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一、定義

PCR實驗室又稱核酸檢測實驗室、基因擴增實驗室。PCR是聚合酶鏈式反應(PolymeraseChainReaction)的簡稱，是一種分子生物學技術，用于放大特定的DNA片段，其特點是能將微量的DNA大幅增加，是分子生物學研究和實驗的常規(guī)方法。

二、用途

PCR實驗室并非檢測新冠病毒專用，其檢測范圍廣泛，涵蓋艾滋病檢測、乙型肝炎、禽疫病、癌基因的檢測和診斷，DNA指紋、個體識別、親子鑒定及法醫(yī)物證等等。

三、組成

PCR實驗室通常由試劑準備、樣本制備、基因擴增、產物分析組成，每間房間需搭配緩沖間，條件允許下設置PCR專用走廊。主要核心實驗室也可以根據(jù)采用的檢驗設備，將房間相應合并。

四、需求

PCR實驗室需要嚴格的壓力控制。由于房間的工藝不同，需要設置嚴格的壓力梯度，使氣流采取指定流向，避免試劑原料與樣本發(fā)生交叉污染，以及防止病毒樣本通過氣溶膠形式外溢感染。

1、試劑準備。主要作為貯存試劑的制備、試劑的分裝和主反應混合液的制備區(qū)域，試劑原材料必須貯存在本區(qū)內，并在本區(qū)內制備成所需檢驗試劑。

該區(qū)域需要保證實驗室潔凈空氣從實驗室向外流出，避免外界污染本區(qū)域內的實驗試劑與樣本材料（正壓需求）。

2、樣品制備。常規(guī)情況下，該區(qū)域主要進行的操作為樣本的保存、核酸(RNA、DNA)提取、貯存及其加入至擴增反應管和測定DNA的合成，該區(qū)域需要保證潔凈空氣流向，以避免從鄰近區(qū)進入本區(qū)的氣溶膠污染（正壓需求）。

當該區(qū)域作為新冠病毒檢測實驗室時，則需要將本間設定為負壓房間，避免潛在病毒樣品通過氣溶膠傳播外溢至相鄰區(qū)域，造成感染風險（負壓需求）。

因此，樣品制備區(qū)有正壓、負壓需求，需要具備正負壓智能轉換功能。

3、基因擴增。該區(qū)域主要進行的操作為DNA擴增。此外，已制備的DNA模板(來自樣本制備區(qū))的加入和主反應混合液(來自試劑貯存和制備區(qū))制備成反應混合液等也可在本區(qū)內進行。在進行測定反應時會產生相關氣溶膠反應，需避免其從本區(qū)漏出對相鄰區(qū)域產生污染（負壓需求）。

4、產物分析。該區(qū)域主要進行的操作為擴增片段的測定。本區(qū)是主要的擴增產物污染來源，因此對本區(qū)的壓力梯度的要求為避免擴增產物從本區(qū)擴散至其它區(qū)域（負壓需求）

五、難點

如何維持PCR實驗室穩(wěn)定的壓力梯度，尤其在具有生物安全柜等排風設施存在的時候與傳遞窗開啟關閉時，保證指定氣流流向是PCR實驗室通風空調控制的關鍵因素。

在PCR實驗室通風空調控制中，最常遇到的挑戰(zhàn)即是在具有生物安全柜的房間（多在樣品制備間設置），當生物安全柜開啟時，因為排風量變化引起的房間壓力波動，嚴重的可以進一步影響區(qū)域的壓力梯度。

目前常用的控制方式，設置全室排風與生物安全柜排風互相切換，當生物安全柜開啟時，全室排風關閉，當生物安全柜關閉時，全室排風切換，兩者排風值相等，通過切換來穩(wěn)定房間送排風量。

此控制方式雖然可以滿足房間壓力的穩(wěn)定，但在生物安全柜不使用時，房間全室排風仍維持過多的排風量，換句話說，房間的換氣次數(shù)遠遠超出該房間的需求，在PCR實驗室全新風系統(tǒng)下，增加不必要的耗能。

六、解決方案

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