什麼是PCR 潔淨操作台（PCR Workstation，又稱 PCR Hood、PCR Cabinet）
PCR WORKSTATION 入門
什麼是 PCR 潔淨操作台？從防污染原理到 Erlab Captair Bio 實例
PCR 潔淨操作台（PCR Workstation，又稱 PCR Hood、PCR Cabinet）是專為聚合酶連鎖反應（PCR）設計的封閉式工作台，用 HEPA 過濾氣流和紫外線照射，讓配製反應的空間保持「沒有外來 DNA」。PCR 能把極少量的 DNA 放大上千萬倍，混進一點點不該有的 DNA 就可能出現偽陽性，所以它是分子檢驗實驗室防止污染的第一道關卡。
01
條列解釋
99.99%HEPA 對 0.3 µm 微粒的過濾效率
254 nm破壞 DNA／RNA 的短波 UV
0.3–0.5工作區風速（公尺／秒）
240–360每小時換氣次數
定義專門保護樣品的工作台
PCR 潔淨操作台是三面封閉、正面開口的工作空間，通常採用垂直層流（Vertical Laminar Flow）設計。它的任務是保護「樣品」不受污染，讓 DNA 或 RNA 的鑑定與放大過程不被干擾。
緣由為什麼需要它
- PCR 會產生上千萬份目標 DNA 拷貝，這些放大產物（Amplicon）很容易飄散到桌面、儀器、手套甚至人身上。
- 實驗室裡最常見的污染來源，就是同一空間先前做過的 PCR 產物。
- 後果是偽陽性、放大到非目標基因。以新冠病毒檢測為例，產物沾到鼻腔，甚至會讓沒感染的人驗出陽性。
原理潔淨氣流＋紫外線
- HEPA 過濾層流：風扇把空氣送過 HEPA（或更高等級的 ULPA）濾網，再以均勻層流由上往下吹過檯面，把微粒和氣膠帶離樣品。
- UV 去污：以 254 nm 短波紫外線照射整個工作區，破壞 DNA 和 RNA，使它們無法再被放大。通常在兩次操作之間開啟。
- 計時控制：多數機型有 15、30 分鐘等預設照射時間，也能自訂，例如最長 99 分鐘。
構造主要元件
- 箱體：三面封閉，正面為透明面板；有些面板能阻擋 400 nm 以下紫外線，保護操作者。
- 濾網：預濾網（如 G4 等級或活性碳）加上 HEPA 主濾網。
- UV 燈管：裝在工作區內，部分機型在預濾室和空氣循環器也各有一組。
- 檯面：多為耐腐蝕不鏽鋼，有些加上抗菌塗層。
- 其他：照明、插座、置物架與 UV 開啟指示燈。
類型三種常見設計
- 靜態型（Dead Air Box）：沒有風扇和濾網，只靠 UV 去污，價格較低，但操作時無法阻擋空氣微粒。
- 通風型（層流 HEPA 型）：UV 加上 HEPA 過濾的單向氣流，能在操作中持續保護樣品，適合高污染風險工作。
- 循環型：底部加裝空氣循環器，讓箱內空氣反覆經過濾網和 UV 處理。
應用用在哪裡
- 配製 PCR 主混合液（Master Mix）和反應管
- 基因檢測、病原體檢驗、法醫 DNA 鑑定
- 搭配自動化分液設備，維持樣品完整性
- 一般 DNA、RNA 操作
操作正確使用方式
- 使用前：用 70% 酒精擦拭工作區，並開啟 UV 照射一段時間。
- 使用中：不要擋住進出風口，也不要使用明火。
- 使用後：再次清潔並照射 UV，定期檢查風扇和濾網效能。
- 專用化：只放在 PCR 前區，只用來配製反應，不處理已放大的產物。
限制注意事項
- 不保護操作者：只保護樣品，不能用來處理傳染性檢體或危險化學品。
- UV 的極限：照不到陰影處、會讓塑膠劣化，燈管效能也會衰退（壽命約一萬小時）。
- 不適合開放處理產物：氣流朝人吹的潔淨台會把產物氣膠吹向實驗室，開啟已放大的反應管應改用負壓設備。
- 只靠酒精不夠：酒精無法去除殘留核酸，需搭配新鮮配製的 10% 漂白水或核酸去除劑。
動線在 PCR 實驗室中的位置
PCR 實驗室通常分成三區，動線只能從乾淨區走向髒污區，人員、試劑、移液器和筆記本都不可反向帶回。PCR 潔淨操作台放在最乾淨的反應設置區。
反應設置區配製 Master Mix、分裝反應管PCR 潔淨操作台
➜
檢體處理區萃取 DNA／RNA、加入模板
➜
放大與偵測區熱循環、電泳、開啟產物
搭配其他防污染措施
- 使用濾芯吸頭或正排量移液器
- 試劑分裝，避免反覆開啟原液
- 每次都放無模板對照組（NTC）檢查污染
- 以 dUTP 取代 dTTP，再於每次 PCR 前用尿嘧啶 DNA 醣苷酶（UNG）分解殘留產物
比較與相近設備的差異
- 層流潔淨台：也只保護樣品，常用於培養基配製，但通常沒有專為 PCR 設計的 UV 去污功能。
- 生物安全櫃（BSC）：同時保護樣品、操作者和環境，用於病原體和細胞培養。
- 化學排煙櫃：只保護操作者和環境，不保護樣品。
02
表格整理
表 1：PCR 潔淨操作台總覽
| 項目 | 說明 |
|---|---|
| 英文名稱 | PCR Workstation／PCR Hood／PCR Cabinet |
| 定義 | 專為配製 PCR 反應設計、防止 DNA 污染的封閉式工作台 |
| 核心原理 | HEPA 過濾垂直層流＋254 nm 紫外線破壞殘留核酸 |
| 保護對象 | 只保護樣品，不保護操作者與環境 |
| 主要應用 | 配製 Master Mix、基因檢測、病原檢驗、法醫鑑定 |
| 優點 | 降低偽陽性、操作空間潔淨、使用簡單、價格比生物安全櫃低 |
| 缺點 | 不能處理傳染性或危險物質；UV 有死角且會衰退 |
表 2：靜態型與通風型比較
| 比較面向 | 靜態型（Dead Air Box） | 通風型（HEPA 層流） |
|---|---|---|
| 去污方式 | 只有 UV | UV＋HEPA 過濾氣流 |
| 操作中防護 | 無法阻擋空氣微粒 | 持續以潔淨氣流保護樣品 |
| 價格與耗電 | 較低 | 較高 |
| 維護 | 主要更換 UV 燈管 | 還要檢查風扇和更換濾網 |
| 適合情境 | 污染風險很低的工作 | 高靈敏度、高污染風險的 PCR |
表 3：常見實驗室櫃體比較
| 比較面向 | PCR 潔淨操作台 | 層流潔淨台 | 生物安全櫃（Class II） | 化學排煙櫃 |
|---|---|---|---|---|
| 保護樣品 | ✔ | ✔ | ✔ | ✘ |
| 保護操作者 | ✘ | ✘ | ✔ | ✔ |
| 保護環境 | ✘ | ✘ | ✔ | ✔ |
| HEPA 過濾 | 有（通風型） | 有 | 進氣與排氣都有 | 無 |
| UV 去污 | 核心功能 | 通常沒有 | 選配，屬次要 | 無 |
| 典型用途 | 配製 PCR 反應 | 培養基配製、無菌組裝 | 病原體、細胞培養、血液檢體 | 揮發性與有毒化學品 |
| 不可用於 | 傳染性物質、危險化學品 | 傳染性物質、化學品、過敏原 | 揮發性或易燃化學品 | 需要無菌的工作 |
表 4：PCR 實驗室三分區
| 分區 | 工作內容 | 建議設備 |
|---|---|---|
| 反應設置區（最乾淨） | 配製 Master Mix、分裝反應管 | PCR 潔淨操作台 |
| 檢體處理區 | 萃取 DNA 或 RNA、加入模板 | 生物安全櫃（檢體可能具傳染性時） |
| 放大與偵測區（最髒） | 熱循環、電泳、開啟放大產物 | 負壓設備或生物安全櫃 |
「在哪裡設置 PCR 反應」各方說法不太一致。多數資料建議在 PCR 潔淨操作台或具 UV 的層流台中配製；也有實驗室指引直接使用生物安全櫃。共識是：檢體可能有傳染性時要用生物安全櫃，而開啟已放大的產物不可在氣流朝人吹的潔淨台裡進行。
03
實例：Erlab Captair Bio PCR 工作站
法國廠商 Erlab 的 Captair Bio 系列是典型的通風型 PCR 潔淨操作台，用於 RNA／DNA 基因放大和其他敏感的生物操作。它的目標是保護樣品不受環境污染，也避免前後兩次操作之間互相交叉污染。
設計特色：免接風管、插電即用
Captair Bio 屬於無風管（Ductless）設計：過濾塔裝在箱體上方，空氣在機內過濾後循環使用，不需要接排氣管，只要一個電源插座。廠商表示設備送達後幾小時內就能開始使用；同一間實驗室內搬動位置，也不會影響室內的空調平衡。因為沒有排氣，也就沒有直接排放，耗能比接風管的櫃體低。
三款機型
Captair Bio 320
寬 825 × 深 630 × 高 647 mm｜25 W
低矮型，過濾模組整合在頂蓋，適合放在一般實驗桌或空間有限的地方。
Captair Bio 321
寬 810 × 深 670 × 高 965–1059 mm｜40–45 W
標準型，頂部配置獨立過濾塔，過濾容量較大。
Captair Bio 391
寬 1013 × 深 670 × 高 965–1059 mm｜40–45 W
寬型，工作檯面最寬，適合放較多試管架或小型儀器。
運作方式
- 一鍵啟動：按下單一控制鍵，同時開啟送風、照明和機上電子系統。
- 預濾＋高效過濾：空氣先經過預濾網，再通過 HEPA H14 或 ULPA U16 濾網，讓工作區保持無微粒，阻擋外部污染。
- UV 去污：兩次操作之間，以 254 nm 殺菌燈照射工作檯面，照射時間可調整。
- 安全連鎖：UV 照射時若拉開前窗，燈管會自動關閉，避免操作者被紫外線照到。
- 即時監控：風速計持續偵測濾網是否堵塞，頂部燈條以燈光和聲音即時提示狀態。
重點功能
🌬️
高效濾網
符合 EN 1822-1 標準。HEPA H14 對大於 0.1 µm 微粒過濾效率 99.995%，ULPA U16 達 99.99995%。另可加裝分子濾網，阻擋實驗室空氣中的揮發性有機物（VOCs）。
💡
智慧警示燈條
會在三種狀況發出警示：UV 開啟時前窗被打開；氣流不足（需檢查前窗、預濾網或主濾網）；風扇故障。濾網需要更換時也會提醒，幾分鐘就能換好。
📱
遠端監控
可透過 Windows 電腦軟體 eGuard 或 Android App 連線，在筆電或手機上即時查看安全設定與運作狀態。
表 5：Captair Bio 主要規格
| 項目 | 規格 |
|---|---|
| 機型 | 320、321、391 |
| 尺寸（寬 × 深 × 高） | 320：825 × 630 × 647 mm 321：810 × 670 × 965–1059 mm 391：1013 × 670 × 965–1059 mm |
| 耗電 | 320：25 W；321／391：40–45 W |
| 安裝方式 | 無風管，只需電源 |
| 微粒濾網 | HEPA H14（99.995%）或 ULPA U16（99.99995%），針對大於 0.1 µm 微粒，符合 EN 1822-1 |
| 選配濾網 | 分子濾網，防護 VOCs |
| UV 去污 | 254 nm 殺菌燈，計時可調，開窗自動斷電 |
| 監控 | 風速計偵測濾網堵塞、頂部燈光與聲音警示、電腦與手機 App |
| 工作檯面 | 酚醛樹脂（TRESPA TopLab PLUS），附防溢盤與扶手；或 304L 不鏽鋼，圓角易清潔，附防溢盤 |
| 前窗 | 斜面設計，操作姿勢較符合人體工學 |
| 照明 | 防塵防潮的緊湊型螢光燈管，依機型 1–3 支 |
廠商網頁稱 Captair Bio 能同時保護樣品與操作者，但沒有說明氣流方向與面風速等數據。依一般原則，PCR 潔淨操作台的定位是保護樣品；若要處理具傳染性的檢體，仍應使用經認證的生物安全櫃。
Captair Bio 對照第一部分的分類
| 分類面向 | Captair Bio 的做法 |
|---|---|
| 類型 | 通風型，HEPA／ULPA 過濾氣流＋UV，非只靠 UV 的靜態型 |
| 過濾等級 | H14／U16，比一般 PCR 工作台常見的 0.3 µm、99.99% 規格更嚴格 |
| UV 安全 | 開窗自動斷電，降低操作者被照射的風險 |
| UV 衰退問題 | 有濾網堵塞與風扇監測，但網頁未提到 UV 燈管強度監測，燈管仍需定期檢查更換 |
| 擺放位置 | 無風管、可移動，適合放在 PCR 前區的反應設置區 |
04
一句話總結
PCR 潔淨操作台就是一個「用乾淨風和紫外線把外來 DNA 擋在外面」的專用工作台，讓 PCR 只放大你想放大的那段 DNA；像 Captair Bio 這類新款機型，更加上了免接風管、即時警示與手機監控，讓防污染變得更簡單可靠。
Erlab 的 Captair 系列工作站旨在為實驗室提供頂級的樣品與人員保護。以下為此系列的核心優點與特點：
一、 卓越的過濾與樣品防護技術（優點）
- 無微粒的純淨操作環境：配備高效率微粒過濾系統，在操作區域周圍提供無微粒（Particulate-free）的空氣，防止樣品受到外部環境污染
- 極致的過濾效率：
- HEPA H14：能以 99.995% 的效率過濾大於 0.1 μm 的微粒。
- ULPA U16 / U17：過濾大於 0.1 μm 的微粒效率分別高達 99.99995% 與 99.999995%。
- 氣體與 VOCs 防護：可選配活性碳過濾器，保護操作樣品或使用者免受實驗室空氣中揮發性有機化合物（VOCs）的干擾
- 獨家 Flex 技術：結合分子（活性碳）過濾與微粒過濾技術，使單一設備能夠隨著時間重組配置，以適應不同化學品或粉末的操作需求，提供極高彈性與使用價值
- 防輻射與化學耐受結構：
- 側面板與前窗採用 10 mm 厚的合成玻璃，旨在保護使用者免受有害 UV 射線，以及放射性同位素釋放的beta射線傷害。
- 主體結構由耐腐蝕的電鍍鋅鋼製成，並塗有抗酸聚合物，經久耐用。
二、 PCR 工作站專屬特點（Captair Bio 320 / 321 Smart）
- 完整保護 DNA/RNA 擴增：專為防止生物交叉污染而設計。
- 強效 UV 消毒功能：
- 配備 15W、波長 254 nm 的強效殺菌 UV 燈。
- 設有可調式計時器。
- 安全連動機制：若在 UV 燈開啟時打開拉門（sash），UV 燈會自動關閉，避免操作人員暴露於危險中
- 人體工學與實用設計：
- 傾斜前窗提供更符合人體工學的工作姿勢，提升操作舒適度與生產力。
- 工作檯面為低孔隙無縫設計，轉角圓滑極易清潔，材質可選用 TRESPA® TopLabPLUS 或 304L 不鏽鋼
- 側板設有公用穿孔（Side panel utility ports）（每台 2 個），方便電線或流體管線安全進入操作區
三、 Smart 智慧互聯與安全監控（特點）
- 直覺式 Smart 通訊技術（適用於 Smart 機型）：設備運行時，會透過簡單的 LED 燈光脈衝與聲音訊號實時提示運作狀態、風速與過濾效能，且支援一鍵式啟用
- eGuard 遠端監控：支援專屬行動 App（Android / iOS），可即時遠端讀取設備的運作歷史、狀態並更改設定
- 安全風速與過濾器監測：配備風速計（Anemometer）來監控壓降，自動在需要更換前置過濾器或主過濾器時發出警報
- Molecode 自動檢測系統：提供自動報警系統來檢測過濾器飽和突破（可針對酸、甲醛或溶劑等進行監測），確保運作安全性
四、 嚴格的安全與服務保障（ESP 計劃）
- 符合最高安全標準：符合嚴格的 AFNOR NF X15-211: 2009 過濾標準，經過研發實驗室驗證，可保留超過 700 種化學品19more_horiz
- ESP 完整保障程序：購買時包含三項安全服務：前期操作風險分析（評估防護與人體工學需求）、認證安裝指導、以及定期的維護監控，確保設備隨時保持最高防護效能
Erlab Captair 產品線規格整理
1️⃣ CaptairBio 320 — PCR 工作站
- 用途：RNA/DNA 擴增操作，UV 紫外線消毒工作台，防止生物交叉汙染
- 安全標準：NF EN61010、CE Marking
- UV 殺菌燈：15W，波長 254nm，0.08 mJ/s/cm²，可調式計時器，開啟艙門自動斷電
- 內部照明：緊湊型日光燈 18W，IP67
- 外部尺寸：寬 30 1/8″、深 24 3/4″、高 24 1/2″（最小/最大）
- 內部尺寸：寬 30 7/8″、深 19 5/8″–20 1/8″、高 22 1/4″
- 電壓/頻率：100–240V / 50–60Hz
- 功耗：25W
- 噪音：< 40 dBA
- 側板/前板：10mm 合成玻璃，可阻隔 UV 及 β 射線（T-3H、14C、32P）
- 結構：耐腐蝕電鍍鋅鋼＋防酸聚合物塗層
- 工作檯面：不鏽鋼 304L 或 TRESPA® TopLabPLUS
- 附件：Mobicap 移動推車或 Benchcap 固定工作台
3️⃣ Captair Bio 321 Smart — 移動式無管路過濾 PCR 工作站
- 用途：RNA/DNA 擴增，具高效微粒過濾＋UV 消毒雙重防護
- 型號：1P（僅微粒過濾）／1C1P（微粒＋碳過濾）
- 安全標準：NF EN61010、CE Marking、EN 1822:1998（HEPA H14 / ULPA U16）
- 外部尺寸：寬 810mm(31.8″)、深 670mm(26.4″)、高 965–1059mm(37.9–41.7″)
- 內部尺寸：寬 765mm(30.1″)、深 497–585mm(19.5–23″)、高 461mm(18.1″)
- 電壓/頻率：100–240V / 50–60Hz
- 迎面風速：0.35–69 m/s-fpm
- 風量：200 m³/h(118CFM)〔1P〕／245 m³/h(144CFM)〔1C1P〕
- 功耗：40W〔1P〕／45W〔1C1P〕
- 噪音：54dBA〔1P〕／57dBA〔1C1P〕
- 過濾效率：HEPA H14 達 99.995%、ULPA U16 達 99.99995%（0.1μm 微粒）；碳過濾（AS 型，選配）可防有機揮發物
- UV 殺菌燈：15W，254nm，0.08 mJ/s/cm²
- 內部照明：LED，IP44，6000K，900 lux
- 智慧連線：eGuard App（iOS/Android）、RJ45 遠端監控
- 風壓監測：Anemometer 偵測濾網堵塞
- 工作檯面：不鏽鋼 304L 或 TRESPA® TopLabPLUS
- 附件：Mobicap／Benchcap，Molecode S（VOC 濾網穿透偵測）
4. 產品系列與型號規格
目前 Erlab 提供了不同尺寸的 PCR 生物工作站型號，以滿足不同空間與實驗需求：
- Captair Bio 320
- 尺寸：寬 825 mm × 深 630 mm × 高 647 mm
- 耗電量：25W
- Captair Bio 321
- 尺寸：寬 810 mm × 深 670 mm × 高 965 mm (最低) / 1059 mm (最高)
- 耗電量：40-45W
總結來說，Erlab 的這系列生物 PCR 工作站主打 免接排氣管、隨插即用、以及 超高等級的微粒與交叉污染防護（結合 ULPA/HEPA 與 UV 殺菌）。
簡要結論：CaptairBio 320 主打UV消毒、無主動過濾系統，適合單純防交叉汙染的PCR前處理；Captair Bio 321 Smart 則結合HEPA/ULPA高效微粒過濾 + UV消毒雙重防護，並具備App遠端監控功能，
