PCR實驗室 ,  或稱為 PCR擴增實驗室 ,  就是進行聚合酶鏈反應(yīng)的實驗室場所，廣泛應(yīng)用于生物學(xué)各個領(lǐng)域。例如艾滋病、乙型肝炎、禽疫病、癌基因的檢測和診斷、DNA指紋、個體識別、親子鑒定、法醫(yī)物證、動植物檢疫、動物及其衍生產(chǎn)品檢測、動物飼料、化妝品、食品衛(wèi)生檢測、轉(zhuǎn)基因作物與轉(zhuǎn)基因微生物檢測等。
一、工藝要求
1、PCR實驗室 ,  或稱為 PCR擴增實驗室 ,  就是進行聚合酶鏈反應(yīng)的實驗室場所，廣泛應(yīng)用于生物學(xué)各個領(lǐng)域。例如艾滋病、乙型肝炎、禽疫病、癌基因的檢測和診斷、DNA指紋、個體識別、親子鑒定、法醫(yī)物證、動植物檢疫、動物及其衍生產(chǎn)品檢測、動物飼料、化妝品、食品衛(wèi)生檢測、轉(zhuǎn)基因作物與轉(zhuǎn)基因微生物檢測等。該區(qū)域主要完成試劑和主反應(yīng)混合液的儲存、配制和封裝工作 。所有運送到該區(qū)域的試劑和材料不應(yīng)經(jīng)過其他區(qū)域，試劑和原材料應(yīng)在本區(qū)內(nèi)儲存和制備。本區(qū)域的氣壓應(yīng)相對外界保持正壓。由于該區(qū)域有多種試劑，“安全" 應(yīng)是平面設(shè)計首要考慮因素。平面設(shè)計時應(yīng)保持通風(fēng)流暢 、逃生暢通。首先實驗臺布置在房間的兩側(cè)，中間的過道全部通向走廊便于疏散。同時根據(jù)國際人體工程學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)，實驗臺與實驗臺通道設(shè)計為 1500mm，中間的通道可滿足兩邊坐人中間過人的要求。
2、標(biāo)本制備區(qū)
該區(qū)域的功能是樣本的保存 、核酸提取和貯存 、樣本加入擴增反應(yīng)管和測定DNA 的合成 。樣本應(yīng)直接運送至該區(qū)并儲存在本區(qū)內(nèi)，不得經(jīng)過其他區(qū)域。對于氣流壓力的控制，由于在本區(qū)內(nèi)加樣操作可能產(chǎn)生氣溶膠，為避免氣溶膠擴散出去對外界造成污染，本區(qū)應(yīng)對外界保持負(fù)壓。從質(zhì)量控制的角度而言，本區(qū)相對于擴增反應(yīng)混合物配制和擴增區(qū)以及擴增產(chǎn)物分析區(qū)為正壓，以避免從鄰近區(qū)進入本區(qū)的氣溶膠污染。但當(dāng)涉病原微生物時，標(biāo)本制備區(qū)GB 19489-2008《實驗室生物安全通用安全》對BSL-2實驗室的各項安全要求，此時要本區(qū)相對于擴增區(qū)為負(fù)壓，故涉及病原微生物操作時 ,  在綜合考慮質(zhì)量控制、生物安全因素的前提下，整體上標(biāo)本制備區(qū)與擴增區(qū)的壓力應(yīng)持平。即均為負(fù)壓，兩個相鄰房間之間的負(fù)壓值基本相當(dāng)。
3、擴增區(qū)
該區(qū)域的功能是DNA擴增和擴增片段的測定。此外反應(yīng)混合液  (來自試劑貯存和制備區(qū))  制備成反應(yīng)混合液和已制備的DNA模板  (來自標(biāo)本制備區(qū))  的加入等也可在本區(qū)內(nèi)進行。對于氣流壓力的控制， 相對于鄰近區(qū)域為負(fù)壓，以避免氣溶膠從本區(qū)漏出。為避免氣溶膠所致的污染，應(yīng)盡量減少在本區(qū)內(nèi)不必要的走動。個別操作如加樣等應(yīng)在超凈臺內(nèi)進行。
4、產(chǎn)物分析區(qū)
該區(qū)域的功能是擴增產(chǎn)物的分析。該區(qū)域可能會用到某些可致基因突變的有毒物質(zhì)，應(yīng)特別注意實驗人員的安全防護。對于對于氣流壓力的控制，該區(qū)域是PCR實驗的最后一 步，壓力應(yīng)為zui低，相對于鄰近區(qū)域為負(fù)負(fù)壓，以避免氣溶膠從本區(qū)漏出。為避免氣溶膠所致的污染，應(yīng)盡量減少在本區(qū)內(nèi)不必要的走動。
二、平面布局
1、功能分區(qū)要求
PCR實驗室原則上分為試劑準(zhǔn)備區(qū)、樣品制備區(qū)、擴增區(qū)和擴增產(chǎn)物分析區(qū)四個工作區(qū)域， 各工作區(qū)域應(yīng)設(shè)緩沖間，工作區(qū)與緩沖間宜安裝連鎖裝置。不同功能的工作區(qū)應(yīng)是分隔獨立的，各工作區(qū)有明顯的標(biāo)志，不能直通，如果緊密相連，需安裝物品傳遞窗。
前兩區(qū)為擴增前，后兩區(qū)為擴增后區(qū)，擴增前區(qū)與擴增后區(qū)應(yīng)嚴(yán)格分開。
實驗材料 、試劑、記錄紙、筆、清潔材料等，只能從擴增前區(qū)流向擴增后區(qū)，即從試劑準(zhǔn)備區(qū)、樣品制備區(qū)、擴增區(qū)輸送到擴展產(chǎn)物分析區(qū)，不得逆向流動。實驗室的氣流也應(yīng)從擴增前區(qū)流向擴增后區(qū)，不得逆向流動。
試劑準(zhǔn)備區(qū) 、擴增區(qū) 、擴增產(chǎn)物分析區(qū)，空間可以相對小一些。
樣品制備區(qū)要放置生物安全柜和低溫冰箱，空間應(yīng)大一些。通常每間面積為15~20m2 ,  整個區(qū)域面積為60~80m2 。
PCR實驗室區(qū)域的設(shè)置并不是一成不變的 ,  以下幾種情況需要說明：
(1)  如果樣本在擴增之前需要粉碎處理 ,  則需要增加一個區(qū)域用于樣品的粉碎。
(2)  如果采用實時熒光PCR法，則擴增區(qū)和分析區(qū)可以合并為一個區(qū)。
(3)  如果采用全自動化PCR分析儀，則標(biāo)本制備區(qū)、擴增區(qū)和分析區(qū)可以合并為一個區(qū)。
2、緩沖間的設(shè)置
影響空氣在不同區(qū)域之間傳播污染的主要因素包括壓差、溫差以及門的卷吸作用和人的裹帶作用。壓差是空氣從高壓一側(cè)通過門窗縫隙流向低壓一側(cè)時的阻力，其隔離作用限制于房間的門、窗等開口處于關(guān)閉狀態(tài)時候，一旦門打開，兩個房間之間的壓差將瞬間降低為零。因此壓差屬于靜態(tài)隔離的一種措施，在開門狀態(tài)下起不到隔離作用。門開啟時， 由于溫差、門的卷吸作用和人的裹帶作用 ,  會引起短時間、大風(fēng)量的室內(nèi)外空氣交換，產(chǎn)生交叉污染。
由以上分析可知，實驗室門開啟時，必然會產(chǎn)生實驗室內(nèi)空氣的外泄。因此，對于PCR實驗室，分區(qū)之前應(yīng)分別設(shè)置獨立的緩沖間，保證緩沖間的門不同時開啟。同時可進一步設(shè)計合理的壓差梯度控制措施進行全過程的“動態(tài)隔離 "。在建筑設(shè)施上，緩沖間是阻隔室內(nèi)外空氣流通即交叉污染的首要措施。因此 , 各工作區(qū)均需設(shè)置緩沖間。