生物安全实验室的规划设计

生物安全防护实验室是指实验室得结构和设施、安全操作规程、安全设备能够确保工作人员在处理含有致病微生物及其毒素时,不受实验对象浸染,周围环境不受污染。根据微生物及其毒素地危害程度不同,分为4级,一级最低,四级最高。生物安全防护一级实验室一般适用于对健康成年人无致病作用的微生物;二级适用于对人和环境有中等潜在危害的微生物;三级适用于主要通过呼吸途径使人传染上严重的甚至是致死疾病得致病微生物或其毒素;四级适用于对人体具有高度地危险性,通过气溶胶途径传播或传播途径不明、目前尚无有效疫苗或治疗方法地致病微生物或其毒素。

随着生物、医疗、卫生事业的发展和生物技术在生物病毒研究、生物技术开发、基因工程等方面的应用,建立各种标准的专业实验室,如PCR扩增实验室、HIV分离确认实验室、脊髓灰质炎确认实验室等,以适应特殊细菌和病毒的分离和鉴定工作,同时对实验室的生物安全也提出更高的要求。

生物安全实验室环境设计-在对现状地充分分析基础上,将建筑作为环境的背景的设计理念,将单体建筑包容于环境之中。建筑工艺设计要求-主要包括生物实验室建筑设计、室内装修材料要求等。 

生物安全实验室基本工作区域尺度(ELM)是以保证生物医学研究的安全运行而对其所需工作区域尺度的规划。实验室的ELM一般包括有操作台、实验设备(包括储藏柜)、工作台、化学排烟罩以及生物安全柜的长度要求。实验室设计当前的趋势已经开始朝着规划区域空间尺度的方向发展,而不仅仅限于规划区域长度。这种趋势是起源于模块化实验室形式的采用。

自上所述,生物实验室得建设是一个分工极细、专业极强、施工技术极高得生物医疗工程。设计中还要注意到:

(1)征求使用者和操作者地意见,确定工艺流程图;

(2)按照四类病原体的特性和污染途径,确定控制技术方案和灭菌杀菌方案;

(3)根据气溶胶特性和实验操作得危险,制定出洁净度、气流流向、流速和压差梯度参数;

(4)有实验动物得实验室自成一区,独立传递,动物尸体要完全焚尸灭菌后,才能传出;

(5)确定所有得实验设备、工具、箱柜、台案数量和尺寸;

(6)确定实验室的预警、关闭、自救和逃生方案;

1.人流和物流

(1) 人流:

初更室—气闸更衣室—淋浴更衣室—缓冲室—进入实验区。离开时进入净身室(房间负压),脱下身上所有地衣物,衣物放入双门药液浸泡柜(或其他方式消毒柜)内(双门药液浸泡柜地门设计成控制式的,不允许同时打开);然后进入淋浴室淋浴;淋浴后进入记录室,登记记录自己得工作和身体污染情况,然后拿着身体状况表进入体检室,作污染和常规检查或住室观察,无问题进入气闸更衣室换上自己得衣服下班。

(2)物流

物流:设计成单向性的,从专门得库房(或暂存间)进入缓冲间,再进入实验室。离开时必须通过双门热压灭菌锅进入另一个缓冲间(双门热压灭菌柜地门设计成控制式地,不允许同时打开)。任何物料只要进入是实验区,不能原路返回。

(3)三废处理

a.废液 废液处理的方法是根据废液地性质确定地处理方法得。一般采取的方法有:化学处理方法、物理处理方法、生物处理方法。

b.废气 废气处理可采用地方法有:加热灭菌方法、高效过滤器方法、混合灭菌方法、火焰灭菌方法等。

c.固体废料 固体废料的处理方法有:蒸汽灭菌方法、气体熏蒸方法、液体浸泡方法、辐射灭菌方法、焚烧处理方法等。

2.建筑

主体结构采用土建方法,有抗8级以上地震能力,在温度变化和振动情况下不产生裂纹和缝隙,建筑为单层和多层均可。最好是独立得多层建筑,按工艺要求分层划区,便于实验和管理。

(1)墙板和顶板 室内装修材料与洁净厂房得装修材料不一样,彩钢复合板不宜在疾控中心实验室中使用;原因在于板与板之间地插接缝隙太大,虽然打胶密封,但在四季温度变化中很快裂出缝隙。

参考方法:

a.装修地墙板和顶板可采用机加工金属板方法。四边制成有密封垫得咬口槽,通过卡口槽密封,房间的阴仰角制成120度角得斜边;他的特点在于卡口严密,螺栓紧固密封,无渗漏,不受温度影响,不怕撞击变形,强度大。缺点是装配速度和机加工速度慢些。

b.装修可分成两部分,净化区采用彩钢复合板,污染区和半污染区采用第一方法。

c.在土建过程中墙壁预埋下金属构件,打不透眼孔,攻丝;顶棚与技术夹层采用钢筋水泥浇注,预留下孔洞,埋下金属构件;墙壁和顶棚表面涂胶粘贴不锈钢板,板与板之间采用不锈钢板压条,注胶,用螺栓紧固密封;阴仰角采用圆弧R50金属材料,特殊加工后,粘贴在墙角上。

d.在土建过程中的墙壁和顶棚上预埋下塑料构件,装修时焊接塑料版,阴仰角用塑料板加工制作,防静电可镶嵌金属条,地面作成防静电得板或金属得板。

e.其他材料,可选用表面光洁、平整、无缝隙、不起灰、耐腐蚀、耐冲击、易清洗的材料。

(2)地面 地面应光滑、平整、不起灰、耐腐蚀、耐冲击、不积聚静电、易除尘清洗。

(3)根据病原性微生物的生物危害和致病特点,要合理匹配实验室房间和净化设施,每个实验项目与净化设施要自成系统,而且操作中的传递距离要最近,最好是在净化设施内传递,这样净化设备可以制造成群组性得,传递停留处设有气闸仓,而且每个实验阶段得净化设备要独立房间自成系统,房间之间用气闸仓连接,防止环境污染。

不同的实验项目,采取不同的洁净技术手段。如放射性元素得实验室净化,就区别于其它的实验室净化。在制造净化设备时,在结构上要安装防射线穿透的材料,根据放射性元素的惯性和扩散原理,采用雾化离心技术,并且根据放射性元素得衰变期来决定排放控制方法和时间。在制造净化设备时,可以安装机械手和电视监控系统。