一种PCR实验室的制作方法

一种pcr实验室
技术领域
1.本发明涉及pcr实验室技术领域，特别涉及一种pcr实验室。


背景技术：

2.pcr实验室又叫基因扩增实验室，pcr是聚合酶链式反应(polymerase chain reaction)的简称，是一种分子生物学技术，用于放大特定的dna片段，可看作生物体外的特殊dna复制，通过dna基因追踪系统，能迅速掌握患者体内的病毒含量，其精确度高达纳米级别。
3.现有技术当中，pcr实验室通常使用直澎净化空调机组进行通风，而直澎净化空调机组造价较高昂，占地面积较大，布局及运行成本较高，其采用循环风进行送风和排风，容易造成空气交叉污染，同时基于安全考虑，在送风机及排风机内需要设置高效过滤器，高效过滤器需要定期更换，而高效过滤器的拆卸和安装较麻烦，维护成本较高。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种pcr实验室，旨在解决现有技术中，pcr实验室成本较高的技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明是通过如下技术方案来实现的：一种pcr实验室，包括若干个工作间及独立设于每个所述工作间的送风装置及排风装置，所述送风装置及所述排风装置分别包括连通所述工作间的送风管及排风管，所述送风管与所述排风管相互独立设置，所述工作间内开有与所述送风管及所述排风管对应设置的送风口及排风口，所述送风口设于所述工作间的顶部一侧，所述排风口设于所述工作间的底部一侧，所述工作间内还设有过滤装置，所述过滤装置包括设于所述排风口一侧的安装架，所述安装架中部设有开口，所述开口下侧转动式设有连接杆，所述连接杆上设有安装板，所述安装板与所述安装架之间设有锁扣结构，所述安装板的中部开设有通风口，所述安装板靠近所述排风管的一侧设有固定块，所述固定块上滑动式设有过滤器，所述过滤器包括盖合所述通风口的滤芯，所述滤芯的外径大于所述通风口的外径，所述安装板与所述安装架之间设有密封件，所述密封件固定设于所述安装板的外缘，所述密封件的部分贴合所述安装架，所述过滤装置还包括设于所述安装架上的紫外线杀菌灯，所述紫外线杀菌灯设于所述过滤器与所述排风管之间。
6.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过在每个工作间独立设置送风装置及排风装置，可以通过控制每个工作间中的送风装置及排风装置控制每个工作间内的压强，使每个工作间之间形成一定的压力梯度，防止工作间之间的空气串流，导致空气交叉污染，同时相较于使用直澎净化空调机组进行通风，大幅度降低了pcr实验室所需的生产成本；通过将送风口设于工作间的上侧，排风口设于工作间的下侧，减少房间内的涡流，使室内气流停滞的空间达到最小，提高生物安全防护效果；通过在排风口的一侧设置安装架，安装架上通过锁扣结构设有安装板，安装板上通过固定块滑动式设有过滤器，便于过滤器的
定期维护更换，通过使安装板中部的通风口的外径小于滤芯的外径，保证排出的空气的过滤效果，同时进一步在安装板与安装架之间设有密封件，防止空气从安装板与安装架的缝隙间流出，从而提高过滤效果，通过在安装架上设置紫外线杀菌灯，提高对排出空气的净化效果，利于生物安全防护。
7.根据上述技术方案的一方面，所述锁扣结构包括开设于所述安装板上的滑槽，所述滑槽内通过弹簧滑动式设有卡柱，所述安装架的一侧开设有与所述卡柱对应设置的卡槽，所述安装板靠近所述密封件的一侧设有拨杆，所述拨杆连接所述卡柱。
8.根据上述技术方案的一方面，所述安装板上开设有于所述密封件对应设置的避让槽。
9.根据上述技术方案的一方面，所述排风口的下侧与所述工作间的地面之间的高度差a，满足：10cm≤a≤15cm。
10.根据上述技术方案的一方面，所述工作间包括依次独立且相对密封设置的试剂准备间、标本处理间、基因扩增间及产物分析间，其中，所述试剂准备间内的压强b、所述标本处理间内的压强c、所述基因扩增间内的压强d及所述产物分析间内的压强e，之间满足：b＞c＞d＞e的负压梯度要求。
11.根据上述技术方案的一方面，所述试剂准备间内的压强b、所述标本处理间内的压强c、所述基因扩增间内的压强d及所述产物分析间内的压强e，之间满足：
12.(b-c)≥5pa，(c-d)≥5pa，(d-e)≥5pa。
13.根据上述技术方案的一方面，所述试剂准备间内的压强b、所述标本处理间内的压强c、所述基因扩增间内的压强d及所述产物分析间内的压强e，分别满足：
14.b＝10pa，c＝-10pa，d＝-15pa，e＝-20pa。
15.根据上述技术方案的一方面，所述pcr实验室还包括设于所述工作间一侧的洁净走廊，所述洁净走廊与所述工作间之间设有缓冲区，所述缓冲区包括四个独立设置的缓冲间，四个所述缓冲间分别与所述试剂准备间、所述标本处理间、所述基因扩增间及所述产物分析间对应设置，其中，所述缓冲间与所述工作间内的压强差f，满足：f≥5pa，所述缓冲间内的压强g，满足：g＝5pa。
16.根据上述技术方案的一方面，所述pcr实验室还包括依次设置的：洁净间、准备间及第一更衣室，所述第一更衣室连通所述洁净走廊，所述pcr实验室还包括设于所述第一更衣室一侧的风淋间，所述风淋间的一侧设有第二更衣室，所述第二更衣室连通所述洁净走廊。
17.根据上述技术方案的一方面，每个所述工作间内均设有气密窗。
附图说明
18.图1为本发明一实施例中pcr实验室的结构示意图；
19.图2为本发明一实施例中过滤装置第一视角的结构示意图；
20.图3为图2中a部放大图；
21.图4为本发明一实施例中过滤装置第二视角的结构示意图；
22.图5为本发明一实施例中过滤装置的装配示意图；
23.图6为本发明一实施例中pcr实验室处于日常普通时期的人流通道示意图；
24.图7为本发明一实施例中pcr实验室处于病毒传播的高风险时期的人流通道示意图；
25.主要元件符号说明：
26.过滤装置10试剂准备间21标本处理间22基因扩增间23产物分析间24送风口25排风口26缓冲间30洁净走廊40洁净间51准备间52第一更衣室53风淋间54第二更衣室55安装架11开口11a避让槽11b连接杆12安装板13通风口13a固定块14过滤器15滤芯15a卡柱16卡槽16a拨杆17密封件18本体部18a突出部18b
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27.如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
28.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
29.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
30.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
31.请参阅图1至图7，所示为本发明一实施例中pcr实验室，包括若干个工作间及独立设于每个所述工作间的送风装置及排风装置，所述送风装置及所述排风装置分别包括连通所述工作间的送风管(图未示)及排风管(图未示)，所述送风管与所述排风管相互独立设置，所述工作间内开有与所述送风管及所述排风管对应设置的送风口25及排风口26，所述送风口25设于所述工作间的顶部一侧，所述排风口26设于所述工作间的底部一侧，所述工作间内还设有过滤装置10，所述过滤装置10包括设于所述排风口26一侧的安装架11，所述安装架11中部设有开口11a，所述开口11a下侧转动式设有连接杆12，所述连接杆12上设有
安装板13，所述安装板13与所述安装架11之间设有锁扣结构，所述安装板13的中部开设有通风口13a，所述安装板13靠近所述排风管的一侧设有固定块14，所述固定块14上滑动式设有过滤器15，所述过滤器15包括盖合所述通风口13a的滤芯15a，所述滤芯15a的外径大于所述通风口13a的外径，所述安装板13与所述安装架11之间设有密封件18，所述密封件18固定设于所述安装板13的外缘，所述密封件18的部分贴合所述安装架11，所述过滤装置10还包括设于所述安装架11上的紫外线杀菌灯(图未示)，所述紫外线杀菌灯设于所述过滤器15与所述排风管之间。
32.具体来说，本发明中的pcr实验室，通过在每个工作间独立设置送风装置及排风装置，可以通过控制每个工作间中的送风装置及排风装置控制每个工作间内的压强，使每个工作间之间形成一定的压力梯度，防止工作间之间的空气串流，导致空气交叉污染，同时相较于使用直澎净化空调机组进行通风，大幅度降低了pcr实验室所需的生产成本；通过将送风口25设于工作间的上侧，排风口26设于工作间的下侧，减少房间内的涡流，使室内气流停滞的空间达到最小，提高生物安全防护效果；通过在排风口26的一侧设置安装架11，安装架11上通过锁扣结构设有安装板13，安装板13上通过固定块14滑动式设有过滤器15，便于过滤器15的定期维护更换，通过使安装板13中部的通风口13a的外径小于滤芯15a的外径，保证排出的空气的过滤效果，同时进一步在安装板13与安装架11之间设有密封件18，防止空气从安装板13与安装架11的缝隙间流出，从而提高过滤效果，通过在安装架11上设置紫外线杀菌灯，提高对排出空气的净化效果，利于生物安全防护。
33.具体来说，在本实施例中，上述送风口25位于房间进门口处，排风口26位于远离房间门口处，使气流可定向从低污染风险区流向高污染风险区，提高生物安全防护效果。
34.此外，在本实施例中，上述过滤器15为可捕集0.5um以上的颗粒灰尘及各种悬浮物的高效过滤器，进一步地，上述送风口25的一侧设有中效过滤器。
35.具体来说，本实施例中的锁扣结构包括开设于所述安装板13上的滑槽，所述滑槽内通过弹簧(图未示)滑动式设有卡柱16，所述安装架11的一侧开设有与所述卡柱16对应设置的卡槽16a，所述安装板13靠近所述密封件18的一侧设有拨杆17，所述拨杆17连接所述卡柱16。具体来说，上述滑槽及卡柱16设于安装板13的上侧，上述拨杆17垂直与卡柱16设置，当需要对过滤器15进行更换拆卸时，可以通过手指分别抵靠于安装板13的通风口13a一侧及拨杆17的一侧，拉动拨杆17带动卡柱16压缩弹簧，使卡柱16脱离卡槽16a，此时安装板13可沿连接杆12相对安装架11摆动，便于对过滤器15进行拆卸或装配。
36.在本实施例中，所述安装板13上开设有于所述密封件18对应设置的避让槽11b。可以理解地，上述避让槽11b设于安装板13的下侧，即靠近与连接杆12的一侧，便于安装板13的移动。
37.此外，为进一步保证密封件18对安装板13及安装架11之间缝隙的密封效果，在本实施例中，上述密封件18包括盖合上述缝隙的本体部18a及由所述本体部18a朝向所述安装架11一侧延伸形成的突出部18b，当卡柱16卡入卡槽16a时，上述突出部18b受到挤压，并贴合于安装架11的表面。
38.在本实施例中，所述排风口26的下侧与所述工作间的地面之间的高度差a，满足：10cm≤a≤15cm。
39.具体来说，在本实施例中，所述工作间包括依次独立且相对密封设置的试剂准备
间21、标本处理间22、基因扩增间23及产物分析间24，其中，所述试剂准备间21内的压强b、所述标本处理间22内的压强c、所述基因扩增间23内的压强d及所述产物分析间24内的压强e，之间满足：b＞c＞d＞e的负压梯度要求。可以理解地，上述每个工作间中都设有独立设置的送风装置及排风装置，通过将排风功率调节至大于送风功率，在工作间保证相对密封的状态时，可使房间内呈负压，反之则可调节为正压，具体通过调节送风功率及排风功率的参数，可精确控制每个工作间的压强。
40.进一步地，在本实施例中，所述试剂准备间21内的压强b、所述标本处理间22内的压强c、所述基因扩增间23内的压强d及所述产物分析间24内的压强e，之间满足：(b-c)≥5pa，(c-d)≥5pa，(d-e)≥5pa，根据每个工作间的需求，使空气仅可单向流动。可以理解地，上述标本处理间22、基因扩增间23、产物分析间24内，为防止核酸外泄，需要采用梯度负压，优选地，上述各区之间的压力梯度相差5pa-10pa，可有效防止气流发生倒灌，造成气溶胶污染，而该设置容易造成产物分析间24内的负压值较大，在本实施例中，上述试剂准备间21可相较于大气压强相差5pa-10pa，即采用正压(5pa-10pa)，在保证每个工作间之间形成压差的同时，可相对减少各区的负压值，避免各区负压过大，对人体造成不适影响，同时减少了负压值较大所需的能源消耗。
41.更进一步地，所述试剂准备间21内的压强b、所述标本处理间22内的压强c、所述基因扩增间23内的压强d及所述产物分析间24内的压强e，分别满足：b＝10pa，c＝-10pa，d＝-15pa，e＝-20pa。具体来说，通过将试剂准备间21内的压强设置为10pa，与外界形成压差，可防止外界核酸进入试剂准备间21，标本处理间22内的压强设置为-10pa、基因扩增间23内的压强设置为-15pa、产物分析间24内的压强设置为-20pa，可防止提取的核酸外泄。
42.在本实施例中，所述pcr实验室还包括设于所述工作间一侧的洁净走廊40，所述洁净走廊40与所述工作间之间设有缓冲区，所述缓冲区包括四个独立设置的缓冲间30，四个所述缓冲间30分别与所述试剂准备间21、所述标本处理间22、所述基因扩增间23及所述产物分析间24对应设置，其中，所述缓冲间30与所述工作间内的压强差f，满足：f≥5pa，所述缓冲间30内的压强g，满足：g＝5pa。具体来说，上述缓冲间30设置于各个工作间及洁净走廊40之间，将缓冲间30内的压强设置为5pa，相当于与洁净走廊40之间形成了空气墙，防止外界的空气流入工作间内，同时试剂准备间21内的压强设置为10pa，与缓冲间30之间形成压差，可防止缓冲间30的核酸进入试剂准备间21，标本处理间22内的压强设置为-10pa、基因扩增间23内的压强设置为-15pa、产物分析间24内的压强设置为-20pa，可防止工作间的提取的核酸从缓冲间30泄出。
43.此外，在本实施例中，所述pcr实验室还包括依次设置的：洁净间51、准备间52及第一更衣室53，所述第一更衣室53连通所述洁净走廊40，所述pcr实验室还包括设于所述第一更衣室53一侧的风淋间54，所述风淋间54的一侧设有第二更衣室55，所述第二更衣室55连通所述洁净走廊40。
44.进一步地，在本实施例中，每个工作间内均设有气密窗(图未示)。具体来说，上述气密窗为断桥铝气密窗。
45.在本发明的一些应用场景中，如图6-7所示，当处于病毒传播的高风险时期时，工作人员可依次通过洁净间51、准备间52、第一更衣室53、风淋间54及第二更衣室55，进行清洁工作后，经过洁净走廊40进入目标工作间；当处于日常普通时期时，工作人员在进入工作
间前仅需依次通过洁净间51、准备间52、第一更衣室53，进行清洁工作后，经过洁净走廊40进入目标工作间。
46.同时在病毒传播的高风险时期时，需保证气密窗的紧闭，使工作间内处于密闭状态，以通过控制排风装置及送风装置保证室内压力控制的正常运行，并形成上述所需的压强值；在日常普通时期时，气密窗可保持开启状态，保证室内的通风良好，满足日常的使用需求，即本实施例中的pcr实验室可满足日常及特殊情况的即时使用，提高了pcr实验室的实用性，在遇到疫情等特殊情况下，节省了需要另外新建或改建满足特殊使用需求的实验室的成本和时间，同时相当于特殊时期使用的高规格实验室可在相对低功耗的运行下，从而满足日常的使用需求，节约医用资源。
47.综上，本发明上述实施例当中的pcr实验室，通过在每个工作间独立设置送风装置及排风装置，可以通过控制每个工作间中的送风装置及排风装置控制每个工作间内的压强，使每个工作间之间形成一定的压力梯度，防止工作间之间的空气串流，导致空气交叉污染，同时相较于使用直澎净化空调机组进行通风，大幅度降低了pcr实验室所需的生产和后续的运行及维护成本；通过将送风口25设于工作间的上侧，排风口26设于工作间的下侧，减少房间内的涡流，使室内气流停滞的空间达到最小，提高生物安全防护效果；通过在排风口26的一侧设置安装架11，安装架11上通过锁扣结构设有安装板13，安装板13上通过固定块14滑动式设有过滤器15，便于过滤器15的定期维护更换，通过使安装板13中部的通风口13a的外径小于滤芯15a的外径，保证排出的空气的过滤效果，同时进一步在安装板13与安装架11之间设有密封件18，防止空气从安装板13与安装架11的缝隙间流出，从而降低过滤效果，通过在安装架11上设置紫外线杀菌灯，提高对排出空气的净化效果，利于生物安全防护。
48.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
49.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。