基因扩增实验室建设，又称PCR实验室，是检测艾滋病、乙肝、禽病和其它病毒感染疾病的专用实验室。聚合酶链式反应(polymerasechainreaction)是一种用来放大DNA片段的分子生物技术，它可以被视为生物体外DNA的特殊复制。
目前，PCR实验室在医院和疾病控制中心的流行病学检查中得到了广泛的应用。卫生部办公厅于2010年制定并发布了《医疗机构临床基因扩增检验实验室管理办法》和《医疗机构临床基因扩增检验实验室工作指南》(以下简称《指南》)。
该指南为PCR实验室建设设计提供了基本原则。PCR实验室建设原则上应设四个区域：试剂储存准备区、样品制备区、扩增区、产物分析区，每个区域内的具体设备配置见下表：
一、PCR实验室的特点
该反应的特点是极高的灵敏度，极微量的污染会导致PCR实验结果出现假阳性现象，因此，设计合成型PCR实验室的核心问题是避免交叉污染，而其平面布置方式和各个区域的压力梯度控制是设计该PCR实验室的关键。
按照该《指南》的要求，PCR实验室的各个区域必须在空间上和使用上都是完全独立的，不能有任何与空气的直接连接。通过试剂贮存与储备区-样品制备区-扩增区-产物分析区压力递减，可以实现对不同区域空气的交叉污染。
PCR实验室建筑技术规范(以下简称规范)规定了PCR实验室的各项设计参数和要求，在PCR实验室内各区域无净化控制要求，但为避免交叉感染，一般采用全送全排直流空调系统，且需严格控制好送排风比例，确保各试验区域内压力梯度。
该《指南》和《规范》已经对PCR实验室不同区域之间的相对压力关系提出了要求。实践证明，不同的平面布置方式会直接影响到空调通风系统的压差控制，因此，有必要针对不同的平面布置方式，对空调通风系统的压差控制进行探讨。
二、PCR实验室的平面布置方式
首先，按照下面的图(PCR平面布局模式1)，设置一个专用走廊。此模式下，试剂准备区按相对正压控制，试样制备区、核酸扩增区和产物分析区按相对负压控制，四个区各自独立，但共用专用通道。
（PCR平面布局模式1）
该模式的压力梯度控制虽然满足了《导则》的基本要求，但在实际使用过程中，尤其容易造成交叉污染。这种平面布局模式并不可取，因为试剂准备区与核酸扩增后区(核酸扩增十产物分析区)的压力控制需求相反，而且随着各分区实验室门的打开和人员的移动，污染物很容易通过专用走廊这一公用区域传播。
另一种模式是根据模式1，在每个分区的实验室入口增加一个缓冲间，见下图(PCR平面布局模式2)。
（PCR平面布局模式2）
疾病预防控制中心规范要求，组合式PCR实验室每个房间的入口都要设置缓冲间。平面布局模式2更适合PCR实验室的污染控制要求。但由于《规范》和《指导原则》对缓冲室的压力梯度控制没有明确规定，所以在模式2的平面布置中，可以采用三种不同的压力控制策略。
方式2A：特殊通道设常压，缓冲室的压力高于试验区和特殊通道，即采用正压缓冲，具体如下图：
（PCR平面布局模式2A）
方式2B：专用走廊设常压，缓冲室压力低于试验区和专用走廊，即采用负压式缓冲，具体如下图所示：
方式2C：特殊通道设常压，缓冲室与相应的实验室压力相等，如下图所示：
（PCR平面布局模式2C）
缓冲间在实验核心区和特殊走廊区域形成双向保护屏障，既可防止外部环境的潜在污染物如气溶胶等进入实验核心区，又可控制核心实验(产物分析)中有害物质的渗漏，对实验区内的外部环境即内部试剂都具有保护作用。
三、PCR检测室暖通空调系统的设计
组合式PCR室空调负荷、换气次数等均符合BSL-2生物安全室的要求。PCR实验室在暖通系统上需要单独设置一套全新风空调系统，PCR实验室没有空气净化的强制性要求，因此只需设置一个初效加中效空气过滤器。
计划一：
各房间通风宜设止回阀，排风机吸风侧设活性炭等生物净化器，样品制备区全排式生安柜需设专用排风机。本实验排风与送风均为“定进变排”控制逻辑，安装柜排风与补风采用独立的系统。HVAC系统的压差梯度控制原理如下图。
在PCR实验室内，气流组织宜采用上、下送风结构，送风和排风应尽量减少室内气流不流动的空间，同时，在生物安全柜操作面或其它有溶胶的地方上方不能设置送风。
计划二：
除了采用专用的补风装置来平衡生安柜的排风外，还可以采用另一种方案，即增加样品配制间平时送进的新风量，并保持不变，以满足生安柜打开时的风量平衡要求。除了有压力梯度的排风外，还增加了与生安柜连通的排风。通风柜排风机组定风运行。HVAC系统的压差梯度控制原理如下图。
生安柜打开时连锁排风口关闭，生安柜关闭时连锁排风口打开。根据相邻房间内的压力梯度变化风量，室内另一排风口与送风之间形成“定进变排”的控制逻辑。
该方案可节省一台补风专用空调机组，节省机房使用面积，相对降低初期投资成本，但对自控系统要求较高，且生安柜不运转时新风量较大，因此，选型时应根据施工和运行情况综合考虑。
四、项目案例
青岛卓先实验室设备有限公司