1、PCR實(shí)驗(yàn)室暖通設(shè)計(jì)探討,韓磊峰、鄭若 2014.10,一.PCR實(shí)驗(yàn)概述二.PCR實(shí)驗(yàn)室平面布局三.PCR實(shí)驗(yàn)室各房間主要功能和設(shè)備配置四.PCR實(shí)驗(yàn)室空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì)五.總結(jié),一.PCR實(shí)驗(yàn)概述,PCR實(shí)驗(yàn)是專門用來檢驗(yàn)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(shí)代意義的PCR技術(shù)。,1,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)?zāi)康?PCR(Polymerase Chain Reaction)即 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，又稱無細(xì)胞分子克隆系統(tǒng)或體外酶促基因擴(kuò)增法。是分子生物學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)的常規(guī)方法，也是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)臨床等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)

2、技術(shù)。 PCR實(shí)驗(yàn)又稱臨床基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)，通過將病毒體內(nèi)所含的基因進(jìn)行擴(kuò)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(nèi)是否含有特定的病毒。,1,基本原理,二.PCR實(shí)驗(yàn)室平面布局,2,四個(gè)區(qū)域,試劑 配置室,樣品 處理室,核酸 擴(kuò)增室,產(chǎn)物 分析室,緩沖,緩沖,緩沖,緩沖,PCR專用走道,四個(gè)區(qū)域,上海第三人民醫(yī)院,2,平面布局,四個(gè)區(qū)域,上海復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院,2,平面布局,平面布局,四個(gè)區(qū)域,分散式 各實(shí)驗(yàn)用房彼此相距較遠(yuǎn)，呈分散布置形式。 各實(shí)驗(yàn)之間不易相互干擾。 除各實(shí)驗(yàn)室自身做好防護(hù)，防止外界環(huán)境對實(shí)驗(yàn)造成影響外，其它無特殊條件要求。,2,布局形式,平面布局,四個(gè)區(qū)

3、域,組合式 完成PCR四個(gè)實(shí)驗(yàn)過程的實(shí)驗(yàn)用房相鄰布置，形成集中、獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)區(qū)域。 每個(gè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置獨(dú)立緩沖間、實(shí)驗(yàn)室間應(yīng)設(shè)置帶消毒裝置的傳遞窗。,2,布局形式,三.PCR實(shí)驗(yàn)室的主要功能和設(shè)備配置,3,試劑儲存和準(zhǔn)備區(qū),主要功能 試劑的制備和貯存 試劑的分裝 主反應(yīng)混合液的制備 設(shè)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,3,標(biāo)本制備區(qū),主要功能 核酸(RNA、DNA)提取、貯存 擴(kuò)增反應(yīng)管的制作 設(shè)備配置 2-8C冰箱、-20

4、C或-80C冰箱 高速臺式冷凍離心機(jī) 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(yīng)具有超聲波水浴儀,3,擴(kuò)增反應(yīng)混合物配置和擴(kuò)增區(qū),主要功能 DNA或cDNA擴(kuò)增 設(shè)備配置 核酸擴(kuò)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,3,擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū),主要功能 擴(kuò)增片段的測定

5、 設(shè)備配置 視檢驗(yàn)方法不同而定?；緝x器設(shè)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,四.PCR實(shí)驗(yàn)室空調(diào)通風(fēng)設(shè)計(jì),國家關(guān)于PCR實(shí)驗(yàn)室建設(shè)及管理的現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)*臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室管理暫行辦法 衛(wèi)生部*臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室基本設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)*臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室工作規(guī)范*醫(yī)療機(jī)構(gòu)臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室管理辦法衛(wèi)辦醫(yī)政發(fā) 【2010】194號*醫(yī)療機(jī)構(gòu)臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室工作導(dǎo)則 *生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范 GB50346-2011*實(shí)驗(yàn)室生物安全通用要求GB194

6、89-2008*潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范GB500732013*微生物和生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室生物安全通用準(zhǔn)則WS233-2002 中華人民共和國衛(wèi)生部,4,設(shè)計(jì)依據(jù),設(shè)計(jì)依據(jù),4,醫(yī)療機(jī)構(gòu)臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室工作導(dǎo)則,“對于涉及臨床樣本的操作，應(yīng)符合生物安全二級實(shí)驗(yàn)室防護(hù)設(shè)備、個(gè)人防護(hù)和操作規(guī)范的要求。”,設(shè)計(jì)參數(shù),BSL-2,設(shè)計(jì)依據(jù),4,生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范 GB50346-2011,設(shè)計(jì)參數(shù),設(shè)計(jì)依據(jù),4,生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范 GB50346-2011,設(shè)計(jì)參數(shù),設(shè)計(jì)依據(jù),4,臨床基因擴(kuò)增（PCR）檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室規(guī)范,標(biāo)本制備區(qū)：“可通過在本區(qū)內(nèi)設(shè)立正壓條件避免從鄰近區(qū)進(jìn)入本區(qū)的氣溶膠污染。

7、” 擴(kuò)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(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)：“采用負(fù)壓條件或減壓情況下(如安裝排風(fēng)扇)可減少擴(kuò)增產(chǎn)物從本區(qū)擴(kuò)散至前面區(qū)域的可能性。”,設(shè)計(jì)參數(shù),設(shè)計(jì)依據(jù),4,設(shè)計(jì)參數(shù),PCR 實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)設(shè)計(jì)參數(shù),空調(diào)負(fù)荷構(gòu)成 圍護(hù)結(jié)構(gòu)負(fù)荷 人員負(fù)荷（一般少于常規(guī)） 照明負(fù)荷 設(shè)備負(fù)荷（冰箱、儀器設(shè)備） 新風(fēng)負(fù)荷（最大組成部分）,設(shè)計(jì)依據(jù),設(shè)計(jì)參數(shù),4,空調(diào)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)依據(jù),設(shè)計(jì)參數(shù),4,空調(diào)設(shè)計(jì),全空氣系統(tǒng),三級過濾（初效+中效+高效） 空調(diào)風(fēng)機(jī)變頻，選用運(yùn)行曲線陡降型 對于設(shè)有生物安全柜的房間設(shè)置獨(dú)立的變 風(fēng)量新風(fēng)系統(tǒng) 全面排風(fēng)與生物安全柜排風(fēng)分開設(shè)置,設(shè)計(jì)依據(jù),設(shè)計(jì)參數(shù),凈化風(fēng)

8、機(jī)盤管+變風(fēng)量新風(fēng)系統(tǒng) 凈化風(fēng)機(jī)盤管送、回風(fēng)口可以采用低阻 高中效過濾,4,空調(diào)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)依據(jù),設(shè)計(jì)參數(shù),凈化風(fēng)機(jī)盤管+變風(fēng)量新風(fēng)系統(tǒng) 凈化風(fēng)機(jī)盤管送、回風(fēng)口可以采用低阻 高中效過濾器,4,空調(diào)設(shè)計(jì),超低阻高中效過濾器對大氣菌的過濾效率達(dá)到95%,設(shè)計(jì)依據(jù),設(shè)計(jì)參數(shù),凈化風(fēng)機(jī)盤管+變風(fēng)量新風(fēng)系統(tǒng) 凈化風(fēng)機(jī)盤管送、回風(fēng)口可以采用低阻 高中效過濾器 新風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)房間內(nèi)生物安全柜的運(yùn)行情況變頻運(yùn)行 全面排風(fēng)與生物安全柜排風(fēng)分開設(shè)置,4,空調(diào)設(shè)計(jì),空調(diào)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)參數(shù),設(shè)計(jì)依據(jù),4,通風(fēng)設(shè)計(jì),全面通風(fēng) 換氣次數(shù)6次/小時(shí) 送風(fēng)采用新風(fēng)機(jī)組經(jīng)熱、濕處理及三級（初效+中效+亞高效）過濾后送入室內(nèi) 排風(fēng)口設(shè)置

9、于房間的下部，且在排風(fēng)口設(shè)置高效過濾器 新風(fēng)機(jī)組和排風(fēng)機(jī)均采用變頻機(jī)組，以應(yīng)對工況的改變,局部排風(fēng) 生物安全柜，柜口面風(fēng)速0.5m/s；采用級B2型生物安全柜 生物安全柜排風(fēng)系統(tǒng)單獨(dú)設(shè)置，高空排放，且在排風(fēng)入口設(shè)置高效過濾器，室外排風(fēng)口高于所在建筑物屋面2m以上 多臺生物安全柜并聯(lián)運(yùn)行時(shí)應(yīng)采用變風(fēng)量排風(fēng)系統(tǒng)，其新風(fēng)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)也應(yīng)變風(fēng)量運(yùn)行,空調(diào)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)參數(shù),設(shè)計(jì)依據(jù),4,通風(fēng)設(shè)計(jì),新、排風(fēng)系統(tǒng)變風(fēng)量運(yùn)行示意圖,通風(fēng)設(shè)計(jì),空調(diào)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)參數(shù),設(shè)計(jì)依據(jù),4,氣流組織設(shè)計(jì),為避免交叉污染，PCR實(shí)驗(yàn)室空氣流向必須嚴(yán)格遵循單一方向進(jìn)行，即只能從試劑貯存和準(zhǔn)備區(qū)標(biāo)本制備區(qū)擴(kuò)增反應(yīng)混合物配制和擴(kuò)增區(qū)擴(kuò)增產(chǎn)

10、物分析區(qū) 氣流組織采用上送下排，送風(fēng)口和排風(fēng)口布置應(yīng)使室內(nèi)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(diǎn)的上方附近不得設(shè)送風(fēng)口 高效過濾器排風(fēng)口應(yīng)設(shè)在室內(nèi)被污染風(fēng)險(xiǎn)最高的區(qū)域，單向布置，不得有障礙,通風(fēng)設(shè)計(jì),空調(diào)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)參數(shù),設(shè)計(jì)依據(jù),4,氣流組織設(shè)計(jì),氣流組織設(shè)計(jì),通風(fēng)設(shè)計(jì),空調(diào)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)參數(shù),設(shè)計(jì)依據(jù),4,壓差控制,縫隙法計(jì)算實(shí)驗(yàn)室及緩沖間保持一定壓力時(shí)所需要的送風(fēng)量和排風(fēng)量 計(jì)算公式： （ASHRAE handbook-HVAC application） 其中 P-壓差（Pa） -空氣密度，取1.2kg/m3 V -流量，m3/h; A-根據(jù)縫隙寬度計(jì)算的泄漏面

11、積，m2; 常數(shù)，取0.72；,縫隙法計(jì)算,氣流組織設(shè)計(jì),通風(fēng)設(shè)計(jì),空調(diào)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)參數(shù),設(shè)計(jì)依據(jù),4,壓差控制,安裝壓差控制器 測量實(shí)驗(yàn)室、緩沖間與參照區(qū)域間的實(shí)際壓差，和設(shè)定值進(jìn)行比較，根據(jù)控制器的PID運(yùn)算得出偏差值，以此為信號控制送風(fēng)閥的動作，進(jìn)而對房間送風(fēng)量及送/排風(fēng)量差進(jìn)行調(diào)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(fēng)量調(diào)節(jié)閥響應(yīng)時(shí)間小于1S 風(fēng)量平衡相應(yīng)時(shí)間小于3S,氣流組織設(shè)計(jì),通風(fēng)設(shè)計(jì),空調(diào)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)參數(shù),設(shè)計(jì)依據(jù),4,壓差控制,壓差控制,氣流組織設(shè)計(jì),通風(fēng)設(shè)計(jì),空調(diào)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)參數(shù),設(shè)計(jì)依據(jù),4,其他設(shè)置,空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)采用間歇運(yùn)行,壓差控制,氣流組織設(shè)計(jì),通風(fēng)設(shè)計(jì),空調(diào)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)參數(shù),設(shè)計(jì)依據(jù),4,其他設(shè)置,全空氣系統(tǒng)空調(diào)箱內(nèi)宜設(shè)置光催