什么是P3實(shí)驗(yàn)室,建立P3實(shí)驗(yàn)室的要求是怎樣
隨著新冠肺炎防控進(jìn)入關(guān)鍵時(shí)期,各種疫情防控的消息源源不斷的傳來(lái),也給我們?nèi)w民眾普及了諸多生物安全防控的知識(shí),很多生物安全相關(guān)的事物頻繁出現(xiàn)在我們視線中,P3實(shí)驗(yàn)室就是其中之一。在新冠肺炎疫情防控中,P3實(shí)驗(yàn)室發(fā)揮了重要作用,分離病毒毒株、研究病毒的侵入機(jī)制、變異追蹤,以及疫苗研發(fā)、藥物篩選都需要在P3實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。根據(jù)傳染病原的傳染性和危害性,國(guó)際上將生物安全實(shí)驗(yàn)室分為P1、P2、P3和P4四個(gè)生物安全等級(jí),等級(jí)越高,防護(hù)水平越高。“從SARS、H1N1、MERS、埃博拉、H5N7等病毒到新型冠狀病毒,所有相關(guān)研究都需要在P3或P4實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。在全國(guó)兩會(huì)上,P3實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)成為代表委員們熱議的話題。針對(duì)目前國(guó)內(nèi)缺少高等級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)狀,不少代表都呼吁應(yīng)加大P3及P4實(shí)驗(yàn)室的布局建設(shè)。
一、P3實(shí)驗(yàn)室在病毒研究中的意義
?、佟∮行У乇Wo(hù)環(huán)境不受污染,保證人們生活安全;
② 有效地保護(hù)操作者不受感染;
?、邸∮行У乇Wo(hù)病原體樣本不受污染。
二、建立P3實(shí)驗(yàn)室必須達(dá)到三個(gè)條件
① 實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)要符合二級(jí)屏障的標(biāo)準(zhǔn),主要用于防止感染性微生物逸出進(jìn)入環(huán)境,避免相鄰區(qū)域的工作人員和環(huán)境暴露于可能的感染性氣溶膠之中。
② 要安裝一級(jí)屏障。所謂一級(jí)屏障主要指安全設(shè)備,包括系列生物安全柜、各種密閉容器和其他為了消除或減少暴露于有害生物材料設(shè)計(jì)的工程控制設(shè)施。
?、邸∫袊?yán)格的實(shí)驗(yàn)室操作和技術(shù)規(guī)程,要求實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)在處理致病性的和可能使人致死的病原方面受過(guò)專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練,并由對(duì)病原工作有經(jīng)驗(yàn)的、有資格的科學(xué)工作者監(jiān)督。實(shí)驗(yàn)室人員工作時(shí)必須穿隔離服,所有與生物病原等操作有關(guān)的步驟,都應(yīng)在生物安全柜或其他物理遏制裝置內(nèi)進(jìn)行。
三、P3實(shí)驗(yàn)室的選址要求
P3級(jí)生物安全防護(hù)實(shí)驗(yàn)室可與其他用途房屋設(shè)在一棟建筑物中,但必須自成一區(qū)。該區(qū)通過(guò)隔離門(mén)與公共走廊或公共部位相隔。
四、P3實(shí)驗(yàn)室的平面布局
?、佟、蚣?jí)或Ⅲ級(jí)生物安全柜的安裝位置應(yīng)遠(yuǎn)離實(shí)驗(yàn)間入口,避開(kāi)工作人員頻繁走動(dòng)的區(qū)域,且有利于形成氣流由“清潔”區(qū)域流向“污染”區(qū)域的氣流流型。
?、凇‘?dāng)實(shí)驗(yàn)室的通風(fēng)系統(tǒng)不設(shè)自動(dòng)控制裝置時(shí),緩沖間面積不宜過(guò)大,不宜超過(guò)實(shí)驗(yàn)間面積的八分之一。
?、邸∪?jí)生物安全防護(hù)實(shí)驗(yàn)室的核心區(qū)包括實(shí)驗(yàn)間及與之相連的緩沖間。
?、堋【彌_間形成進(jìn)入實(shí)驗(yàn)間的通道。必須設(shè)兩道連鎖門(mén),當(dāng)其中一道門(mén)打開(kāi)時(shí),另一道門(mén)自動(dòng)處于關(guān)閉狀態(tài)。如使用電動(dòng)連鎖裝置,斷電時(shí)兩道門(mén)均必須處于可打開(kāi)狀態(tài)。在緩沖間可進(jìn)行二次更衣。
五、P3實(shí)驗(yàn)室污染源控制的要點(diǎn)
?、佟∩锇踩瘢褐T如所有的實(shí)驗(yàn)操作都必須在生物安全柜中進(jìn)行,也就是說(shuō)SARS病毒或樣本不會(huì)離開(kāi)生物安全柜。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也都是在負(fù)壓動(dòng)物實(shí)驗(yàn)柜中進(jìn)行。
?、凇「咝Э諝膺^(guò)濾:進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室的空氣都是經(jīng)過(guò)完全過(guò)濾的;排出的空氣也必須經(jīng)過(guò)消毒、過(guò)濾處理以保證潔凈。
?、邸∝?fù)壓密閉:實(shí)驗(yàn)室處于一個(gè)完全密閉環(huán)境中,環(huán)境氣壓要保持在40Pa~60Pa的負(fù)壓狀態(tài),進(jìn)入的空氣不可能倒流。
④ 嚴(yán)格消毒:進(jìn)入P3實(shí)驗(yàn)室的人員必須遵守嚴(yán)格消毒程序規(guī)定:工作人員在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前必須消毒,必須穿著隔離防護(hù)服和戴眼罩、口罩、手套等防護(hù)用具。人員必須進(jìn)行消毒處理、換裝后才能離開(kāi)。實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)生的廢物及工作防護(hù)服等一律不能帶出,需要經(jīng)過(guò)物流通道先消毒,再通過(guò)傳遞窗進(jìn)入高壓滅菌鍋,在消毒合格后才能進(jìn)行下一步的垃圾處理。
我們?cè)诮ㄔO(shè)P3生物安全實(shí)驗(yàn)室時(shí),從安全使用、科學(xué)管理二方面著手,對(duì)世界上一些發(fā)達(dá)國(guó)家P3生物安全實(shí)驗(yàn)室布局,分區(qū)進(jìn)行了分析和整理,結(jié)論是P3生物安全實(shí)驗(yàn)室大致可分為“三區(qū)二通道”、“三區(qū)一通道”,“單區(qū)單通道 ”等形式。經(jīng)研究我們認(rèn)為P3生物安全實(shí)驗(yàn)室建設(shè)是一套系統(tǒng)工程,平面布置是系統(tǒng)工程的一部分。應(yīng)根據(jù)我國(guó)目前實(shí)際現(xiàn)狀,結(jié)合我國(guó)《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范》要求,布置P3實(shí)驗(yàn)室平面,最后我們采用“三區(qū)一通道”形式布置。
1人流
一更〔換鞋〕→二更〔清潔〕→緩沖〔清潔〕→內(nèi)準(zhǔn)備(半污染)→緩沖〔污染〕→主實(shí)驗(yàn)室〔污染〕
2物流
外準(zhǔn)備〔清潔〕→滅菌→內(nèi)準(zhǔn)備〔半污染〕→主實(shí)驗(yàn)室〔污染〕 按“三區(qū)一通道”形式布置,優(yōu)點(diǎn)是可以減少污染源擴(kuò)散空間,缺點(diǎn)是人,物雙向進(jìn)出,會(huì)造成交叉污染。因此應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的要求,科學(xué)布置平面。根據(jù)工藝流程我們將P3實(shí)驗(yàn)室劃分為污染區(qū)、半污染區(qū)、清潔區(qū)。各區(qū)之間設(shè)置緩沖間給予隔離,確保各區(qū)安全,可靠。
3壓力梯度
壓力梯度是關(guān)系到P3實(shí)驗(yàn)室的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和工況穩(wěn)定以及實(shí)驗(yàn)人員的舒適性,負(fù)壓越大,對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性要求越高,初投資和運(yùn)行費(fèi)用增加,反之負(fù)壓越小,對(duì)實(shí)驗(yàn)室安全帶來(lái)隱患。因此整個(gè)P3實(shí)驗(yàn)室壓力梯度需要綜合平衡,每級(jí)級(jí)差負(fù)壓值取-10~―15Pa為宜。
空調(diào)設(shè)計(jì)-設(shè)計(jì)參數(shù)確定
1溫濕度
P3實(shí)驗(yàn)室內(nèi)工作人員身穿防護(hù)服,透氣性較差。要求室內(nèi)溫度低一些,而相對(duì)濕度不能過(guò)高,過(guò)高容易產(chǎn)生“菌塵”。因此溫濕度設(shè)計(jì)參數(shù)我們定為溫度22~24℃,濕度50~60%。
2冷熱源
根據(jù)P3實(shí)驗(yàn)室工作的特殊性,有時(shí)需要24小時(shí)工作,如冷熱源接大樓中央空調(diào)顯然不合理.因此我們采用單獨(dú)風(fēng)冷熱泵機(jī)組。夏天進(jìn)出水溫為7/12℃,冬天進(jìn)出水溫為45/55℃。冷熱水通過(guò)水管接至潔凈空調(diào)箱進(jìn)行制冷或制熱。由于P3實(shí)驗(yàn)室為全新風(fēng)潔凈空調(diào)系統(tǒng),冷熱負(fù)荷比較大,設(shè)計(jì)要求雙壓縮機(jī),雙風(fēng)機(jī),智能化化霜以及遠(yuǎn)程控制和報(bào)警功能。
3新風(fēng)量
P3實(shí)驗(yàn)室必須是全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng),不允許回風(fēng)。全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)投資大、能耗高。與我國(guó)現(xiàn)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)有矛盾,但P3實(shí)驗(yàn)室建筑面積較小,空調(diào)工作時(shí)間為間斷性,為確保使用的安全性,采用直流式空調(diào)系統(tǒng)是必要的。我們通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的嚴(yán)密性來(lái)降低送風(fēng)量,而對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行保溫減少冷熱負(fù)荷損失,最大限度減少P3實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行費(fèi)用,使它能安全、經(jīng)濟(jì)、合理地運(yùn)行。
4潔凈度和換氣次數(shù)
P3實(shí)驗(yàn)室屬生物潔凈室范疇,它即要考慮塵埃數(shù)又要計(jì)算細(xì)菌數(shù)。生物實(shí)驗(yàn)室對(duì)負(fù)壓要求嚴(yán)格,但對(duì)室內(nèi)潔凈度要求不是很高,我們?nèi)《ㄖ鲗?shí)驗(yàn)室和內(nèi)準(zhǔn)備為一萬(wàn)級(jí),其它區(qū)域?yàn)槭f(wàn)級(jí)。
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