生物安全實驗室等級劃分標準
生物安全防護實驗室是指生物實驗室的安全操作規程、結構和設施、安全設備能夠確保工作人員在處理含有致病微生物及其毒素時,不受實驗對象侵染,周圍環境不受汙染。生物安全防護一級實驗室一般適用於對健康成年人無致病作用的微生物;二級適用於對人和環境有中等潛在危害的微生物;三級適用於主要通過呼吸途徑使人傳染上嚴重的甚至是致死疾病的致病微生物或其毒素;四級適用於對人體具有高度的危險性,通過汽溶膠途徑傳播或傳播途徑不明、目前尚無有效疫苗或治療方法的致病微生物或其毒素。分為四級,一級最低,四級最高。是根據微生物及其毒素的危害程度不同分類的。
一級生物安全實驗室:
若在此級實驗室內同時進行非基因重組的實驗時,需明確劃分實驗區域,小心進行操作.
一級生物安全實驗室具備跟一般微生物學實驗室相同等級的設備.
實驗所產生之所有生物材料廢棄物,需儘快滅菌後再依院方「感染性廢棄物管理」相關辦法丟棄.被汙染的器具需先經滅菌後,再清洗使用或丟棄.
不得用口做吸量操作.
每日實驗結束時需滅菌實驗臺,如實驗中發生汙染,需立即加以滅菌.
操作重組體之後,或離開實驗室之前要洗手.
在所有操作中,應儘量避免產生氣霧.
進行實驗時,宜關閉實驗室的門窗.
實驗室內禁止飲食,吸菸及保存食物.
要從實驗室搬離被汙染物品時,必需將其放入堅固且不漏的容器,在實驗室內密封后才可運出.
防除實驗室的非實驗用生物,如昆蟲及鼠類等.
需遵守計劃主持人所訂之其他事項.
若有其他方法可用,應避免使用針頭.
實驗用衣物的使用,需遵從計畫主持人的指示.
二級生物安全防護實驗室
1、在實驗室內配備生物安全櫃。
2、設洗眼設施,必要時應有應急噴淋裝置。
3、符合BSL-2實驗室建設要求。
4、有可靠的電力供應和應急照明。必要時,重要設備如培養箱、生物安全櫃、冰箱等應設備用電源。
5、實驗室門口帶鎖並可自動關閉。實驗室的門應有可視窗。
6、在實驗室的工作區域處應有存放個人衣物的條件。
7、在實驗室所有的建築內配備高壓蒸汽滅菌器,並按期檢查和驗證,以保證符合要求。
8、考慮機械通風,如使用窗戶自然通風,有防蟲紗窗。
9、實驗室出口有在黑暗是可明確辨認的標識。
10、有足夠的存儲空間擺放物品以方便使用。在實驗室工作區域處還有供長期使用的存儲空間。
三級生物安全防護實驗室
全稱叫「生物安全防護三級實驗室」。P是英語protect保護的縮寫。整個實驗室完全密封,室內處於負壓狀態,從而使實驗室內部的氣體不會跑到外面而造成汙染
安全設備和個體防護
實驗室中必須安裝Ⅱ級或Ⅱ級以上生物安全櫃。所有涉及感染性材料的操作應在生物安全櫃中進行。當這類操作不得不在生物安全櫃外進行時,必須採用個體防護與使用物理抑制設備的綜合防護措施。
在進行感染性組織培養、有可能產生感染性氣溶膠的操作時,必須使用個體防護設備。
當不能安全有效地將氣溶膠限定在一定範圍內時,應使用呼吸保護裝置。
工作人員在進入實驗室工作區前,應在專用的更衣室(或緩衝間)穿著背開式工作服或其他防護服。工作完畢必須脫下工作服,不得穿工作服離開實驗室。可再次使用的工作服必須先消毒後清洗。
工作時必須戴手套(兩副為宜)。一次性手套必須先消毒後丟棄。
在生物實驗室中必須配備有效的消毒劑、眼部清洗劑或shengli鹽水,且易於取用。可配備應急藥品。
四級生物安全防護實驗室
P4實驗室是從事致病性微生物實驗的單位,作為各類傳染病菌(毒)研究操作的基本單元,實驗室必須有防止致病性微生物擴散的制度和人體防護措施;不同危害群的微生物,必須在不同的物理性防護條件下操作,一方面防止實驗人員和其他物品受汙染,同時也防止其釋放到環境中。
傳染病的傳染性和危害性是不同的,傳染病原分為四個危害等級。第一級危害群微生物:與人類成人健康和疾病無關;第二級危害群微生物:在人類所引起的疾病很少是嚴重的,而且通常有預防及治療的方法;第三級危害群微生物:在人類可以引起嚴重或致死的疾病,可能有預防和治療的方法;第四級危害群微生物:在人類可以引起嚴重或致死的疾病,但通常無預防和治療的方法,如炭疽桿菌、霍亂弧菌、伊波拉病毒、天花病毒等。
所謂物理性防護,是由隔離設備、實驗室的設計及實驗實施等3個方面組成,根據其密封程度的不同,國際上將其分為P1、P2、P3和P4共四個生物安全等級。「P」是英文Protect(保護)的縮寫。第四級即P4實驗室是生物安全最高等級,可有效阻止傳染性病原體釋放到環境中,同時為研究人員提供安全保證。
當實驗室工作人員處理含有病原微生物實驗材料或寄生蟲的病原微生物時,實驗室和動物實驗室設計旨在確保受試者不會對人類,動物和植物構成生物危害,並確保周圍環境環境沒有受到汙染。對施工有特殊要求。根據實驗對象的危害程度,生物安全實驗室一般分為四個層次,其中第一層次對生物安全隔離的要求最低,第四層次最高。3級和4級屬於高級生物安全實驗室,有時也稱為生物安全潔淨室,通常稱為P3、 P4實驗室。
1、實驗室分級
1級:對人體的影響、動植物或環境危害較低,健康成人的病原性疾病沒有致病因素。
2級:對人類具有中度危害或潛在危險的毒力因子、動物或植物,不會對健康成人、動物和環境造成嚴重傷害。有效的預防和治療措施。
3級:對人類極為危險的動物和植物或環境,主要通過氣溶膠引起嚴重甚至致命的疾病,或動物,植物和環境的高毒性致病因子。通常有預防和治療措施。
4級:對人類極為危險的、動物或植物,通過氣溶膠途徑環境傳播或傳播,或未知的、危險致病因素。沒有預防和治療措施。
近年來,特別是SARS流行後,許多科研單位、、醫院、商檢和衛生防疫部門已建成或即將建設生物安全實驗室。由於生物安全實驗室的專業性強,中國標準化標準不完善,施工方也缺乏相關經驗,施工中也存在一些問題。根據作者的經驗,提出了一些預防措施,供生物安全實驗室所有者的、設計單位和施工單位參考。
2、經濟方面(1)對於高級生物安全實驗室而言,由於成本高,不宜盲目建造和避免浪費。在建立生物安全實驗室之前,應提供對實驗室主要用途,基本性能指標和施工實驗室目的的全面了解。生物安全實驗室的水平應根據被測對象的危害確定,高水平不能盲目追求,因為水平越高,建設和運營成本越高。
(2)為了平衡初始投資和經營費用之間的關係,您不僅要追求低初始投資,選擇廉價設備或簡單的系統形式,而且要忽視運營成本,避免建設成本。情況。生命周期成本分析方法應在設計過程中進行,經過技術經濟分析後,應選擇合理的、經濟設計方案。
3、精心挑選設計和施工單位
(1)由於希望建立生物安全實驗室的單位數量不斷增加,一些對生物安全實驗室知之甚少的公司也希望進入生物安全實驗室的建築市場。但是,由於生物安全實驗室的特殊性,特別是技術和生物安全方面的一系列特殊要求,很難建立一個高級別的生物安全實驗室或對生物安全實驗室的認識不足。合格的生物安全實驗室會造成人力和物力資源的浪費。
雖然一些非正規單位利用低價競爭抓住了市場,但已經取得了一些工程成果。但是,性能不等於專業,而低價不等於質量。所謂的工程性能只能是一個負壓實驗室,最好是極高的生物安全實驗室彼此相差甚遠。
(2)目前,中國有很多企業有能力承擔高水平生物安全實驗室的設計和建設任務。因此,用戶在選擇承包商時應特別謹慎。設計或建造高水平生物安全實驗室並具備資格的公司應對自己和社會負責。特別要強調的是,生物安全實驗室的空氣淨化和真空控制系統比一般的供暖,通風和空調系統重要得多,必須進行詳細的設計計算。
(3)近年來,一些外國公司在中國也建立了一些三級生物安全實驗室,其中一些是成功的,但也存在一些缺陷,主要是生物安全實驗室的技術要點。不是很清楚。因此,雖然他們使用許多高檔和昂貴的建築材料,但他們仍然不符合要求。還有一些小公司使用外國公司的品牌,他們提供的設計圖紙基本上是普通的負壓實驗室,不能滿足生物安全實驗室的要求。
4、平面布局問題
布局過於繁瑣只會增加使用上的不便,實際上並沒有太大的實際效果;複製國外簡單的實驗室布局不符合中國的環境特點和管理水平。由於布局布局不合理,一些實際項目增加了初期投資和管理難度,有些項目影響了實驗室空氣的清潔度。因此,合理合理的布局非常重要,這要求業主和設計師充分了解生物安全性並相互充分溝通。
5、空調通風系統
(1)一些設計者不清楚生物安全的概念,導致生物安全實驗室的氣流組織不合理,死腔過多。生物安全實驗室要求氣流必須從清潔區域流到汙染區域。室內空氣供氣和排氣口的位置應儘量減少氣流停滯的空間,室內排氣口應放置在一側布置的最危險區域。有障礙。一些工程風口衝擊生物安全櫃,生物安全櫃工作窗的氣流和保護氣流相互幹擾,增加了致病因素的洩漏。
(2)密封性能差,包括密封實驗室外殼和密封空調通風管道。保持結構的密封性能差,主要在門窗部分,隔牆的某些接縫密封性能差;空調通風管道的製造工藝不符合要求,密封材料不合格。這些都違背了高生物安全實驗室對良好密封要求的基本原則。
(3)排氣系統過濾器的安裝位置不合理,排氣扇正壓端安裝高效過濾器,不能滿足汙染排氣段的負壓要求。
(4)排氣系統不添加高效過濾器,但使用高空排放,這也是不允許的。一些設計或施工單位在理解高速排放方面存在問題。他們認為高速排放意味著排氣管的風速應超過13米/秒。結果,排氣阻力大,並且不能實現所需的排氣量。在室內維護很困難。所需的負壓。或者排氣扇頭擴大,噪音和功耗也增加。
喜歡看科幻片人相信對這樣的情景並不陌生,某種病毒突然從實驗室洩漏並迅速傳播,甚至只是暴露在空氣中就足以感染甚至死亡,令人無處遁逃……
新冠肺炎疫情發生以來,一方面科研人員在加緊進行病毒研究及藥物試驗,另一方面,一些人也擔心,先進的生物實驗室會不會就成為病毒傳染的重要場所?科技部2月15日出臺了《關於加強新冠病毒高等級病毒微生物實驗室生物安全管理的指導意見》,要求實驗室發揮平臺作用,服務科技攻關需求,各主管部門要加強對實驗室,特別是對病毒的管理,確保生物安全。
那麼,這些生物安全實驗室能夠確保不汙染外環境嗎?實驗室又是如何進行人員防護和汙水廢物處理的?
實驗室危險等級有高下
據了解,根據傳染病的傳染性和危害性,以及實驗室安全環境的不同,國際上將實驗室分為P1、P2、P3和P4共四個安全等級,「P」是英文Protect(保護)的縮寫。
P1實驗室:基礎實驗室,適合對人體、動植物或環境危害較低,不具有對健康成人,動植物致病的因子。
P2實驗室:基礎實驗室,適用於對人體、動植物或環境具有中等危害或具有潛在危險的致病因子,對健康成人、動物和環境不會造成嚴重危害,有有效的預防和治療措施。
P3實驗室:防護實驗室,適用於處理對人體、動植物或環境具有高度危害性,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,或對動植物和環境具有高度危害的致病因子,通常有預防和治療措施。
P4實驗室:最高級別防護實驗室,適用於對人體、動植物或環境具有高度危害性,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。沒有預防和治療措施。比如伊波拉病毒。
事實上,早在2003年,我國就決定啟動四級生物安全實驗室建設。但直到2015年,中國科學院武漢國家生物安全實驗室,我國首個P4實驗室才正式投入運行。除我國外,目前全球公開擁有P4實驗室的僅有法國、加拿大、德國、澳大利亞、美國、英國、瑞典和南非等國。
P4實驗室是個怎麼的密封盒子?
我國生物安全實驗室的建設需要嚴格遵照已發布的《生物安全實驗室建築技術規範》。根據規範,P2實驗室宜實施一級屏障和二級屏障,而P3和P4實驗室需要設置一級屏障和二級屏障。
中科院神經科學研究所的張欣妍介紹,一級屏障保障了實驗操作者與被操作對象之間的隔離,包括生物安全櫃和正壓防護服等;二級屏障則是保障了生物安全實驗室與外部環境的隔離,其中就包括換氣系統,因此,一級屏障和二級屏障分別是實驗人員和外界環境的保護傘。建築技術規範中也詳細制定了P3和P4等級實驗室的主要房間,包括主實驗室,主實驗室緩衝間,隔離走廊,防護服更換間,準備間,淋浴區等的技術指標。超高的清潔級別,恆定範圍的溫度、溼度以及壓差都是實驗安全的保證。
那麼,P4實驗室究竟什麼樣?
位於湖北的「武漢P4實驗室」建築主體分為4層。從下自上,底層是汙水處理和生命維持系統,第二層是核心實驗室,第三層是過濾器系統,二層和三層之間的夾層是管道系統,最上一層是空調系統。
「所有一層、三層、四層、夾層均是為了保證二層核心實驗室的正常運行,保證實驗室裡面是單向氣流,是一個負壓狀態。裡面的東西不能出來,只有外面的東西有可能進去,就像一個密封的盒子。」中科院武漢分院院長、P4實驗室主任袁志明此前強調。
張欣妍對此也表示, P3和P4實驗室會同時設有多道安裝連鎖裝置的門,保證無法同時打開兩道門,以防止空氣流通。實驗室內部的空氣必須經由高效過濾器過濾後才可向外排放。
在進入高等級實驗室前,人員需要經過多道程序,包括外更衣間、淋浴間、內更衣間、緩衝間等,從外面進到實驗室內部可能需要20-30分鐘。
實驗室人員防護採用正壓防護服,使之保持科研人員與有潛在汙染的環境處於完全隔絕狀態,類似太空中的太空人,其呼吸所需空氣完全由呼吸空氣供應站通過可控、安全的輸送管道供給。
至於實驗人員穿著的防護服則更加不會被放過,人員在離開汙染環境的實驗室前通過化學淋浴完成正壓工作的去汙染程序。
關於汙水和廢物,記者在「武漢P4實驗室」官網看到,化學淋浴廢水和實驗室工作產生的活毒廢水通過雙層排汙管道收集系統,集中收集到汙水處理站,通過135攝氏度高溫消毒處理。實驗室感染性固體廢棄物通過雙扉高壓滅菌鍋消毒後,進行無害化焚燒處理。
即使「銅牆鐵壁」,生物實驗室的安全監管仍不可大意。
2019年9月16日,俄羅斯存放活性天花病毒的Vector實驗室發生爆炸,雖然事後該研究中心聲明發生爆炸的房間裡沒有生物危險物質,也沒有造成任何結構損傷,沒必要引起恐慌或感到威脅,但仍然引起了人們對生物實驗室的安全警惕。
當前,不少的生物安全實驗室都加入到新型冠狀病毒的科研攻關,他們是與新冠肺炎最近的抗疫戰士,我們在向他們致敬的同時,也提醒各部門保障實驗室安全防護,嚴防汙染。
(史小靜)