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什么是P3实验室,建立P3实验室的要求是怎样

发表时间:2020-08-19 17:40:12阅读量:

  随着新冠肺炎防控进入关键时期,各种疫情防控的消息源源不断的传来,也给我们全体民众普及了诸多生物安全防控的知识,很多生物安全相关的事物频繁出现在我们视线中,P3实验室就是其中之一。在新冠肺炎疫情防控中,P3实验室发挥了重要作用,分离病毒毒株、研究病毒的侵入机制、变异追踪,以及疫苗研发、药物筛选都需要在P3实验室中进行。根据传染病原的传染性和危害性,国际上将生物安全实验室分为P1、P2、P3和P4四个生物安全等级,等级越高,防护水平越高。“从SARS、H1N1、MERS、埃博拉、H5N7等病毒到新型冠状病毒,所有相关研究都需要在P3或P4实验室中进行。在全国两会上,P3实验室的建设成为代表委员们热议的话题。针对目前国内缺少高等级生物安全实验室的现状,不少代表都呼吁应加大P3及P4实验室的布局建设。

  一、P3实验室在病毒研究中的意义

  ① 有效地保护环境不受污染,保证人们生活安全;

  ② 有效地保护操作者不受感染;

  ③ 有效地保护病原体样本不受污染。

  二、建立P3实验室必须达到三个条件

  ① 实验室建筑设计要符合二级屏障的标准,主要用于防止感染性微生物逸出进入环境,避免相邻区域的工作人员和环境暴露于可能的感染性气溶胶之中。

  ② 要安装一级屏障。所谓一级屏障主要指安全设备,包括系列生物安全柜、各种密闭容器和其他为了消除或减少暴露于有害生物材料设计的工程控制设施。

  ③ 要有严格的实验室操作和技术规程,要求实验人员应在处理致病性的和可能使人致死的病原方面受过专业训练,并由对病原工作有经验的、有资格的科学工作者监督。实验室人员工作时必须穿隔离服,所有与生物病原等操作有关的步骤,都应在生物安全柜或其他物理遏制装置内进行。

  三、P3实验室的选址要求

  P3级生物安全防护实验室可与其他用途房屋设在一栋建筑物中,但必须自成一区。该区通过隔离门与公共走廊或公共部位相隔。

  四、P3实验室的平面布局

  ① Ⅱ级或Ⅲ级生物安全柜的安装位置应远离实验间入口,避开工作人员频繁走动的区域,且有利于形成气流由“清洁”区域流向“污染”区域的气流流型。

  ② 当实验室的通风系统不设自动控制装置时,缓冲间面积不宜过大,不宜超过实验间面积的八分之一。

  ③ 三级生物安全防护实验室的核心区包括实验间及与之相连的缓冲间。

  ④ 缓冲间形成进入实验间的通道。必须设两道连锁门,当其中一道门打开时,另一道门自动处于关闭状态。如使用电动连锁装置,断电时两道门均必须处于可打开状态。在缓冲间可进行二次更衣。

  五、P3实验室污染源控制的要点

  ① 生物安全柜:诸如所有的实验操作都必须在生物安全柜中进行,也就是说SARS病毒或样本不会离开生物安全柜。动物实验也都是在负压动物实验柜中进行。

  ② 高效空气过滤:进入实验室的空气都是经过完全过滤的;排出的空气也必须经过消毒、过滤处理以保证洁净。

  ③ 负压密闭:实验室处于一个完全密闭环境中,环境气压要保持在40Pa~60Pa的负压状态,进入的空气不可能倒流。

  ④ 严格消毒:进入P3实验室的人员必须遵守严格消毒程序规定:工作人员在进入实验室前必须消毒,必须穿着隔离防护服和戴眼罩、口罩、手套等防护用具。人员必须进行消毒处理、换装后才能离开。实验室产生的废物及工作防护服等一律不能带出,需要经过物流通道先消毒,再通过传递窗进入高压灭菌锅,在消毒合格后才能进行下一步的垃圾处理。

  我们在建设P3生物安全实验室时,从安全使用、科学管理二方面着手,对世界上一些发达国家P3生物安全实验室布局,分区进行了分析和整理,结论是P3生物安全实验室大致可分为“三区二通道”、“三区一通道”,“单区单通道 ”等形式。经研究我们认为P3生物安全实验室建设是一套系统工程,平面布置是系统工程的一部分。应根据我国目前实际现状,结合我国《生物安全实验室建筑技术规范》要求,布置P3实验室平面,最后我们采用“三区一通道”形式布置。

  1人流

  一更〔换鞋〕→二更〔清洁〕→缓冲〔清洁〕→内准备(半污染)→缓冲〔污染〕→主实验室〔污染〕

  2物流

  外准备〔清洁〕→灭菌→内准备〔半污染〕→主实验室〔污染〕 按“三区一通道”形式布置,优点是可以减少污染源扩散空间,缺点是人,物双向进出,会造成交叉污染。因此应根据实验对象的要求,科学布置平面。根据工艺流程我们将P3实验室划分为污染区、半污染区、清洁区。各区之间设置缓冲间给予隔离,确保各区安全,可靠。

  3压力梯度

  压力梯度是关系到P3实验室的正常运转和工况稳定以及实验人员的舒适性,负压越大,对围护结构气密性要求越高,初投资和运行费用增加,反之负压越小,对实验室安全带来隐患。因此整个P3实验室压力梯度需要综合平衡,每级级差负压值取-10~―15Pa为宜。

  空调设计-设计参数确定

  1温湿度

  P3实验室内工作人员身穿防护服,透气性较差。要求室内温度低一些,而相对湿度不能过高,过高容易产生“菌尘”。因此温湿度设计参数我们定为温度22~24℃,湿度50~60%。

  2冷热源

  根据P3实验室工作的特殊性,有时需要24小时工作,如冷热源接大楼中央空调显然不合理.因此我们采用单独风冷热泵机组。夏天进出水温为7/12℃,冬天进出水温为45/55℃。冷热水通过水管接至洁净空调箱进行制冷或制热。由于P3实验室为全新风洁净空调系统,冷热负荷比较大,设计要求双压缩机,双风机,智能化化霜以及远程控制和报警功能。

  3新风量

  P3实验室必须是全新风空调系统,不允许回风。全新风空调系统投资大、能耗高。与我国现行节能标准有矛盾,但P3实验室建筑面积较小,空调工作时间为间断性,为确保使用的安全性,采用直流式空调系统是必要的。我们通过围护结构的严密性来降低送风量,而对围护结构进行保温减少冷热负荷损失,最大限度减少P3实验室运行费用,使它能安全、经济、合理地运行。

  4洁净度和换气次数

  P3实验室属生物洁净室范畴,它即要考虑尘埃数又要计算细菌数。生物实验室对负压要求严格,但对室内洁净度要求不是很高,我们取定主实验室和内准备为一万级,其它区域为十万级。