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法醫 DNA 實驗室系統主要包括 DNA 提取系統、PCR 擴增系統和熒光 DNA 篩分和檢測系統三個組成部分。DNA 提取系統負責生物樣本中基因組 DNA 的提取、純化和富集，其提取的 DNA 質量和數量決定最終檢驗成敗。PCR 擴增系統對提取的基因組進行特異性體外擴增，達到遺傳分析儀的檢測限，實現 PCR 產物的篩分和熒光檢測，進而獲得最終的 DNA 分型，在整個系統中承上啟下。熒光 DNA 篩分和檢測系統是最終環節，對前兩個系統的產物進行處理，獲得并輸出最終檢驗結果，三個子系統相輔相成。

根據《公安機關 DNA 實驗室等級評定辦法 (試行)》，DNA 實驗室實行等級化管理，從高到低分為一級、二級、三級，其中三級 DNA 實驗室為最基本的 DNA 實驗室。基本的實驗室布局需具備受理區、準備區、DNA 提取區、擴增區、檢測區、DNA 數據庫工作區、試劑配制區、物證和樣本保管區、辦公區。

三級 DNA 實驗室：三級 DNA 實驗室使用面積不小于 130 平方米，各區域的間隔、功能、裝修、潔凈度和必要的附屬設施符合行業技術標準要求。布局合理，檢驗鑒定流程單向流動，具備防火、防震、防腐、防潮、防靜電、恒溫和排水等設施。

縣級公安機關有必要建立 DNA 實驗室，其樣品通量小、檢材質量高，DNA 提取系統可采用 Chelex - 100 法或磁珠法提取 DNA，或針對不同檢材使用直擴試劑盒；檢測系統可采用低通量檢測儀器，如 4 通道毛細管陣列的遺傳分析儀。這樣能減少上級公安機關勞動強度，提高攻克疑難檢材能力和辦案效率。

二級 DNA 實驗室：二級 DNA 實驗室除滿足三級 DNA 實驗室的要求外，實驗室使用面積需不小于 300 平方米，其中實驗室用房面積不小于 200 平方米。現場生物性檢材的 DNA 檢驗與人員樣本 DNA 檢驗分區域設置，具備門禁系統和獨立排風設施。

針對高通量樣本的 DNA 實驗室：近年來 DNA 檢測技術應用廣泛，數據庫建設規模擴大，各地重視重點人員數據庫建設，很多實驗室籌備高通量實驗室。高通量實驗室為在短時間內完成盡量多樣品檢驗，通常跳過 DNA 提取步驟，采用 PCR 直接擴增系統和 DNA 檢驗系統相結合的方式。PCR 直擴系統包含擴增試劑分配設備、打孔設備、掃碼設備、PCR 擴增設備、擴增試劑，DNA 檢驗多采用 16 通道或 24 通道的遺傳分析儀。

針對疑難案件檢材的 DNA 實驗室：隨著犯罪復雜化、隱蔽化，疑難檢材種類各異、數量多、檢驗成功率低。這類實驗室的提取系統需要針對疑難檢材的 DNA 提取試劑和設備，如 M48 磁珠 DNA 提取試劑盒、恒溫金屬浴。由于疑難檢材中 DNA 含量低，推薦使用進口 PCR 儀并配合進口擴增試劑盒進行擴增。

一級 DNA 實驗室：一級 DNA 實驗室除滿足二級 DNA 實驗室要求外，實驗室面積需不小于 800 平方米，其中實驗用房面積不少于 600 平方米。具有特殊生物檢材、常規生物檢材、人員生物樣本分別進行 DNA 檢驗和 DNA 數據庫管理應用專門區域，各功能區布局合理，有效進行物理隔離，配備恒溫恒濕、空氣凈化、負壓區間、生物安全等設施，還有現場勘查裝備室、更衣室、多媒體室和資料室。

一級 DNA 實驗室除滿足常規生物檢材檢測、數據庫建設和疑難檢材的檢測外，還要有 DNA 檢驗新技術新方法的研究成果，因此除常規的 DNA 提取、擴增和檢測儀器設備外，還需有適應科研工作需要的 DNA 檢驗自動化工作站等。