病毒检测PCR实验室建设标准及技术要求探讨

傅尊金

现如今，新冠病毒正在全球肆虐，完全看不出病毒“大潮”将要减退和消散的痕迹。我国由于采取积极的防疫政策，应检尽检，及时发现，及时隔离治疗。我国的疫情总体做到了“可防可控”。由于我国疆土辽阔，人口分布不均，不是所有地区都有完善的、符合规范要求的检测实验室，具有必要的检验设备。本篇文章归纳总结了病毒检测PCR 实验室设计要点和关键技术要求，供相关专业人事参考探讨。

在当前疫情肆虐期间，各级医院、疾控、第三方检测机构如何在有限的硬件条件下，科学规范地做好生物安全防护，积极有效开展核酸检测工作，科学合理地建设新冠病毒PCR 检测实验室就尤为重要。

实验室操作流线设计：

根据国家卫健委的相关要求，检测人员流线、检测样品流线、检测试剂流线、废弃物流线必须满足以下要求：

（1）检测人员必须按照生物安全三级防护要求穿戴防护用品进入样本制备间及扩增分析室。不同操作区域的工作服不能混穿，只能在本实验室内使用，以免造成生物安全风险和核酸片段污染风险的产生，进而造成核酸检测结果可能出现假阳性。

（2）待检样品经二级包装消毒灭菌后经传递窗进入。包装后的样本可以认为是不具有生物安全风险的，允许直接把样本保存区拿到PCR 样本制备间，或通过传递窗进入核心工作间。实验人员接收到样本的二级包装必须在生物安全柜里打开，检查样本容器是否严格密闭，并按操作规范要求对样本灭活及核酸提取操作。每个批次检测需要做3 个阴性和1 个阳性对照组，并根据相关设备说明书要求设置扩增参数并分析判读结果。

（3）新冠病毒PCR 检测所用的检测试剂都是外购成品试剂，只需要在试剂准备间的超净工作台保护下拆包。实验室环境要求为正压洁净室或常压普通实验室，实验室气流组织不做要求。

（4）扩增完成后的PCR 管严禁开盖或带离扩增实验室，必须使用专用容器盛装密闭后，放入专用医疗垃圾桶密封。实验结束后的所有废弃物均需打包消毒后经传递窗拿出后，进入高温灭菌器灭活处理。

新冠病毒PCR 检测实验室的工艺平面设计参考：

根据国家相关规定，新冠病毒PCR 检测方法为“实时定量荧光分析法”，PCR 检测实验室应当设计为三个区，即试剂存储与准备区、样本制备区、核酸扩增分析区。

实验室各区域尺寸、面积分布及设备摆放可参考图1所示设计方案。

图1 实验室各区域尺寸、面积分布及设备摆放

消洗灭菌间的设置可在本楼层的某一个位置进行设置，不需要强调紧挨着PCR 主检测区。

样本制备间的生物安全柜应当采用A2 型，且不需要接外排风管，不宜选用B2 型（没有挥发性有害气体需外排）。主实验室相对于室外为负压，气流组织必须设计为单向流，室内废气必须经高效过滤后排出，满足国家对加强型二级生物安全实验室的要求。各功能区应设置可视对讲系统，保证实验室内外通讯畅通。

研究区土壤类型以棕色针叶林土为主，土体内含有石砾多，质地较轻，土层浅薄，一般在30～40 cm，表土疏松，腐殖质含量高。由于土壤滞水性强，土壤呈现高度湿润状态。该区土壤冻结期较长，冻层深度达3 m，并有岛状永冻层存在，土壤呈酸性。

实验室的维护结构及安全设施设置要求：

功能区实质为生物安全实验室，建设标准需满足GB19489 和GB50346 相关要求。实验室所检测的样本为高致病性病毒微生物，PCR 检测室的样本制备间应按照TCECS662 规范中加强型P2 相关标准执行。

墙顶面采用易于清洁、耐擦洗、耐消毒化学腐蚀的保温复合钢板材料，拐角处采用半圆形圆弧铝收边。墙顶板间的拼缝使用中性硅酮胶密封，保证实验室的气密性要求。

地面采用PVC 或橡胶地板无缝拼接，踢脚处需上翻100mm，与墙面形成圆弧形连接，减少室内不易清理的死角角，降低微生物在边角处滋生风险。

实验室门采用四框成品钢板门，保证门边缝的气密性要求。缓冲间相邻的两门安装自动互锁及紧急出门按钮，保证实验室的安全性要求。

实验室窗户采用成品双层中空玻璃观察窗，必要时设置可用于设备进出的活动窗。以供室内生物安全柜检修更换时可以自由进出核心工作间。

进出PCR 实验区的专用走道需设置门禁装置和防止啮齿类动物进出的挡鼠板。

在相关的区域黏贴生物安全警示标志和紧急处置物品区域标识。核心工作间设置紧急洗眼装置（一次性紧急洗眼瓶）和自动感应免水洗消毒装置。

样本制备间不宜设置水池，防止实验室存在未彻底灭活的新冠病毒通过水池进入下水道管网系统，造成交叉污染风险；如必须设置水池，实验过程中所产生的废水必须收集，经高温或化学方式消杀灭菌后排入下水管网。

实验室暖通系统设计要求：

PCR 实验室各功能间暖通参数设置参考图2。

图2 PCR实验室各功能间暖通参数设置

实验室空调形式应选用全新风空调系统，不允许带回风。以防止基因片段或新冠病毒通过气溶胶传播，造成交叉污染，所以一般PCR 实验室能耗较高。PCR 室各功能间应设置独立的排风系统，样本制备间排风需要经高效过滤器过滤后排出。有压差梯度的相邻实验室需设置机械式压差表，用于实时监控压差信息。相邻房间有压差要求，压差梯度至少应设置为±10Pa。相邻房间的房门应开向高压一侧。

由于新冠病毒属于高致病性病毒微生物，实验室人员操作时需全程穿戴三级防护措施，实验室的温度设置应能全年设置到18-20℃，以保证实验人员工作环境的舒适度要求。

实验室检测仪器配置参考：

为满足PCR 实验要求，新建成的实验室必须配置响应的检测设备和仪器才能完成检测工作。检测所需仪器可参考图3。

图3 检测所需仪器

综上，想要建成一个符合规范、安全可靠、操作顺畅、杜绝交叉感染风险的新冠病毒检测PCR 实验室，我们必须要在工艺规划、流程设计、设备采购、点位预留、安全警示等方方面面都周全考虑。项目实施前尽可能请相关临检或疾控专家审核把关，减少不必要的二次改造及返工情况发生。

建成后的实验室应按要求通过临床检验中心PCR 实验室技术安全合格证和卫健委指定机构生物安全备案证书。在配置一定数量的专业检测人员，才可以合法地开展新冠病毒PCR 检测相关业务。