PCR实验室，又称基因扩增实验室，是专门用来检验艾滋病、乙型肝炎、禽疫病等病毒感染性疾病的专用特殊实验室。PCR是聚合酶链式反应(polymerase chain reaction)的简称，它是一种分子生物技术，用于放大DNA片段，可看作生物体外的特殊DNA复制。当前，PCR实验室广泛应用于医院及各疾病预防控制中心的疫病检验。2010年，卫生部办公厅制定并发布了《医疗机构临床基因扩增检验实验室管理办法》以及《医疗机构临床基因扩增检验实验室工作导则》(以下简称《导则》)。《导则》规定了PCR实验室设计的基本原则。原则上PCR实验室需设置4个区域:试剂储存和准备区、标本制备区、扩增区、产物分析区，各个分区具体设备配置如表5-14所示。
表5-14 PCR实验室主要设备配置
PCR反应的最大特点就是具有极高的灵敏性，极其微量的污染就会造成PCR实验结果的假阳性，因此，组合型PCR实验室设计的核心问题就是避免交叉污染，而组合型PCR实验室的平面布局模式及各区域的压力梯度控制是解决这一核心问题的关键。
根据《导则》要求，PCR实验室各个区域无论在空间上还是在使用中都必须完全独立，不能有任何与空气的直接相通。空气流向可按照试剂储存和准备区—标本制备区—扩增区—产物分析区压力递减的方式进行，防止各区域空气的交叉污染。
《疾病预防控制中心建筑技术规范》(以下简称《规范》)对PCR实验室的各项设计参数进行了规范与要求，PCR实验室各区域并没有净化控制要求，但为了避免交叉感染，通常采用全送全排的直流空调系统，并且需要严格控制好送排风的比例，保证各实验区域的压力梯度。
《导则》与《规范》已经对PCR实验室各区域间的相对压力关系提出了要求。在实际建设中，不同的平面布局模式将直接影响空调通风系统的压差控制，所以有必要针对不同的平面布局模式对其空调通风系统的压力梯度控制进行探讨。
第一种模式是设置专用走廊，如图5-11所示。在此种模式下，试剂准备区按相对正压控制，标本制备区、核酸扩增区及产物分析区按相对负压控制，四个区域分别独立设置但是共用专用走廊。
图5-11 PCR平面布局模式1
此种模式的压力梯度控制符合《导则》的基本要求，但其在实际使用过程中，特别容易发生交叉污染。由于试剂准备区与核酸扩增后区(核酸扩增区+产物分析区)相反的压力控制要求，随着各分区实验室门的开启以及人员的走动，污染物容易通过专用走廊这个公共区域传播，因此这种平面布局模式不可取。
第二种模式是在模式1的基础上各分区实验室入口增设缓冲间，如图5-12所示。
图5-12 PCR平面布局模式2
我国疾控中心的《规范》要求，组合型PCR实验室各室应在入口处设置缓冲间。显然，平面布局模式2更加适合PCR实验室的污染控制要求。然而，由于《规范》及《导则》中并未对缓冲室的压力梯度控制提出明确要求，因此在模式2的平面布局下有三种可供选择的压力控制策略。(www.xing528.com)
模式2(A):专用走廊设为常压，缓冲室的压力高于各实验分区及专用走廊，即采用正压缓冲，具体如图5-13所示。
图5-13 PCR平面布局模式2(A)
模式2(B):专用走廊设为常压，缓冲室的压力低于各实验分区及专用走廊，即采用负压缓冲，具体如图5-14所示。
图5-14 PCR平面布局模式2(B)
模式2(C):专用走廊设为常压，缓冲室的压力与对应实验室的压力相同，具体如图5-15所示。
图5-15 PCR平面布局模式2(C)
缓冲间在实验核心区与专用走廊区域形成一道双向保护屏障，既能阻止外部环境的潜在污染物质如气溶胶等进入实验核心区，同时能控制核心实验(产物分析)的有害物质渗入环境，对实验区外部环境及内部试剂均起到了保护作用。
组合型PCR实验室的空调负荷、换气次数等与BSL-2生物安全实验室在原则上一致。在暖通系统上PCR实验室需设置独立的一套全新风空调系统，PCR实验室并无空气净化的强制性要求，因此只需要设置初效加中效空气过滤器即可。不同房间的排风宜设置止回装置，排风机吸入侧设置活性炭等生物净化装置，标本制备区的全排型生安柜须设置一台专用排风机。暖通空调系统的压力梯度控制原理如图5-16所示。除使用专用的补风机组平衡生安柜的排风以外，还可采取另一种方案，即加大样本制备间平时送入的新风量并保持不变，以满足生安柜开启时的风量平衡要求。除保持压力梯度的排风口外，增设与生安柜连锁的排风口。生安柜排风机组定风量运行，当生安柜开启时，连锁排风口关闭，当生安柜关闭时，连锁排风口开启。室内另一排风口则根据相邻房间的压力梯度变风量，与送风形成“定送变排”的控制逻辑。此方案节省了一台补风专用空调机组，节省了机房使用面积，相对降低了初步投资成本，但是对自控系统的要求较高，而且当生安柜不运行时新风量相对较大，因此，在选用时应根据建设与运行条件综合考虑。
图5-16 PCR实验室控制原理
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