基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)又稱 PCR 實(shí)驗(yàn)，其特點(diǎn)是能將微量的 DNA 大幅增加， PCR 是分子生物學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)的常規(guī)方法，廣泛應(yīng)用于生物學(xué)各個(gè)領(lǐng)域，例如：檢驗(yàn)艾滋病、乙型肝炎、禽疫病、癌基因的檢測(cè)和診斷， DNA 指紋、個(gè)體識(shí)別、子鑒別及法醫(yī)物證，動(dòng)、植物檢疫，動(dòng)物及其衍生產(chǎn)品檢測(cè)，動(dòng)物飼料、化妝品、食品衛(wèi)生檢測(cè)，轉(zhuǎn)基因作物與轉(zhuǎn)基因微生物檢測(cè)等。

一、 PCR 實(shí)驗(yàn)室平面布局

基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)室又稱 PCR 實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)室原則上分為4個(gè)單獨(dú)的工作區(qū)域，前兩區(qū)為擴(kuò)增前區(qū)，后兩區(qū)為擴(kuò)增后區(qū)。擴(kuò)增前區(qū)與擴(kuò)增后區(qū)應(yīng)嚴(yán)格分開。實(shí)驗(yàn)材料、試劑、記錄紙、筆、清潔材料等，只能從擴(kuò)增前區(qū)流向擴(kuò)增后區(qū)，即從試劑準(zhǔn)備區(qū)﹣樣品制備區(qū)﹣→擴(kuò)增區(qū)﹣擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)，不得逆向流動(dòng)。實(shí)驗(yàn)室的氣流也應(yīng)從擴(kuò)增前區(qū)流向擴(kuò)增后區(qū)，不得逆向流動(dòng)。各工作區(qū)域應(yīng)設(shè)置緩沖間，工作間與緩沖間之間宜安裝連鎖裝置。不同功能的核酸檢驗(yàn)工作區(qū)應(yīng)是分隔獨(dú)立的工作室，并有明顯的標(biāo)志，各區(qū)間不能直通。各區(qū)之間如果是緊密相連，需安裝物品傳遞窗。每個(gè)工作區(qū)域的頂部應(yīng)安裝紫外燈，紫外燈的波長(zhǎng)為254nm，安裝數(shù)量為每20m2安裝一支40W的紫外燈。

實(shí)驗(yàn)室較為理想的布局模式為有一個(gè)專用走廊，試劑準(zhǔn)備區(qū)、樣品制備區(qū)、擴(kuò)增區(qū)和產(chǎn)物分析區(qū)很規(guī)范地排列在一起，前三個(gè)區(qū)各有一個(gè)緩沖間，可供換工作服和工作鞋使用，頂上可裝一紫外燈。內(nèi)實(shí)驗(yàn)區(qū)域設(shè)為正壓或常壓狀態(tài)，緩沖間內(nèi)設(shè)為負(fù)壓狀態(tài)（可上設(shè)一抽風(fēng)裝置），使這三個(gè)區(qū)的空氣流向?yàn)橛蓪?shí)驗(yàn)區(qū)域內(nèi)向外，緩沖間內(nèi)通向內(nèi)實(shí)驗(yàn)室和走廊的門可安裝一種連鎖裝置，當(dāng)一個(gè)門打開時(shí)，另一門必須處于關(guān)閉狀態(tài)，防止出現(xiàn)兩個(gè)門同時(shí)打開的情況。產(chǎn)物分析區(qū)可不設(shè)緩沖間，但應(yīng)設(shè)為負(fù)壓狀態(tài)（裝一個(gè)排風(fēng)扇即可），使空氣流向由外向內(nèi)，以防止擴(kuò)增產(chǎn)物的隨空氣流出。每一區(qū)域都須有明確的標(biāo)記，工作按試劑準(zhǔn)備區(qū)、樣品制備區(qū)、擴(kuò)增區(qū)至產(chǎn)物分析區(qū)單一流向進(jìn)行，各區(qū)的儀器設(shè)備包括工作服、鞋、實(shí)驗(yàn)記錄本和筆等都必須專用。如果無法做到以上模式，以下基本要求必須做到：

(1）四個(gè)區(qū)域必須是相互獨(dú)立的。

(2）各區(qū)的儀器設(shè)備及各種物品必須是專用的。

(3）各區(qū)完全獨(dú)立，緩沖間可有可無。如為一個(gè)區(qū)套一個(gè)區(qū)的模式，區(qū)間不能直通，應(yīng)有緩沖間，供換工作服及鞋子用，并保證兩個(gè)區(qū)域間始終處于完全的分隔狀態(tài)。

(4）產(chǎn)物分析區(qū)應(yīng)安裝排風(fēng)扇或其他抽風(fēng)裝置，維持負(fù)壓。

二、各區(qū)功能及主要設(shè)備

(1）試劑準(zhǔn)備區(qū)：擴(kuò)增試劑的配制、分裝和保存。未設(shè)緩沖間的和準(zhǔn)備區(qū)，工作區(qū)域?yàn)檎龎�。用于擴(kuò)增的試劑應(yīng)冰凍儲(chǔ)存。主要設(shè)備有天平、冰箱、離心機(jī)、加樣器、振蕩器、紫外燈。

(2）樣品制備區(qū)：實(shí)驗(yàn)室樣品的混樣和測(cè)試樣品的制備。未設(shè)緩沖間時(shí)工作區(qū)域?yàn)樨?fù)壓或減壓，可安裝排風(fēng)系統(tǒng)。所用的器具在使用前應(yīng)經(jīng)過徹底清洗并消毒，防止交叉污染。主要設(shè)備有冰箱、生物安全柜（或潔凈工作臺(tái)、排風(fēng)柜）、離心機(jī)、加樣器、振蕩器、恒溫水浴、上下水設(shè)備、廢棄物容器、紫外燈。根據(jù)制備樣品的性質(zhì)和要求決定操作臺(tái)是選用生物安全柜、潔凈工作臺(tái)還是排毒柜，如疾控中心、臨床醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室一般選用生物安全柜，植物轉(zhuǎn)基因、檢疫等可選用排毒柜，樣品制備需要較高潔凈條件的選用潔凈工作臺(tái)。

(3）擴(kuò)增區(qū)： PCR 擴(kuò)增反應(yīng)體系的配制和模板的加入，核酸擴(kuò)增。未設(shè)緩沖間的擴(kuò)增區(qū)，工作區(qū)域?yàn)樨?fù)壓或減壓，可安裝排風(fēng)系統(tǒng)。加樣應(yīng)在超（生物安全柜）內(nèi)進(jìn)行，超凈工作臺(tái)的氣流方向宜選擇垂流式。核酸擴(kuò)增設(shè)備、冰箱、潔凈工作臺(tái)（生物安全柜）、離心機(jī)、加樣器、廢棄物容器、紫外燈。

(4）擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)：擴(kuò)增產(chǎn)物的測(cè)定。未設(shè)緩沖間的擴(kuò)增產(chǎn)物區(qū)，工作區(qū)域?yàn)樨?fù)壓或減壓，應(yīng)安裝排風(fēng)系統(tǒng)。若實(shí)驗(yàn)僅采用全自動(dòng)擴(kuò)增檢測(cè)儀（如實(shí)時(shí)熒光定量 PCR 儀），可將擴(kuò)增區(qū)與擴(kuò)增產(chǎn)物分析區(qū)合并為一個(gè)區(qū)。本區(qū)所使用的儀器設(shè)備有酶標(biāo)儀、洗板機(jī)、加樣器和浴箱等。