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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(xué)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(fēng)管道過濾層,四層為空調(diào)設(shè)備與送排風(fēng)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(xùn),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(fēng)和排風(fēng)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(xué)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(xué)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(xué)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(xué)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(fēng)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(fēng)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(xué)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(fēng)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(fēng)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(xué)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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