PCR实验室工程设计要点的分析与探讨

发表时间:2021/8/26   来源:《城镇建设》2021年第4卷第4月10期   作者:李斌
[导读] 随着国内综合国力与社会经济的高速发展,我国在生态领域
        李斌
        湖南华科建设工程有限公司 410000
        结语:随着国内综合国力与社会经济的高速发展,我国在生态领域、医疗领域、工业领域、建筑领域、经济领域等多个领域都得到了巨大的发展前景与发展空间。在此背景下,PCR实验室也逐渐受到建筑单位与社会各界的高度重视与关注。而PCR实验室设计是整个工程的核心环节,同时也是PCR实验室功能的重要保障,因此对设计步骤展开优化势在必行。基于此,本文深度分析PCR实验室平面布局设计要点以及通风空调系统设计要点,供广大相关从业人员参考。
        关键词;工程设计;要点分析;PCR实验室;平面设计

        引言:PCR实验室是基因扩增技术的重大技术改革,这项技术凭借其灵敏度较高、对样品要求较低、方便快捷以及特异性较强等优势与特点,被广泛应用于临床诊断当中。PCR实验室建设与PCR实验设计向来受到建筑单位的高度重视,而PCR实验室布局设计与通风空调设计是两大工程设计重点,通过对这两大设计环节的把控,可以有效保证PCR实验室工程功能的有效开发与有效利用。
1平面布局工程设计要点
1.1区域功能分析
        PCR实验室通常由扩增区域、扩增分析区域、标本制备区域、试剂储备区域构成,而区域的设置并非一成不变,通过以下方式可以得到有效说明:首先,如果是样本在扩增前期需要进行粉碎处理,则需要增加样本粉碎区域。其次,若是使用荧光PCR方法,则分析区域与扩增区域则可以有效合并。最后,若是采用全自动分析仪器,则分析区域、扩增区域以及标本制备区域可以有效整合为一个区域[1]。
1.2实验设备以及实验功能要点分析
        储备区域主要功能为试剂储存试剂配置以及试剂封装等相关工作,所有运送到该区域的材料以及试剂不应出现在其他区域,原材料以及相关试剂都应当在本区域内完成制备以及储存。试剂储备区域内主要以冰箱设备、天平设备、加样器设备、紫外线灯设备、低速离心机设备为主,由于该区域内的试剂种类丰富且数量较多,因此试剂安全应当是整个平面设计的首要考虑因素,在开展平面设计环节,应当保证室内空间畅通无阻,试验台应当布置在房间的两侧,中间过道便于疏散,同时结合人体工程学来进行标准化设定,实验台通道与实验台设计1500mm左右,中间通道可以满足两边同时过人[2]。
1.3物料路线设计以及人流路线设计要点
        工作人员进入实验室过程应当严格按照标准执行,不同的区域着不同颜色的工作服,工作人员在离开时不得着工作服外出,这种单向流动可以降低交叉感染带来的风险,所有物品进入实验室后需要进行封锁处理,进行严格的消毒后,通过传递窗方可进入,实验室内的所有物品在出入传递窗的过程当中应当进行消毒处理,这种物品单向流动可以降低物品混淆以及单向流动带来的风险。
2通风空调系统工程设计要点
2.1温湿度设计分析
        不同种类疫苗以及血液制品,对室内温度以及室内湿度都有不同的需求,而PCR实验室通常对温度没有特殊要求,考虑到人体的舒适性,环境温度应当设置在冬季18~24℃、夏季25~28℃,湿度控制在40~70即可。
2.2气流组织以及空气过滤要点分析
        在实验室加样环节可能会产生气溶胶,为避免扩散而对外界环境造成影响,同时为避免通风管道带来的交叉污染,实验室应当采用先进的排风系统。新风经热处理后降至为三级,通过处理后进入到室内各个房间。

排风口应当设立独立的过滤器,在风量计算环节,通常可以采用分析法来进行排风量计算。在房间处于无工艺设备排风环节,应当通过增加换气次数来加强排风效率,计算出具体的排风量,然后结合分析法来进行风量计算。当房间内处于工艺设备排风环节,应当满足换气次数以及具体排风量,取两者之间的最大值来进行排风设计,然后结合分析法来计算出排风量,结合以上算法来作为排风量设计,根据结合对排风机组以及附属设施的精准计算与选型,可以有效保证排风工作顺利开展,气流组织缓解,PCR实验室通常会采用由上至下的排风方式。房间上部风量均匀且生物安全操作性较高,与其他生物安全柜保持安全距离,房间下部则利用夹缝排道来进行排风设计,排风口距地面10cm左右[3]。
2.3压力控制要点
        结合实验室的工作流程,PCR实验室通常会设置四个区域,各个区域设有独立的缓冲间,为满足防止交叉感染以及截污分流等相关要求,PCR实验室空气流动应当遵循同一方向流动这一特点。需要循序渐进地通过试剂储存区域,试剂准备区、标本制作区域、反应区域、扩增区域、分析区域,整个空调设计要点在于对房间的风量应当进行稳固控制,使房间工艺设计符合相关的压力梯度,以此避免污染物的扩散与进入到房间内。除此之外,PCR实验室内部通常设有安全柜、通风柜等设备,这正是本次设计工作的难点,同时也是设计工作的要点之一[4]。
2.4变频控制要点
        在空调系统为各个房间进行送风时应当设置压力型风量阀,以此控制整个房间内部的压力,需要在排风工艺的支风管上来设置风量阀门,结合设备调节温度来进行排风量设置;结合重要房间的风速需求来进行风量设定以及风差调节,确保房间的压差值处于恒定值状态内,以恒定值来进行实测确认,以保证定风量阀的正常工作为基准。整个实验室压差控制的难点在于确保设备可以处于正常运转状态下,这就要求系统所采用的变风阀具有变速这一功能,结合以往的工作基础证明:当生物安全柜反应时间小于一秒,且房间内布置风管反应时间小于三秒时,不会对柜内的压差环境带来影响,与此同时,为防止实验室房间打开而导致房间压差为零,房间定量变风应当适当偏移一次,弱化房间施压现象带来的影响。
结语:
        总而言之,PCR实验室工程设计是整个PCR实验室功能的重要保障,二者之间具有诸多互通之处。相关人员可以通过区域功能分析、实验设备以及实验功能要点分析、物料路线设计以及人流路线设计要点、温湿度设计分析、气流组织以及空气过滤要点分析、变频控制要点分析等方式开展PCR实验室设计,为PCR实验室设计工作以及建设工作奠定坚实而稳固的基础,在保障PCR实验室功能顺利发挥的基础上,为医疗领域发展提供重要助力。
参考文献:
 [1] 张新峰,刘运强,张志君,等. 山东省泰安市2015-2019年输入性疟疾病例实验室诊断与复核结果分析[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志,2021,39(21):129-132.
[2] 杨鹏,陈静,尹德晶,等. 猪瘟病毒、猪圆环病毒2型、猪附红细胞体混合感染病例的实验室诊断[J]. 贵州畜牧兽医,2021,45(2):1247-1249.
[3] 张弘,蒋勇军,张远瞩,等. 基于 PCR-DGGE 和拟杆菌(Bacteroides)16S rRNA 的岩溶地下水粪便污染来源示踪研究:以重庆南山老龙洞地下河系统为例[J]. 环境科学,2016,37(5):1805-1813.
[4] 王芳,杨季芳,陈吉刚,等. 海水养殖蟹体内与外部环境中菌群结构的PCR-DGGE比较——以三疣梭子蟹和锯缘青蟹为例[J]. 海洋学研究,2010,28(4):259-264.
[5] 张新峰,刘运强,张志君,等. 山东省泰安市2015-2019年输入性疟疾病例实验室诊断与复核结果分析[J]. 中国寄生虫学与寄生虫病杂志,2021,39(21):129-132.
[6] 史大伟,张艳茹,董艳,等. 多重PCR检测方法在儿童流感样病例病原检测中的临床价值(附94例报告)[J]. 中国实用儿科杂志,2020,35(11):881-884. DOI:10.19538/j.ek2020110613.
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