病毒檢測PCR實驗室建設標準及技術要求探討

傅尊金

現如今，新冠病毒正在全球肆虐，完全看不出病毒“大潮”將要減退和消散的痕跡。我國由于采取積極的防疫政策，應檢盡檢，及時發現，及時隔離治療。我國的疫情總體做到了“可防可控”。由于我國疆土遼闊，人口分布不均，不是所有地區都有完善的、符合規范要求的檢測實驗室，具有必要的檢驗設備。本篇文章歸納總結了病毒檢測PCR 實驗室設計要點和關鍵技術要求，供相關專業人事參考探討。

在當前疫情肆虐期間，各級醫院、疾控、第三方檢測機構如何在有限的硬件條件下，科學規范地做好生物安全防護，積極有效開展核酸檢測工作，科學合理地建設新冠病毒PCR 檢測實驗室就尤為重要。

實驗室操作流線設計：

根據國家衛健委的相關要求，檢測人員流線、檢測樣品流線、檢測試劑流線、廢棄物流線必須滿足以下要求：

（1）檢測人員必須按照生物安全三級防護要求穿戴防護用品進入樣本制備間及擴增分析室。不同操作區域的工作服不能混穿，只能在本實驗室內使用，以免造成生物安全風險和核酸片段污染風險的產生，進而造成核酸檢測結果可能出現假陽性。

（2）待檢樣品經二級包裝消毒滅菌后經傳遞窗進入。包裝后的樣本可以認為是不具有生物安全風險的，允許直接把樣本保存區拿到PCR 樣本制備間，或通過傳遞窗進入核心工作間。實驗人員接收到樣本的二級包裝必須在生物安全柜里打開，檢查樣本容器是否嚴格密閉，并按操作規范要求對樣本滅活及核酸提取操作。每個批次檢測需要做3 個陰性和1 個陽性對照組，并根據相關設備說明書要求設置擴增參數并分析判讀結果。

（3）新冠病毒PCR 檢測所用的檢測試劑都是外購成品試劑，只需要在試劑準備間的超凈工作臺保護下拆包。實驗室環境要求為正壓潔凈室或常壓普通實驗室，實驗室氣流組織不做要求。

（4）擴增完成后的PCR 管嚴禁開蓋或帶離擴增實驗室，必須使用專用容器盛裝密閉后，放入專用醫療垃圾桶密封。實驗結束后的所有廢棄物均需打包消毒后經傳遞窗拿出后，進入高溫滅菌器滅活處理。

新冠病毒PCR 檢測實驗室的工藝平面設計參考：

根據國家相關規定，新冠病毒PCR 檢測方法為“實時定量熒光分析法”，PCR 檢測實驗室應當設計為三個區，即試劑存儲與準備區、樣本制備區、核酸擴增分析區。

實驗室各區域尺寸、面積分布及設備擺放可參考圖1所示設計方案。

圖1 實驗室各區域尺寸、面積分布及設備擺放

消洗滅菌間的設置可在本樓層的某一個位置進行設置，不需要強調緊挨著PCR 主檢測區。

樣本制備間的生物安全柜應當采用A2 型，且不需要接外排風管，不宜選用B2 型（沒有揮發性有害氣體需外排）。主實驗室相對于室外為負壓，氣流組織必須設計為單向流，室內廢氣必須經高效過濾后排出，滿足國家對加強型二級生物安全實驗室的要求。各功能區應設置可視對講系統，保證實驗室內外通訊暢通。

研究區土壤類型以棕色針葉林土為主，土體內含有石礫多，質地較輕，土層淺薄，一般在30～40 cm，表土疏松，腐殖質含量高。由于土壤滯水性強，土壤呈現高度濕潤狀態。該區土壤凍結期較長，凍層深度達3 m，并有島狀永凍層存在，土壤呈酸性。

實驗室的維護結構及安全設施設置要求：

功能區實質為生物安全實驗室，建設標準需滿足GB19489 和GB50346 相關要求。實驗室所檢測的樣本為高致病性病毒微生物，PCR 檢測室的樣本制備間應按照TCECS662 規范中加強型P2 相關標準執行。

墻頂面采用易于清潔、耐擦洗、耐消毒化學腐蝕的保溫復合鋼板材料，拐角處采用半圓形圓弧鋁收邊。墻頂板間的拼縫使用中性硅酮膠密封，保證實驗室的氣密性要求。

地面采用PVC 或橡膠地板無縫拼接，踢腳處需上翻100mm，與墻面形成圓弧形連接，減少室內不易清理的死角角，降低微生物在邊角處滋生風險。

實驗室門采用四框成品鋼板門，保證門邊縫的氣密性要求。緩沖間相鄰的兩門安裝自動互鎖及緊急出門按鈕，保證實驗室的安全性要求。

實驗室窗戶采用成品雙層中空玻璃觀察窗，必要時設置可用于設備進出的活動窗。以供室內生物安全柜檢修更換時可以自由進出核心工作間。

進出PCR 實驗區的專用走道需設置門禁裝置和防止嚙齒類動物進出的擋鼠板。

在相關的區域黏貼生物安全警示標志和緊急處置物品區域標識。核心工作間設置緊急洗眼裝置（一次性緊急洗眼瓶）和自動感應免水洗消毒裝置。

樣本制備間不宜設置水池，防止實驗室存在未徹底滅活的新冠病毒通過水池進入下水道管網系統，造成交叉污染風險；如必須設置水池，實驗過程中所產生的廢水必須收集，經高溫或化學方式消殺滅菌后排入下水管網。

實驗室暖通系統設計要求：

PCR 實驗室各功能間暖通參數設置參考圖2。

圖2 PCR實驗室各功能間暖通參數設置

實驗室空調形式應選用全新風空調系統，不允許帶回風。以防止基因片段或新冠病毒通過氣溶膠傳播，造成交叉污染，所以一般PCR 實驗室能耗較高。PCR 室各功能間應設置獨立的排風系統，樣本制備間排風需要經高效過濾器過濾后排出。有壓差梯度的相鄰實驗室需設置機械式壓差表，用于實時監控壓差信息。相鄰房間有壓差要求，壓差梯度至少應設置為±10Pa。相鄰房間的房門應開向高壓一側。

由于新冠病毒屬于高致病性病毒微生物，實驗室人員操作時需全程穿戴三級防護措施，實驗室的溫度設置應能全年設置到18-20℃，以保證實驗人員工作環境的舒適度要求。

實驗室檢測儀器配置參考：

為滿足PCR 實驗要求，新建成的實驗室必須配置響應的檢測設備和儀器才能完成檢測工作。檢測所需儀器可參考圖3。

圖3 檢測所需儀器

綜上，想要建成一個符合規范、安全可靠、操作順暢、杜絕交叉感染風險的新冠病毒檢測PCR 實驗室，我們必須要在工藝規劃、流程設計、設備采購、點位預留、安全警示等方方面面都周全考慮。項目實施前盡可能請相關臨檢或疾控專家審核把關，減少不必要的二次改造及返工情況發生。

建成后的實驗室應按要求通過臨床檢驗中心PCR 實驗室技術安全合格證和衛健委指定機構生物安全備案證書。在配置一定數量的專業檢測人員，才可以合法地開展新冠病毒PCR 檢測相關業務。