生物安全二級實驗室防護設備、個人防護和操作規(guī)范的要求?！痹O計參數(shù)BSL-2第十九頁，共40頁。設計依據(jù)[4]《生物安全實驗室建筑技術規(guī)范》GB50346-2011設計參數(shù)第二十頁，共40頁。設計依據(jù)[4]《生物安全實驗室建筑技術規(guī)范》GB50346-2011設計參數(shù)第二十一頁，共40頁。設計依據(jù)[4]《臨床基因擴增（PCR）檢驗實驗室規(guī)范》

標本制備區(qū)：“可通過在本區(qū)內設立正壓條件避免從鄰近區(qū)進入本區(qū)的氣溶膠污染?！?/p>

擴增區(qū)：“可降低本區(qū)的氣壓以避免氣溶膠從本區(qū)漏出。”

擴增產物分析區(qū)：“采用負壓條件或減壓情況下(如安裝排風扇)可減少擴增產物從本區(qū)擴散至前面區(qū)域的可能性。”設計參數(shù)第二十二頁，共40頁。設計依據(jù)[4]設計參數(shù)區(qū)域潔凈度等級最小換氣次數(shù)（次/小時）與室外方向上相鄰相通房間最小壓差(Pa)溫度（℃）相對濕度（%）風速（m/s）噪聲dB（A）試劑儲存和準備區(qū)8121018~2640~60≤0.15<60標本制備區(qū)815818~2640~60≤0.15<60擴增反應混合物配制和擴增區(qū)815-1018~2640~60≤0.15<60擴增產物分析區(qū)815-1518~2640~60≤0.15<60緩沖間-6018~2740~60--<60PCR專用走廊-6518~2740~60--<60PCR實驗室室內設計參數(shù)第二十三頁，共40頁?？照{負荷構成圍護結構負荷人員負荷（一般少于常規(guī)）照明負荷設備負荷（冰箱、儀器設備）新風負荷（最大組成部分）設計依據(jù)設計參數(shù)[4]空調設計第二十四頁，共40頁。設計依據(jù)設計參數(shù)[4]空調設計全空氣系統(tǒng)

三級過濾（初效+中效+高效）空調風機變頻，選用運行曲線陡降型對于設有生物安全柜的房間設置獨立的變

風量新風系統(tǒng)全面排風與生物安全柜排風分開設置第二十五頁，共40頁。設計依據(jù)設計參數(shù)凈化風機盤管+變風量新風系統(tǒng)凈化風機盤管送、回風口可以采用低阻高中效過濾[4]空調設計第二十六頁，共40頁。設計依據(jù)設計參數(shù)凈化風機盤管+變風量新風系統(tǒng)凈化風機盤管送、回風口可以采用低阻高中效過濾器[4]空調設計超低阻高中效過濾器對大氣菌的過濾效率達到95%第二十七頁，共40頁。設計依據(jù)設計參數(shù)凈化風機盤管+變風量新風系統(tǒng)凈化風機盤管送、回風口可以采用低阻高中效過濾器新風系統(tǒng)根據(jù)房間內生物安全柜的運行情況變頻運行全面排風與生物安全柜排風分開設置[4]空調設計第二十八頁，共40頁。空調設計設計參數(shù)設計依據(jù)[4]通風設計全面通風換氣次數(shù)≥6次/小時送風采用新風機組經熱、濕處理及三級（初效+中效+亞高效）過濾后送入室內排風口設置于房間的下部，且在排風口設置高效過濾器新風機組和排風機均采用變頻機組，以應對工況的改變局部排風生物安全柜，柜口面風速≥0.5m/s；采用Ⅱ級B2型生物安全柜生物安全柜排風系統(tǒng)單獨設置，高空排放，且在排風入口設置高效過濾器，室外排風口高于所在建筑物屋面2m以上多臺生物安全柜并聯(lián)運行時應采用變風量排風系統(tǒng)，其新風補風系統(tǒng)也應變風量運行第二十九頁，共40頁?？照{設計設計參數(shù)設計依據(jù)[4]通風設計新、排風系統(tǒng)變風量運行示意圖第三十頁，共40頁。通風設計空調設計設計參數(shù)設計依據(jù)[4]氣流組織設計為避免交叉污染，PCR實驗室空氣流向必須嚴格遵循單一方向進行，即只能從試劑貯存和準備區(qū)→標本制備區(qū)→擴增反應混合物配制和擴增區(qū)→擴增產物分析區(qū)

氣流組織采用上送下排，送風口和排風口布置應使室內氣流停滯的空間降低到最小程度在生物安全柜操作面或其他有氣溶膠操作地點的上方附近不得設送風口高效過濾器排風口應設在室內被污染風險最高的區(qū)域，單向布置，不得有障礙第三十一頁，共40頁。通風設計空調設計設計參數(shù)設計依據(jù)[4]氣流組織設計第三十二頁，共40頁。氣流組織設計通風設計空調設計設計參數(shù)設計依據(jù)[4]壓差控制縫隙法計算實驗室及緩沖間保持一定壓力時所需要的送風量和排風量計算公式：（ASHRAEhandbook-HVACapplication）其中

△P-壓差（Pa）Ρ-空氣密度，取1.2kg/m3

V-流量，m3/h;A---根據(jù)縫隙寬度計算的泄漏面積，m2;

μ—常數(shù)，取0.72；縫隙法計算第三十三頁，共40頁。氣流組織設計通風設計空調設計設計參數(shù)設計依據(jù)[4]壓差控制安裝壓差控制器測量實驗室、緩沖間與參照區(qū)域間的實際壓差，和設定值進行比較，根據(jù)控制器的PID運算得出偏差值，以此為信號控制送風閥的動作，進而對房間送風量及送/排風量差進行調節(jié)，從而最終控制房間的壓差值。壓差控制器控制條件：閉環(huán)控制變風量調節(jié)閥響應時間小于1S風量平衡相應時間小于3S第三十四頁，共40頁。氣流組織設計通風設計空調設計設計參數(shù)設計依據(jù)[4]壓差控制第三十五頁，共40頁。壓差控制氣流組織設計通風設計空調設計設計參數(shù)設計依據(jù)[4]其他設置空調及通風系統(tǒng)采用間歇運行第三十六頁，共40頁。壓差控制氣流組織設計通風設計空調設計設計參數(shù)設計依據(jù)[4