從PCR實驗室設(shè)計要求，看如何避免氣溶膠污染
在致眾先后主導(dǎo)多家企業(yè)的體外診斷試劑、成像設(shè)備、醫(yī)用軟件等II類、III類醫(yī)療器械產(chǎn)品的注冊申報與質(zhì)量管理體系構(gòu)建，參與數(shù)次藥監(jiān)合作的醫(yī)療器械二方審核工作，擁有豐富的體外診斷試劑與醫(yī)療器械產(chǎn)品的注冊與體系設(shè)計和整改經(jīng)驗，專業(yè)能力廣泛獲得企業(yè)的高度評價和認(rèn)可
針對目前的新型冠狀病毒檢測，國家食品藥品監(jiān)督管理總局應(yīng)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(huán)境要求去完成一次有效的核酸檢測呢？
核酸檢測常規(guī)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(chǎn)物分析、擴增產(chǎn)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(chǎn)物分析等階段都需要PCR實驗室中完成。
影響PCR實驗結(jié)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(dǎo)致檢測結(jié)果的假陽性，甚至導(dǎo)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(chǔ)設(shè)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(yù)期用途、氣溶膠產(chǎn)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(jù)預(yù)期用途，可作為生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)檢使用、研發(fā)使用，醫(yī)療機構(gòu)檢測樣本使用等。其中生產(chǎn)質(zhì)檢使用為決定成品的質(zhì)量是否符合產(chǎn)品技術(shù)要求的指標(biāo)，是否能夠生產(chǎn)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(yīng)管、PCR開蓋、吸樣時及移液器的反復(fù)吸樣等等,都會產(chǎn)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(jié)果的正確性，影響診斷結(jié)果的判斷，導(dǎo)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(dǎo)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(chǎn)區(qū)在不同的建筑物內(nèi)；若在同一建筑物內(nèi)，需要在不同的獨立空間內(nèi)，保證氣流不會直接連通，同時注意生產(chǎn)區(qū)和實驗區(qū)新風(fēng)取風(fēng)口和排風(fēng)口的位置，避免取排風(fēng)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(zhǔn)備區(qū)、樣本制備區(qū)、擴增區(qū)、擴增產(chǎn)物分析區(qū)，合理劃分實驗室區(qū)域；
c) 實驗室各個區(qū)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(diào)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(shè)備的功能，合理對區(qū)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(shè)置緩沖間，保證各個功能間之間氣流的有效隔離，緩沖間設(shè)置聯(lián)動裝置，保證兩個門不會被同時打開；
圖A 緩沖間為負壓的理想PCR檢驗實驗室設(shè)置模式
圖B 緩沖間為正壓的理想PCR檢驗實驗室設(shè)置模式
a) 使用獨立的空調(diào)機組（不能與其他區(qū)域空調(diào)機組共用，可以不為潔凈區(qū)），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(fēng)口和排風(fēng)口，排風(fēng)方式為直排；
c) 試劑儲存和準(zhǔn)備區(qū)→標(biāo)本制備區(qū)→擴增區(qū)→擴增產(chǎn)物分析區(qū)方向空氣壓力應(yīng)當(dāng)以遞減的方式進行；
d) 合理設(shè)置壓差表，監(jiān)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(lián)動調(diào)節(jié)，確保生物安全柜啟動，破壞雖有房間的靜態(tài)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(shè)施設(shè)備，不能共用，使用不同的顏色或者標(biāo)識進行有效的區(qū)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(yīng)當(dāng)避免氣溶膠所致的污染，盡量減少在擴增區(qū)內(nèi)的走動，擴增反應(yīng)管不得在擴增區(qū)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(dāng)?shù)南驹O(shè)備，如紫外燈、75%乙醇等；
d) 樣本制備區(qū)配備與處理樣本生物安全等級相應(yīng)的生物安全柜；
e) 每次試驗操作完成之后，及時對操作區(qū)域進行清潔消毒處理；
f) 應(yīng)當(dāng)注意PCR反應(yīng)液加樣的順序，應(yīng)當(dāng)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(yīng)當(dāng)在生物安全柜內(nèi)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(yīng)當(dāng)蓋好含反應(yīng)混合液的反應(yīng)管
PCR試驗的全過程中有很多原因可能導(dǎo)致核酸氣溶膠的污染，造成檢測結(jié)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(jié)構(gòu)布局、基礎(chǔ)設(shè)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。
