现实中，生物样本库并不简单只是一个库区，而是一个场地上相对独立的复杂系统，需要保障该系统具有完善的功能和简洁的工作流程。
众所周知，生物样本库的管理往往都需要严格的操作流程，因此，在生物样本库实验室建设规划中，建立样本库SOPs是至关重要的一步。为了能够使研究得到的样本数据最优化，在样本库设计过程中，可以从采样前准备、样本的采集、样本的运送与交接、样本的处理和分装、样本的入库和出库、样本的销毁、医疗垃圾的处理、处理样本的环境、处理与储存样本的设备耗材等多个维度来考虑质控环节。
目前，国内很多生物样本库还只是单纯存储样本的仓库，而随着科学研究的需求逐渐提高，信息化管理就成为了生物样本库建设中的重要部分，并且也是样本库的科学管理和样本资源科学利用的关键。这方面，一般情况下应该从样本库信息化管理的原则、技术构架、功能模块、安全策略、信息共享等方面进行规划。
另外，生物样本库往往也会需要根据功能需求设计成不同的区域。例如，主要建设区域可以划分为：用于样本收发与信息管理、样本前处理、低温库区、样本后处理的核心功能区，包含洗消间、纯水间、库房等在内的辅助功能区，以及办公室、会议室、监控室等支持区。
在生物样本库实验室建设规划设计中，不同区域的配置也不尽相同。其中，生物样本库中的核心功能区所需要的配置最为复杂，因为样本的质量是生物样本库的灵魂，一般需要冻存耗材标签打印机、扫码器、离心机、自动核酸提取、生物安全柜、超低温冰箱、低温运输设备、石蜡切片机、自动液体处理工作站、荧光定量 PCR仪等，以保证实验室的高质量、高效率地运行。辅助功能区则主要配备纯水仪、灭菌器、制冰机、烘箱等，为实现核心实验的辅助性帮助。而支持区一般包含环境与设备监控系统、视频监控及门禁管理系统，主要用来维护实验室的卫生安全，保证实验室长期稳定运行。
在人员配置方面，生物样本库往往需要设主任、副主任各1人、采集组2人、加工处理组2人，冻存管理组1人。在规划生物样本库实验室过程中，需要符合质量标准，合理的功能区规划，理顺工作流程，减少人员工作量。同时合理摆放设备，呈现出简洁美观的工作环境。
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