【原創】從PCR實驗室設計要求，看如何避免氣溶膠污染
從PCR實驗室設計要求，看如何避免氣溶膠污染
在致眾先后主導多家企業的體外診斷試劑、成像設備、醫用軟件等II類、III類醫療器械產品的注冊申報與質量管理體系構建，參與數次藥監合作的醫療器械二方審核工作，擁有豐富的體外診斷試劑與醫療器械產品的注冊與體系設計和整改經驗，專業能力廣泛獲得企業的高度評價和認可
針對目前的新型冠狀病毒檢測，國家食品藥品監督管理總局應急審批了好幾款新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒，作為新型冠狀病毒診斷的有效方式之一。那么，從臨床樣本取樣之后，到診斷分析完成，需要什么樣的過程和環境要求去完成一次有效的核酸檢測呢？
核酸檢測常規流程為：樣本取樣、樣本保存和處理、核酸提取、試劑配置、核酸擴增、擴增產物分析、擴增產物處理等階段。其中樣本保存和處理、核酸提取、核酸試劑配置、核酸擴增、擴增產物分析等階段都需要PCR實驗室中完成。
影響PCR實驗結果的因素非常多，其中非常重要的一個因素就是PCR實驗過程中的核酸氣溶膠污染。極微量的核酸氣溶膠污染，都有可能導致檢測結果的假陽性，甚至導致檢測實驗的失敗，因此消除PCR實驗室氣溶膠污染是保證PCR實驗有效進行的重要方式。
PCR實驗室中有哪些因素會造成氣溶膠的污染？實驗過程中又該如何消除和減小氣溶膠的污染呢？一個合格的PCR實驗室又需要有什么樣的平面布局、基礎設置、管理控制去保證一次有效的PCR實驗過程呢？
那么，我們分別從PCR實驗室預期用途、氣溶膠產生、氣溶膠危害、氣溶膠污染的措施和建議等不同的方面進行闡述，增加讀者對PCR實驗室和實驗過程控制措施的理解。
根據預期用途，可作為生產企業產品質檢使用、研發使用，醫療機構檢測樣本使用等。其中生產質檢使用為決定成品的質量是否符合產品技術要求的指標，是否能夠生產放行，上市銷售。
臨床樣本核酸提取過程、離心過程、劇烈地搖動反應管、PCR開蓋、吸樣時及移液器的反復吸樣等等,都會產生核酸氣溶膠。氣溶膠隨著人員的移動、氣流的流動，物品的使用等不同的方式，逐漸擴散到整個PCR實驗室。
實驗室氣溶膠污染看不見，摸不著，但是直接影響實驗結果的正確性，影響診斷結果的判斷，導致假陽性等。核酸污染后不能得到及時的消除，可能會擴散到整個PCR實驗室，導致PCR實驗室的功能失效，在污染消除前都不能進行PCR試驗。
a) PCR實驗室選址需要和核酸生產區在不同的建筑物內；若在同一建筑物內，需要在不同的獨立空間內，保證氣流不會直接連通，同時注意生產區和實驗區新風取風口和排風口的位置，避免取排風之間的交叉影響和干擾；
b) 按照PCR試驗的步驟：試劑儲存和準備區、樣本制備區、擴增區、擴增產物分析區，合理劃分實驗室區域；
c) 實驗室各個區域有有效的物理隔離措施，保證氣流不直接連通；
d) 采取有效的隔離措施，避免空調機組停機后，空氣回流造成對各個房間氣流的影響；
e) 按照試驗的需求以及試驗設備的功能，合理對區域進行合并；
f) 有效控制壓差梯度，每個房間之間以傳遞窗進行連接，保證下一個工序房間的氣流不會擴散到上游的房間；
g) 每個功能間前設置緩沖間，保證各個功能間之間氣流的有效隔離，緩沖間設置聯動裝置，保證兩個門不會被同時打開；
圖B 緩沖間為正壓的理想PCR檢驗實驗室設置模式
a) 使用獨立的空調機組（不能與其他區域空調機組共用，可以不為潔凈區），按照理想正壓（常用模式）或理想負壓的模式控制房間的壓差；
b) 每個房間有專用的出風口和排風口，排風方式為直排；
c) 試劑儲存和準備區→標本制備區→擴增區→擴增產物分析區方向空氣壓力應當以遞減的方式進行；
d) 合理設置壓差表，監視所控制的壓差，有效證明空氣流向，壓差梯度不宜低于5帕；
e) 需要注意，擺放生物安全柜的房間壓差聯動調節，確保生物安全柜啟動，破壞雖有房間的靜態壓差平衡。
a) 進入到各個功能間的實驗室人員，不能穿戴同一套工作服進入到其他的功能間；
b) 實驗人員按照試驗流程的順序有序退出，不能返回移動；試驗完成之后，從走廊尾端的門出PCR實驗室；
c) 各個房間的清潔設施設備，不能共用，使用不同的顏色或者標識進行有效的區分；
d) 實驗室用的廢棄物，必須要密封完成之后，才能拿出實驗室后進行處理；
e) 物品傳遞通過每個房間的傳遞窗進行傳遞，傳遞窗有互鎖裝置，保證兩個門不能同時打開。
a) 應當避免氣溶膠所致的污染，盡量減少在擴增區內的走動，擴增反應管不得在擴增區打開，密封后移除實驗室，滅菌處理；
b) 實驗室人員必須穿戴專用的工作服、工作鞋、一次性手套、口罩；
c) 每個實驗室配備適當的消毒設備，如紫外燈、75%乙醇等；
d) 樣本制備區配備與處理樣本生物安全等級相應的生物安全柜；
e) 每次試驗操作完成之后，及時對操作區域進行清潔消毒處理；
f) 應當注意PCR反應液加樣的順序，應當為空白樣品→陰性對照→樣品→陽性對照；
g) 對具有潛在傳染危險性的材料，應當在生物安全柜內開蓋，并有明確的樣本處理和滅活程序
h) 為避免樣本間的交叉污染，加入待測核酸后，應當蓋好含反應混合液的反應管
PCR試驗的全過程中有很多原因可能導致核酸氣溶膠的污染，造成檢測結果的失效甚至試驗的失敗。因此，PCR實驗室所采取的的一切的選址、結構布局、基礎設施、控制方式、管理制度等方式都是為了消除和減小氣溶膠造成的污染，保證檢測試驗的有效進行。
