PCR实验室
基因扩展实验室又称PCR实验室,其特点是能将微量的DNA大幅度增加,PCR是分子生物学研究和实验室的常规方法
1. PCR实验室平面布局图
实验室原则为四个单独的区域,前两区为扩增前区,后两区为扩增后区。扩增前区与扩增后去应该严格分开。实验材料、试剂、记录纸、笔、清洁材料等,只能从扩增前区流向扩增后区,为避免交叉污染,进入各个工作区域必须严格遵循单一方向进行,即只能从试剂准备区→标本制备区→扩扩增区→扩增产物分析区。各实验区之间的试剂及样品传递应通过传递窗进行。
2. 各区功能及主要设备
1. 试剂准备区:扩增试剂的配置、分装和保存。未设立缓冲间的试剂储存和准备区,工作区域为正压。用于扩增的试剂应冰冻储存。主要设备有天平、冰箱、离心机、加样器、振荡器、紫外灯。
2. 样品制备区:实验室样品的混样和测试样品的制备。未设立缓冲间时工作区域为负压或减压,可安装排风系统。所用的器具在使用前应经过彻底清洗并消毒,防止交叉污染。主要设备有冰箱,生物安全柜(洁净工作台,通风柜)离心机,加样器,振荡器,恒温水浴,上下水设备,废弃物容器,紫外灯。
3. 扩增区:PCR扩增反应体系的配置和模版的加入,核酸扩增。未设立缓冲间的扩增区,工作区域为负压或减压,可安装排风系统。加样应在**净工作台(生物安全柜)内进行。**净工作台的气流选择垂直流。
4. 扩增产物分析区:扩增产物的测定,未设立缓冲间的扩增产物区,工作区域为负压或减压,应安装排风系统。
从临床经验(experience)来看,直接接触感染、患者自身感染、空气病菌(fungus)感染是手术感染的三种主要途径。手术室净化的目的就是要清洁空气中的病菌从而减少手术感染。那么手术室是做到的呢?这就要牵扯到手术室净化原理。
1、非单向流净化原理
将清洁过滤后的空气通过送风口送入手术室内,使其在室内扩散并与室内污染空气相混合,然后再通过回风口排走同样数量的气流。一般来说,排走的气流内混杂着部分浮游在室内空气中的病菌(fungus),而重复(repeat)这一过程会不断稀释(dilute)室内污染空气,从而起到灭菌的效果。
2、单向流净化原理
单向流净化手术室就是在室内从送风面到回风面经过滤和除菌(fungus)的气流流经途中的断面几乎没有变化,加上送风静压箱和高效过滤器(作用:过滤杂质等)的均压均流作用,使全室断面上的流速均匀(jūn yún),没有涡流(又称:傅科电流) 。单向流净化并不是依靠稀释(dilute)空气,而是通过气压的作用将室内污染空气整个排出至室外,从而达到净化空气目的。
3、空气过滤原理
手术室净化过程中,外界空气在进入室内前必须要经过初效、中效、高效过滤器(作用:过滤杂质等)的过滤净化,从而降低(reduce)气流中微粒子、病菌(fungus)的数量。ICU病房有针对性的监测供给,又被称为深切**部。是随着医疗、护理、康复等专业的共同发展、新型医疗设备的诞生和医院管理体制的改进而出现的一种集现代化医疗、护理、康复技术为一体的医疗组织管理形式。ICU把危重病人集中起来,在人力、物力和技术上给予**,以期得到良好的救治效果。净化手术室医院在层流手术室与消毒柜之间制作了一堵墙,并设立进、出单通道,需消毒的物品经过“输出”通道直接从手术室转移到消毒柜,消毒后经过“输入”通道转移到手术室,这样避免了消毒物品在转移的过程中二次污染。经过初效、中效过滤器后,空气中1微米以上的微粒子基本不复存在,再通过高效过滤器的净化,空气中95%的微粒子便会得到清除净化。众所周知,特殊结构:荚膜、鞭毛、菌毛(fungus)、螺旋体、立克次体在空气中不能单独存在,而是以菌(fungus)团或孢子的形式附着在1微米左右的尘埃上。因此,我们可以把空气中大部分浮游菌看成1微米左右的等价直径粒,再加上直径一般在0.7~3.0微米范围内,所以经过初效、中效、高效过滤器三重过滤后,空气中能够得到充分净化。
了解掌握手术室净化相关原理,对于净化工程企业进行手术室净化工程的设计施工具有积极的理论意义。净化手术室医院在层流手术室与消毒柜之间制作了一堵墙,并设立进、出单通道,需消毒的物品经过“输出”通道直接从手术室转移到消毒柜,消毒后经过“输入”通道转移到手术室,这样避免了消毒物品在转移的过程中二次污染。同时,了解相关原理还有助于医院做好净化手术室的日常管理维护工作,确保手术室净化工程发挥应用作用。
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1、医用净化系统
通过净化工艺处理,对空气、温度、湿度、压差、、照度等进行控制,使Ⅰ类、Ⅱ类及Ⅲ类诊疗场所满足空气净化技术要求,也是医院**的专项系统之一。
2、医用气体系统
用于麻醉、**、诊断或预防用途,作用于病人或医疗器械的单一或混合成份气体,也是医院常见的专项系统之一。
3、纯水系统
用一套制水机对原水进行深度处理,包括预处理、反渗透、EDI深度除盐、后处理、循环供水等工艺,实现集中制水、分质供水的模式,再分别用管网供给各科室使用。
4、实验室工艺系统
通过防护屏障和管理措施,达到各种安全要求的实验室,包含进行相应试验相关的一系列仪器、物类、人员,是一个系统集成,用于各类生物化验、化学试验、物理试验等功能。
5、污水处理系统
通过污水处理系统,对医疗机构污水、污水处理站产生的废气、污泥进行工艺处理机消毒,实现医院污水处理达标排放。
6、辐射防护工程
在X射线、核医学、放射等电离辐射源和受其照射的区域内,采用能减弱辐射的材料来降低此区域内的辐射防护和电磁屏蔽,以此保护人体安全和减少对设备的干扰。
7、物流传输系统
通过物流传输系统在医院内部各科室之间快速传输如衣物、药品、化验室样本、血液、病历卡等,减少人力传输。
8、智能污物收集系统
主要用于医院产生医疗废物、生活垃圾及污衣被服等污物收集。
医院手术室净化系统将是未来医用设备发展的趋势(trend)和重点方向,而做为手术室净化系统的重中之重的就是空调设计,在新技术不断创新并应用于临床的现代,手术室净化系统的空调设计应导入新的观点。层流手术室不同级别的层流系统,其控制空间环境中的空气置换率也不同,洁净度级别越高,置换率越快,反之亦然。层流手术室墙壁应用具有抑菌作用的特殊涂料粉刷,光线明亮,色彩柔和且不须用水清洁冲洗。本文将对新的设计理念结合实际应用进行全面的阐述和分析。
简要概括如下:
1、手术室净化空调对手术室空气途径的感染控制有效且**(用一物质代替另一物质(多为强者取代弱者的地位));
2、一个净化空调系统所负担的手术室间数宜少不宜多;
3、引入污染度概念,在降低(reduce)手术室关键区域污染度的同时,减少高净化级别手术室的送风量(定义:单位时间内空气的流通量);
4、引入局部(part)强化送风的概念,即采用置换气流送风吊顶,在手术室关键区域形成单向流型气流组织,降低(reduce)手术室关键区域的空气污染度;
5、新风系统采用独立的初、中效两级过滤;
6、采用定风量阀,以保证室内的正压分布。
医院空调的任务应该是,维持室内所需要的气候状态并除去空气中的尘埃、微生物、气味和有害气体。而医院手术室的空调是重要也是困难的任务,尤其是控制空气途径造成的术后感染至关重要,因为降低(reduce)和避免术后感染是保证手术成功、缩短患者恢复时间、降低医疗费用的关键所在。另外手术室空调的另一特点是服务面积虽小但风量大、能耗高、使用时间不确定,因此手术室空调在创造高度洁净的室内气候同时应特别注意空调系统的节能。下面就康诺特施工的天津某医院手术室设计为例,介绍设计者在该设计中体现的设计思路。
一、手术室概况:
本洁净手术部由八间手术室、洁净大厅、麻醉室、苏醒室等附属房间组成,手术部位于医技楼二层,手术室无护结构,手术室净化级别要求分别为千级(I级)1间、万级(II 级)4间、十万级(III 级)3间,手术室设计温湿度考虑到儿童生理特点,全年控制(control)在Tn=24~28℃,在手术室内就地可调,手术室设计相对湿度Фn=50%~60%。
二、手术室空调风系统的划分:
1.别手术室空调系统宜独立设置。手术室净化由于欧美手术室洁净标准与中国环境存在细微差别,常规的**标准和国内区域行业标准都普遍难于确保手术室净化的长期稳定(一般只能3-10年重建、低档工程1年即需要翻新),所以在工程质量方面出现了明显的档次划分。一些**净化工程公司,在通行标准之外,基本都设有自身执行的****化通行标准的净化指标。所谓别手术室是指千级以上手术室,其原因是别手术室空调送风量大,如同样面积的手术室,百级手术室的空调风量是十万级的3.4倍,是万级的2.25倍。另外别手术室的使用频率(frequency)远**低级别手术室,这样无论是一个空调系统负担多个别手术室,或是一个空调系统负担一个别手术室和多个低级别手术室,都会使空调系统长时间处于"大马拉小车"的运行状态。例如一个空调系统负担1间百级手术室和2间万级手术室或4间十万级手术室,只要别手术室不使用,则系统设计风量至少大于此时所需风量的112%和84%,亦即此时系统所需风量仅为系统设计风量的47%和54.3%,而且此种因手术室使用与否引起的风量变化,不宜采用变频调速方式进行调节,只能用调节总风阀的方式调节风量以适应系统风量变化,然而此种方式显然不节能。所以无论从节约能源(解释:向自然界提供能量转化的物质)的角度(angle),或是从使用可靠性、灵活性的角度,别手术室都应"按间"独立设置空调系统,即一个净化空调系统对应一间手术室。
2.对于低级别手术室,尽管与别手术室相比空调风量小的多,但一个空调系统所负担的手术室间数也不宜过多,因为医院手术室的使用情况具备不确定性。愈是高等级医院,手术室为满足特殊繁忙情况,设置愈多。手术室多,正常情况下的同时使用系数低,这样当一个空调系统所负担的手术室间数较多时,系统常处于"供大于求"的状态,其运行能耗势必较高,就象有的医院所反映的"建的起,用不起"。笔者认为,对于低级别手术室一个空调系统所负担的手术室不宜多于四至五间,而且一个系统负担手术室过多,也会造成使用上的不可靠。
3.清洁大厅、清洁走廊、别手术间的准备区、无菌室等应由一个单独的空调系统负担,目的是保证手术室外部空气环境时时处于"临战"状态,那种将以上部位空调合在低级别手术室空调系统中的做法显然不合理。因为合在一起的空调系统,或是在手术室停止使用时系统送风能耗过大,或是无法保证手术室外部气候环境处于受控状态。
总之,手术部空调风系统的划分原则应该是运行可靠、调节灵活、各司其责、节约能源。
三、送风量(定义:单位时间内空气的流通量)确定和气流组织:
该医院手术部进行空调设计时,国家尚未出版有关医院手术室洁净空调设计标准/规范,并且当时国内已有医院手术室洁净空调设计,基本上用于工业洁净室的设计思路,然而将工业洁净室设计思路照搬到医院手术室洁净空调设计中会带来两个问题:
①别洁净室风量过大,如按照《洁净厂房设计规范》(以下简称规范),百级手术室应在顶棚满布高效过滤器风口,则一间36㎡手术室的送风量为32400m3/h~45360m3/h(对应断面风速为0.25m/s~0.35m/s),如此大的送风量,送风功耗达17.0kW~19.0kW,送、回风管道占用建筑空间大,风系统噪声控制困难。
②对于千级以下手术室,在相同风量下手术室关键(解释:比喻事物的重要组成部分)区域污染度控制(control)不理想,原因是套用《规范》千级以下手术室可采用乱流形式的气流组织。通常的做法是在全室顶棚均匀(jūn yún)设置高效过滤器风口,此气流组织形式的理论依据是"全室稀释和净化",然而根据德标准准DIN1946/4中关于污染浓度的概念,此种"全室稀释和净化"的气流组织形式,在理想情况下可以使室内达到相同的浓度,此时污染度为1,而如果突破"全室稀释和净化"的工业洁净室气流组织方式,会在手术室关键区域获得较低的污染度。针对以上问题,设计者参考德国Weiss手术室卫生空调系统的经验,在手术室风量计算和气流组织方面,突破工业洁净室设计思路,引入降低总风量,强化局部送风,重在手术床及器械桌区域的设计概念,具体做法如下:
A.对于所有级别的手术室,均突破了全室稀释和净化的概念,引入局部(part)强化净化观点,将所有手术室的送风口均集中布置在手术床的上方,即以无影灯吊杆为中心设置"层流送风箱",根据级别不同采用不同送风断面尺寸。
B.对于百级或千级手术室,采用洁净气流覆盖区域面积乘以此送风区域断面风速的方式确定风量(定义:单位时间内空气的流通量)。如本工程的千级手术室所采用送风层流箱覆盖面积为2.4m×2.4m,断面流速0.35m/s,因此送风量为7258m3/h,如果为百级,则采用送风层流箱覆盖面积为3.0m×3.0m,断面流速仍为0.35m/s,则送风量11340m3/h,仅为前述工业洁净室计算方法的40%。虽然此设计思路借鉴了德国Weiss手术室卫生空调系统的经验,但本工程并未采用德国学者介绍的大面积、小送风量(即大面积、低风速)的方式,因为根据国内医院的具体情况,采用小风速时对客观条件要求过于苛刻,且小风速时气流没有足够的动量保持送风的单向流,很难达到理想的空调和净化效果。而当断面风速30.35m/s时,如回风口设置恰当,不仅可以使送风保持较好单向流型,而且其单向流的分流高度会小于0.6m,即分流高度**手术床的操作面标高。
C.对于万级、十万级手术室采用换气次数法确定送风量,万级取n=30次/h,十万级取n=20次/h。尽管此换气次数取值为《标准》规定的下限值,但由于采用了全部送风量由手术床部位上方的"层流送风箱"送出,其手术区达到的浓度为室内其他区域的50%,即手术区域空气的污染度由全室稀释和净化方式的1降为局部强化送风方式的0.5。本工程万级与十万级手术室的"层流送风箱"送风面积分别为2.4m×1.2m和1.5m×1.5m,送风断面风速均为0.35m/s。
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