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新型冠狀病毒的快速傳播將病毒又一次帶入人們的視線,不光醫(yī)務(wù)和救援工作者在前線全力救治,科研人員也在緊鑼密鼓地進行病毒研究以及藥物實驗。
那你可能想知道,進行病毒實驗的實驗室是什么樣子?與學校里的生物實驗室、**里的檢測實驗室有什么異同呢?
接下來我們一起認識一下生物安全實驗室。
1. 什么是生物安全實驗室?
實驗室是進行科研工作的必需場所,根據(jù)危險度等級,包括傳染病原的傳染性和危害性,國際上將生物實驗室按照生物安全水平(Biosafety level,BSL)分為P1(Protection level 1)、P2、P3和P4四個等級。
P1-P4實驗室可以承擔的工作也根據(jù)安全等級進行劃分,其嚴格等級從低到高。
▲ P1實驗室:基礎(chǔ)實驗室,對人體、動植物或環(huán)境危害較低,不具有對健康成人,動植物致病的因子。
▲ P2實驗室:基礎(chǔ)實驗室,適用于對人體、動植物或環(huán)境具有中等危害或具有潛在危險的致病因子,對健康成人、動物和環(huán)境不會造成嚴重危害,有有效的預(yù)防和治療措施。
▲ P3實驗室:防護實驗室,適用于處理對人體、動植物或環(huán)境具有高度危害性,通過直接接觸或氣溶膠使人傳染上嚴重甚至是致命的疾病,或?qū)又参锖铜h(huán)境具有高度危害的致病因子。通常有預(yù)防和治療措施。
▲ P4實驗室:**別防護實驗室,適用于對人體、動植物或環(huán)境具有高度危害性,通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明,或未知的、高度危險的致病因子。沒有預(yù)防和治療措施。比如埃博拉病毒。
生物安全實驗室的建設(shè)需要遵照已發(fā)布的《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》。
根據(jù)規(guī)范,P2實驗室宜實施**屏障和二級屏障,而P3和P4實驗室需要設(shè)置**屏障和二級屏障。
**屏障保障了實驗操作者與被操作對象之間的隔離,包括生物安全柜和正壓防護服等;二級屏障則是保障了生物安全實驗室與外部環(huán)境的隔離,其中就包括換氣系統(tǒng),因此,**屏障和二級屏障分別是實驗人員和外界環(huán)境的保護傘。
建筑技術(shù)規(guī)范中也詳細制定了P3和P4等級實驗室的主要房間,包括主實驗室,主實驗室緩沖間,隔離走廊,防護服更換間,準備間,淋浴區(qū)等的技術(shù)指標。超高的清潔級別,恒定范圍的溫度、濕度以及壓差都是實驗安全的**。
生物安全實驗室二級屏障的主要技術(shù)指標 ,來源: 生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范 GB 50346-2011
你可能會好奇,**別的P4實驗室具體是怎樣的呢?
P4實驗室作為**別的生物安全實驗室,是應(yīng)對高危險性、且無法預(yù)防和治療的烈性病毒的利器。
P4實驗室一般為一棟獨立的建筑物,如與其他級別生物實驗室共用建筑物,也需要在建筑物中占據(jù)獨立的隔離區(qū)域,并與附近的其他建筑物隔離。
在常見的四層結(jié)構(gòu)中,一層為污水處理與保障設(shè)備,二層為核心實驗區(qū),三層為排風管道過濾層,四層為空調(diào)設(shè)備與送排風管道。
P4實驗室的基本特征。來源:National Institutes of Health, part of the Unite**tes Department of Health and Human Services
2. 生物安全實驗室中的人員保護
進入普通實驗室時,實驗人員僅需實驗服,手套和面部防護等裝備。
而高等級實驗中有潛在的危險致病因子,研究人員要怎樣保護自身呢?
我們前面提到了,**屏障保障了實驗人員與潛在毒菌的隔離。在進入高等級實驗室前,人員需要經(jīng)過多道程序,包括外更衣間,淋浴間,內(nèi)更衣間,緩沖間等,從外面進到實驗室內(nèi)部可能需要20-30分鐘。
因此,實驗室工作人員在上崗前都需要接受嚴格的培訓,上崗后必須確保遵守使用流程。為了使科研人員與潛在的病原隔離,進入實驗室需要穿著獨立供氧的正壓防護服。
在防護服中,實驗人員所呼吸的空氣來源于獨立的空氣系統(tǒng),并且在實驗室中活動需要更換呼吸管,這也是為什么實驗室中會吊著很多螺旋狀管子。
對于P2級別及以上的實驗室,按照規(guī)定須配備有生物安全柜(Biosafety cabinet,BSC),操作有危險的病原都需要在柜內(nèi)完成。
生物安全柜是一種負壓式裝備,根據(jù)循環(huán)風和排風比例也分為不同的級別,其通過將柜內(nèi)空氣不斷抽出,以**柜內(nèi)的負壓,來防止實驗操作中產(chǎn)生的氣溶膠向外擴散。
實驗完成后,人員在離開實驗室時,要進行化學淋浴消毒,消滅一切可能沾染到的病毒,**終才能層層脫掉防護裝置。
3. 關(guān)病原的盒子
科學家們可能會在實驗室中研究危險的致病因子,而實驗室是如何確保了實驗室內(nèi)部的病原不向外擴散的呢?
*先,所有生物實驗都要按照國家規(guī)定的微生物安全等級在相應(yīng)安全等級的實驗室中進行(詳細參考《人間傳染的病原微生物名錄》http://www.nhc.gov.cn/wjw/gfxwj/201304/64601962954745c1929e814462d0746c.shtml)。
普通實驗室接觸不到也不具有致病性病毒的實驗權(quán)限,但需要在操作中遵循微生物學操作技術(shù)規(guī)范(GMT),并且與非致病性病毒接觸的器械和耗材需要經(jīng)過酒精或高壓消毒,廢棄物放入的**廢物垃圾袋,以**生物安全。
各級生物安全實驗室的二級屏障保障了致病因子無法出逃。實驗人員在從緩沖間進出實驗室內(nèi)部需要經(jīng)過層層關(guān)卡。
對于P3和P4實驗室來說,進入方向的每一道門氣壓都會逐漸降低,即定向負壓系統(tǒng),同時設(shè)有多道安裝連鎖裝置的門,**無法同時打開兩道門,以防止空氣流通。
實驗室內(nèi)部的空氣必須經(jīng)由高效過濾器過濾后才可向外排放;實驗產(chǎn)生的固體廢棄物,必須經(jīng)過徹底的滅菌消毒,才可以進行無害化焚燒處理;實驗室產(chǎn)生的污水也經(jīng)由污水處理系統(tǒng)進行了完善的處理;至于實驗人員穿著的防護服則更加不會被放過,嚴格的化學淋浴消毒可以消滅一切沾染到的病原。
總之,沒有經(jīng)過處理的氣體,物體和液體是不會離開實驗室的。
那你可能想問,如果斷電了怎么辦?排風系統(tǒng)出故障了怎么辦?不用擔心!
高等級的生物安全實驗室都遵照了其建設(shè)標準,設(shè)置了備用電源和備用排風機,不間斷地保障實驗室內(nèi)的負壓環(huán)境,維護實驗室安全。
也就是說,生物安全實驗室就像一個盒子,用各種手段把病原“關(guān)”在里面。
目前,在全國不少的生物安全實驗室中,圍繞新型冠狀病毒有的在抓緊時間進行科研攻關(guān),有的在開展實驗室檢測工作,向奮斗在的科研工作者和醫(yī)務(wù)工作者致敬!
廣東科萊特實驗室設(shè)備有限公司擁有專業(yè)的技術(shù)和施工經(jīng)驗,是集生產(chǎn)、開發(fā)、實驗室系列產(chǎn)品及現(xiàn)代科學實驗室規(guī)劃與設(shè)計的專業(yè)企業(yè),公司現(xiàn)坐落于漂流之鄉(xiāng)--清遠。
本企業(yè)專注于實驗室設(shè)備、實驗室專業(yè)通排風系統(tǒng)、凈化工程及實驗室裝修、集中供氣工程及實驗室設(shè)備配件的系統(tǒng)工程施工與生產(chǎn)。公司引進國外生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗,結(jié)合國內(nèi)實際情況,自主開發(fā)研制出,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的鋁木、鋼木、板式及全鋼四大結(jié)構(gòu)的中央臺、邊臺、儀器臺、天平臺、通風柜、藥品柜、器皿柜、氣瓶柜等實驗室基礎(chǔ)設(shè)備,廣泛應(yīng)用于高校、生物制藥、檢驗檢測、**衛(wèi)生,煙草副食、化學等各類科研機構(gòu)。始終奉行“以人為本”的設(shè)計理念與客戶共同探討,研發(fā)出一系列適應(yīng)于不同實驗室的產(chǎn)品,受廣大客戶的好評。
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