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如何让生物安全实验室建设真正安全呢?

作者:admin 出处:科瓦特发表时间:2016-08-24 15:20:45
 

            
  生物安全实验室包括P2实验室,P3实验室,动物实验室,艾滋病HIV实验室,免疫实验室,验血实验室,无菌实验室,DNA实验室,洁净实验室,无菌实验室,PCR基团扩增实验室,细胞培育室,对我国科学研究,疾病预防与控制起到了非常重要的作用,随着其需求的扩大目前广泛应用于医院,生物制药行业,科研机构,政府机构,公安系统,出入境,计量检测实验室,化工企业等行业。
  实验室生物安全(laboratory biosafety)是科研人员和社会大众普遍关注的问题,生物安全实验室如何建设和管理才真正安全呢?


生物安全实验室
 
第一步了解生物安全实验室的标准
生物安全实验室的建立需要满足国家相关规则条例的要求,符合国家强制标准要求。
相关标准规范涉及如:
1. 《GB 50346-2011生物安全实验室建筑技术规范》
2. 《GB 19489-2008 实验室生物安全通用要求》
3.《病原微生物实验室生物安全管理条例》

第二步了解生物安全实验室的防护等级

表3.2.1生物安全实验室等级划分
 
实验室分级 处理对象
一级 对人体、动植物或环境危害较低,不具有对健康成人、动植物致病的致病因子。
二级 对人体、动植物或环境具有中等危害或具有潜在危险的致病因子,对健康成人、动物和环境不会造成严重危害。有有效的预防和治疗措施。
三级 对人体、动植物或环境具有高度危险性,主要通过气溶胶使人传染上严重的甚至是致命疾病,或对动植物和环境具有高度危害的致病因子。通常有预防治疗措施。

不同防护等级的生物安全实验室
 了解你要做什么类型的实验室,它的防护等级是哪个,然后严格按防护等级标准执行,把防护等级的标准读三遍以上,重要的事情说三次,一定看清楚标准了。
 
   建设现代化的生物安全实验室,首先要制定和提出实验室的总体规划,确定实验室建设项目的性质、目的、任务、依据和规模,确定各类实验室功能和工艺条件以及规模大小;同时要做好建设设计的资料收集工作,调查研究,吸纳国内外各种性质、同等规模实验室建设的经验,根据实验室的工艺条件及相关资料,编制好计划任务书;在各方面工作准备就绪后,做好实验室建筑设计工作,综合建筑设计各专业的基本要求,结合实际,符合规划要求,绘制出建筑蓝图,为实验室施工建设提供可靠的依据。

不同生物安全实验室
 
第三步生物安全实验室的规划

   需要找一家专业的生物安全实验室专家或者设计院,行业专家一起规划设计。下面科瓦特作为有十年以上实验室建设经验的资深人士给大家分享如何布局设计与建设生物安全实验室。

一、 平面布局(一级屏障)
  科瓦特实验室设计根据业主提供实验场地空间,设计微生物实验区,以建筑面积为23m2为例。生物安全实验室应设有一个P2主实验室,一个一更缓冲间,一个二更缓冲间,一个洗刷消毒间。设计充分利用现有的空间,根据国家相关规范和实验场所的特殊要求进行平面布置。考虑生物安全实验室应同时实施一级屏障和二级屏障的要求,其中一级屏障主要体现在微生物实验区的平面布置和维护结构方面,二级屏障主要体现在空调净化系统方面。在平面布置方面把人流和物流分隔开,防止人和物的交叉感染:实验操作人员通过一更缓冲间和二更缓冲间进入P2主实验室;实验物体通过两个互锁式传递窗进出P2主实验室,其中一个互锁式传递窗设在主实验室和准备间之间,另外一个设在主实验室和洗刷消毒室之间,保证了洁净物不受感染,同时保证了污染物尽快传进洗刷消毒室进行消毒灭菌。
微生物实验室平面布局图.png
整个平面布局完全能够满足国家规范及标准和实验场所最终要求,而且充分利用了实验场所划分的建筑空间,按照实验室操作程序的要求配备了各种功能的房间,操作路线方便快捷,每间实验室的平面尺寸都是按照各种实验功能分配的。
 
二、围护结构、防火的设置

  设计上将实验室主体框架为彩钢板玻璃隔断,彩钢岩棉夹芯板防火等级为不燃烧;聚苯乙烯彩钢夹芯板防火等级为阻燃。在这里强调按照国家标准GB50073-2001《洁净厂房设计规范》洁净室的顶棚和壁板(包括夹芯材)应为不燃烧体,且不得采用有机复合材料。顶棚的耐火极限不应低于0.4 h,疏散走道的耐火极限不应低于1.0 h。此外应有合理的实验室标志。

生物安全实验室的安全标识
   微生物区室内地面采用进口PVC材质无缝隙焊接、具有耐腐蚀、耐磨性强、平整度好、容易清洗的特性。地面地角线用阴角铝材装饰,美观且严密性好。整体实验室通过科学设计、精心施工、将使实验室内形成坚固、无缝、平滑、美观、不反光、不积尘、不生锈、防潮、抗菌、性能优良的无菌表面和内壳,从而解决了气密性和保洁等问题。所有物料均按设计图纸在工厂加工成型,运至现场组合快速安装而成。室内所有设备均嵌入墙内,使整间实验室墙面均光滑平整无缝,防止积尘,方便清洁、消毒。在管道布线时应该严格按照要求布线,防止线的走火和外漏。建设生物安全实验室的门不要对着主实验操作区,应避开。其次门的朝向也是有技巧的。

全玻璃防腐材料的生物安全实验室
  所有的出口设有安全防护措施,安装防护栏,防护网和加盖防护等措施,在紧急情况下工作人员可快速找到逃生通道快速逃离,另外多个区域分阶段都应该安置有灭火器,拐弯处有逃生出口和应急照明灯,逃生时应量不要走电梯。

其次生物安全实验室配置和安装的基本的消防设备
灭火器  消防栓  报警器  安全灯  安全通道警示

生物安全实验室消防设备

以上消防设施应该全部配置,并经公安消防部门审核。

合理通过控制系统控制生物安全实验室的压差
  我们知道一般普通洁净实验室,主要控制有生命微粒对工作对象的污染。同时内部材料要经受各种灭菌剂侵蚀,内部一般保持正压。而生物安全洁净室,主要控制工作对象的有生命病毒细胞对外界和人的污染,生物安全实验室的重点是负压设计,因为里面都是对人体有不同程序伤害的生物,所以为了保证实验室人员的安全,这些生物是不可能离开过实验室,是需要在室内严格处理的。
生物安全实验室压差控制原理图
生物安全实验室按照不同防护级别,压差也不同
1.BSL—3主实验室相对于大气的最小负压不应小于-30Pa,
BSL—4主实验室相对于大气的最小负压不应小于-40Pa。
2.ABSL—3主实验室相对于大气的最小负压不应小于-40Pa,其中解剖室不应小于-50Pa;
ABSL—4主实验室相对于大气的最小负压不应小于-50Pa,其中解剖室不应小于-60Pa。
三、微生物实验室基本配置
 生物安全实验室还要尽可能多的为实验工作提供方便,减少污染的传递因此在设计上应考虑一些必备的实验室用器具。
1、互锁式传递窗:在P2实验室配有两个传递窗。保证了实验室物流的安全性。互锁式传递窗内有紫外线灯,当污染过物品拿出实验室前进行消毒.互锁式传递窗还保证了室外和室内空气的隔绝,
方便了实验人员的物品传递,减少了实验人员进出实验室的次数.传递窗室内室外都可控制。

生物安全实验室传递窗
2、自动闭门器:根据国家规范要求,在生物安全实验室门上安装有自动闭门器。
3、互锁门:主实验室设置一套两门互锁的电子互锁,当其中有一扇门未关时,另外一扇门将无法打开这样就对进入生物安全实验室室内的气流起到缓冲作用.互锁门还配置有应急开关,当发生意外事故时,按应急开关方便实验室人员尽快逃离现场。
4、监控系统:实验室内安装环境监控装置,设定参数,通过高敏感应器传送,有任何异常随时报警和提醒。
5、微压差表:根据生物安全实验室规范要求,P2实验室配置一套微压差控制系统.可显示室内外压差量,并人为按要求控制压差,根据室内外压差的变化调节压差达到安全范围内。
经过合理的布局设计再加上一套恒温恒湿洁净机组,净化室内空气,合理的控制室内气流,按照防护级别的不同,可采用不同的空气循环模式,防护等级高采用全新风系统,室内空气全新风,室内的气体通过净化系统层层过滤再合理排放。
全新风空气系统:新风量=排风量+压差风量
 对循环空气系统:新风量+回风量=回风量+排风量+压差风量

生物安全实验室压差控制表

6、插座:根据实验室使用要求。在每间实验室根据实验用途的不同,应配置足够数量的单相插座和三相插座。插座均采用嵌入式,气密型设计,选用进口名牌多功能防尘、防水、防漏电组合电源插板,采用先进工艺安装。
7、紫外灯:考虑洁净室的消毒要求,在P2主实验室应配置了两支紫外消毒灯,方便实验人员实验前后的物理消毒。
8
意外应急感应措施
(1)洗刷台及污水处理器:根据实验室使用需要,在洗刷消毒间配有洗刷台和污水处理器,水槽和下水软管都为为耐酸碱的PP材料,水龙头为实验室专用三联水龙头。
(2)洗眼器和感应水龙头:根据规范要求,在微生物实验区的洗刷台上面配有洗眼器,在实验人员眼睛万一接触危险物质时,可用它冲洗眼睛。为方便实验人员,感应水龙头可自动感应人身热量,放水并自动延时关闭。
9
生物安全柜(BSC-Ⅱ-A2):根据生物安全实验室的国家规范要求, P2实验室应配置一台生物安全柜。生物安全柜是用于生物实验室的主要隔离设备,可以防止有害悬浮微粒的扩散。基于对人员、环境与试验品样品所提供的保护依其等级不同而有所差异。Ⅱ级A2型生物安全柜能够提供对人员、试验样品、环境的全面保护,应用于对高危险微生物、有毒物质和放射寡核苷酸的操作。Ⅱ级A2型属前开门生物安全柜,通过垂直气流来保护工作人员,通过多层HEPA过滤保护样品,通过HEPA过滤排出气体来保护环境。气流通过HEPA进气过滤器从柜顶部沉降,气体达到工作面后,约50%气体被吸进柜后部格栅中,其余气体与室内空气在前格栅相遇,其中30%的空气能通过HEPA排气过滤器被排出,剩下70%空气经HEPA过虑与新风混合共同形成一个无菌工作区,有效防止交叉污染。室内空气与HEPA过滤空气相遇处产生气体屏障,使工作人员和样品得到隔离,保护实验人员安全,样品不受污染。

生物安全柜
 
建设完成后需要第三方专业检测机构和专家团队验收。以得到建设标准的保证。
                              
生物安全实验室标志
最后就是对生物安全实验室的管理
1.实验室应当定期对工作人员进行培训,保证其掌握实验室技术规范、操作规程、生物安全防护知识和实际操作技能,并进行考核。工作人员经考核合格的,方可上岗。未经学习培训者,不得从事相关工作。
 
2.实验室安全管理人员要根据本实验室具体情况,制定实验室生物安全操作规程,并对进入实验室进行实验的学生进行进行生物安全知识教育和培训。
 
3.未经农业部或市农业局批准,不得擅自采集、运输、接收保存重大动物疫病病料,不得转让、赠送已初步认定为重大动物疫病或者已确诊为重大动物疫病的病料,不得私自将病料样本寄往国外或者携带出境。
 
4.生物类实验室废弃物(包括动物残体等)应用专用容器收集,进行高温高压灭菌后处理。生物实验中的一次性手套及沾染EB致癌物质的物品应统一收集和处理,不得丢弃在普通垃圾箱内。

             生物安全实验室整体布局图
  所以生物安全实验室要真正安全,需要科瓦特实验室集规划,设计,建设,施工,维护,售后管理于一体。是一个集水电系统,净化系统,装修系统,通风与气流控制等等多方面于一体的,是一项非常复杂的工程,需要我们不断的探讨与研究。


 

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