根據實(shí)驗室的設計特點(diǎn)、建筑結構和屏障設施等可將生物安全實(shí)驗室分為四個(gè)安全防護等級,即生物安全防護水平一級(biosafety level,BSL-1)~生物安全防護水平四級(biosafetylevel,BSL-4),BSL-1防護水平和隔離要求最低,BSL-4防護水平和隔離要求最高。
BSL-1、BSL-2實(shí)驗室屬基礎實(shí)驗室,BSL-3實(shí)驗室為屏障實(shí)驗室,BSL-4實(shí)驗室為高度屏障實(shí)驗室。但使用頻率最高,最頻繁的是BSL-2級實(shí)驗室,因此,這里需要對BSL-2實(shí)驗室的建設問(wèn)題重點(diǎn)討論。
實(shí)驗室生物安全防護的基本要求,首先是實(shí)驗室在建設前就要委托具有生物安全實(shí)驗室設計資質(zhì)的設計單位,進(jìn)行科學(xué)合理的設計,并組織專(zhuān)業(yè)人員對設計方案進(jìn)行安全性、科學(xué)性、實(shí)用性、選址布局的合理性及可行性等方面論證。
其次,實(shí)驗室的建設應由具有生物安全實(shí)驗室建設經(jīng)驗的單位承建;再者,在建設過(guò)程中的施工質(zhì)量及用材等方面進(jìn)行監督與質(zhì)量控制,最后應對建成的實(shí)驗室進(jìn)行工程質(zhì)量的驗收。
生物安全實(shí)驗室在平面布局上可通過(guò)分區物理隔離措施,將實(shí)驗污染區和其它清潔區進(jìn)行隔離,還有就是通過(guò)氣流組織的方式,使實(shí)驗室形成單向氣流(負壓梯度),即空氣氣流由清潔區向污染區方向流動(dòng),達到抑制感染性因子外泄的目的。
1、安全原則:毒性強、感染性高的專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室應與辦公區域隔離,成獨立或相對獨立區域;病原微生物實(shí)驗室等盡量設在人員流動(dòng)少的區域(新建最好獨立設置)。
2、實(shí)驗室流向:由安全低毒實(shí)驗室向高毒高感染性實(shí)驗室過(guò)度,高度高感染性實(shí)驗室應遠離人員活動(dòng)頻繁區域,設在建筑物末端。
3、人流物流通道盡量分開(kāi):人員進(jìn)出通道和物品通道分開(kāi);潔凈物品與污染物品通道分開(kāi)。
4、按項目設立專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室:HIV、PCR、正常細胞、血清免疫學(xué)、動(dòng)物、放射等,形成合理分區布局。
5、隔離:通風(fēng)系統:布局:潔凈與污染區域;維護結構:維護結構隔離;物理抑制設備:安全柜、負壓通風(fēng)柜等。
內部?jì)舾撸簼崈魧?shí)驗室:2.5~2.6m;生物安全實(shí)驗室:2.5~2.6m;一般實(shí)驗室:2.7~2.8m; 設備層高度(技術(shù)夾層):1.2~1.5m。
門(mén):1.1~1.5m,留有設備門(mén)
BSL-1和BSL-2級實(shí)驗室在選址和建筑物間距方面并沒(méi)有特殊要求,也不要求有單獨的建筑物,不過(guò)BSL-2級實(shí)驗在布局上還是強調要與辦公用房和其它公共用房隔離,盡量自成一區或設在建筑物的一端,遠離公共活動(dòng)場(chǎng)所,對功能接近的實(shí)驗室最好集中布局,盡可能減少對其它區域的影響。
BSL-2實(shí)驗室內部平面布局一般應分成準備區和污染區,根據涉及的病原微生物危害程度,必要是可增加半污染區。
BSL-2實(shí)驗室分區應根據實(shí)驗室涉及的病原微生物危害程度和傳播途徑的特點(diǎn)以及各功能實(shí)驗室的專(zhuān)業(yè)要求,根據有利于實(shí)驗污染因子控制和防止擴散的原則進(jìn)行布局 ,原則上應盡量將相對危害程度高,容易擴散的病原微生物檢測實(shí)驗室要設置在實(shí)驗室末端,并將功能相近的實(shí)驗室相對集中,相鄰布局為宜。
BSL-2實(shí)驗室對建筑物的可靠度和抗震設計方面沒(méi)有特別明確的規定,根據國家GB 50346《生物安全實(shí)驗室建筑技術(shù)規范》中要求,BSL-2實(shí)驗室可采用窗戶(hù)進(jìn)行自然通風(fēng),但應設防蟲(chóng)紗窗。有防節肢動(dòng)物設施。
生物安全二級實(shí)驗室的安全主要通過(guò)實(shí)驗室內部合理的專(zhuān)業(yè)設計、合理的功能分區、配備必要的生物安全設備及嚴格規范的個(gè)人防護措施,還有完善的安全管理制度與標準的實(shí)驗操作程序來(lái)保障的。
標準的實(shí)驗室設施和必要的防護設備是基礎,正確規范的個(gè)人防護是保證,嚴格的管理措施是關(guān)鍵。只有三者均達到相應的要求,才能保證實(shí)驗室的安全。生物安全二級實(shí)驗室的設計和設施方面的要求,除了滿(mǎn)足BSL-1級實(shí)驗室條件的基礎上,還應符合以下要求:
-可采用自然通風(fēng),但應有防蟲(chóng)紗窗
-人工通風(fēng)系統,對氣流進(jìn)行組織,形成定向氣流,氣流從潔凈區向污染區方向流動(dòng),實(shí)驗室排出的空氣應經(jīng)高效過(guò)濾器過(guò)濾后排出。
a、有穩定可靠的電力供應,最好有雙路供電或備用電源,保證生物安全柜、培養箱、冰箱等重要設備的正常運行。
有足夠空間放置實(shí)驗物品和器材的擺放,實(shí)驗區域內有存放個(gè)人防護用品的條件。
實(shí)驗室層高的要求應根據實(shí)驗人員的舒適度、能源消耗及設備高度等因素來(lái)確定,因為,層高過(guò)低,實(shí)驗人員會(huì )感覺(jué)很壓抑,影響工作情緒,有些設備如生物安全柜等放置高度不夠,管道鋪設有困難等,但相對比較節約能源,如果層高較高對實(shí)驗人員來(lái)說(shuō)感覺(jué)寬敞,比較舒暢,但能源消耗就比較大。
因此各有利弊,層高多少因根據實(shí)際情況來(lái)定。BSL-2實(shí)驗室層高方面應根據是否設立送排風(fēng)系統和自然通風(fēng)的方式有所不同,如果采用自然通風(fēng),實(shí)驗室層高應以2.6~2.7m為宜,如實(shí)驗室采用送排風(fēng)(氣流組織)的話(huà),則以2.5~2.6m為宜,但同時(shí)應考慮設備技術(shù)夾層,其高度為1.2~1.5m或更高,保證送排風(fēng)管道的鋪設與檢修。
一般實(shí)驗室開(kāi)間模數的確定以方便操作、減少浪費為原則,大多采用3.2~4.0m之間,但以3.6m較為理想。可是生物安全實(shí)驗室,特別是涉及病原微生物的實(shí)驗室,如果開(kāi)間模數過(guò)大則會(huì )增加控制難度,因此,一般BSL-2實(shí)驗室在面積要求上并不追求大開(kāi)間,而是以滿(mǎn)足檢測工作需要為原則。
通常污染區(檢測區)以15m²左右為宜,過(guò)大不僅浪費,而且會(huì )增加氣流組織的困難。緩沖區以2~3m²為宜,準備區(半污染區),不宜過(guò)大,原則上不能在此區域進(jìn)行任何可能造成污染的實(shí)驗操作。
一般實(shí)驗室地面選材要求采用耐腐蝕,耐磨損、易清潔的建筑材料,如地磚等,但生物安全實(shí)驗室及其它特殊實(shí)驗室需要考慮滿(mǎn)足整體無(wú)縫隙要求,地面較多采用環(huán)氧樹(shù)脂自流坪或PVC卷材。
生物安全實(shí)驗室墻體可根據實(shí)驗室專(zhuān)業(yè)要求及投入資金狀況等選用表面吸附性小、易清洗、光滑平整的材料,有條件的可優(yōu)先選用厚度薄、保溫性好、施工方便、牢度有保障的新型輕質(zhì)板材,這些材料不僅美觀(guān)平整,還可擴大實(shí)驗面積,提高實(shí)驗室檔次、展現良好的形象,而且有利于今后實(shí)驗室的改擴、建。
在通風(fēng)凈化方面BSL-實(shí)驗室可以采用帶循環(huán)風(fēng)的空調系統,但要強調一旦需要涉及有毒、有害、揮發(fā)性溶媒和化學(xué)致癌劑或放射性同位素等核素實(shí)驗操作時(shí),實(shí)驗室則應采用全排風(fēng)系統。
BSL-2實(shí)驗室如果設置全排風(fēng)系統,個(gè)別實(shí)驗室必要時(shí)可對實(shí)驗室的氣流進(jìn)行組織(負壓),使實(shí)驗室空氣形成單向氣流,保持氣流由潔凈區域流向污染區域,保證病原生物因子不會(huì )從實(shí)驗室逃逸到周?chē)h(huán)境。
BSL-2實(shí)驗室的送排風(fēng)形式最好采用上送下排,也可采用上送上排方式,但應注意送風(fēng)口和排風(fēng)口的位置要合理,一般要求送風(fēng)口應設在房間入口處上方,排風(fēng)口宜設在房間最里側,使風(fēng)向形成單一氣流。
在空氣凈化方面也應有所考慮,一般要求設立初、中、高效三級過(guò)濾器,潔凈度達到7~8級,有利于延長(cháng)過(guò)濾器的使用壽命和減少對實(shí)驗樣本的污染。
生物安全二級實(shí)驗室對給水沒(méi)有特別的要求,但對于實(shí)驗室排水有比較嚴格的規定,特別是實(shí)驗室的廢水排放必須符合環(huán)境保護要求。要求生物安全實(shí)驗室要設立獨立的污水處理系統。
防雷:根據要求實(shí)驗室應設置完善的防雷系統,BSL-2以上實(shí)驗室宜設置獨立的防雷系統。
防震:BSL-2實(shí)驗室抗震等級應不低于乙類(lèi)建筑。
消防:BSL-2實(shí)驗室應設在耐火等級不低于二級的建筑物內,并設置火警自動(dòng)報警裝置。
智能化:由于生物安全實(shí)驗室主要用于公共衛生事件相關(guān)的病原微生物的檢測與診斷,具有生物安全的要求,因此,在實(shí)驗室綜合布線(xiàn)、用于實(shí)驗數據記錄與傳輸的計算機網(wǎng)絡(luò )、樓宇自控、安全防范等方面充分考慮智能化系統的建設,并留有一定的發(fā)展空間。
BSL-2實(shí)驗室智能化建設主要應考慮實(shí)驗室數據的傳輸、實(shí)驗室人員的聯(lián)絡(luò )、實(shí)驗室安全和運行狀況、環(huán)境條件及重要設備的監控以及電子門(mén)禁系統的設置等控制。實(shí)驗室宜設置通信廣播系統以及背景音樂(lè )播放系統。
電力供應:在新建或改、擴建實(shí)驗室時(shí)應充分考慮實(shí)驗室用電負荷,留有足夠的附和余量,為了保證儀器設備的正常供電,特別是確保關(guān)鍵設備的電力供應,有條件的應采取雙路供電,不具備雙路供電的應自備電源,必要時(shí)應有不間斷電源(UPS)。
實(shí)驗室用電量容量的設計應以現有實(shí)驗室用電量的2倍進(jìn)行估算。分戶(hù)線(xiàn)宜適當放大,每個(gè)實(shí)驗室都應設置配電盒,安裝位置選在實(shí)驗室入口處。
照明:BSL-2實(shí)驗室的照明可采用吸頂式密封防水設計,盡量減少積塵,光照要求不眩目、刺眼,光線(xiàn)柔和。照明包括:正常照明、應急照明和工作狀態(tài)顯示燈。照度標準:主實(shí)驗區200~350lx或以上,特殊區域為500lx。應急照明應能保證30min的照明時(shí)間,便于實(shí)驗人員安全退出實(shí)驗室。
2.3 BSL-2級實(shí)驗室常見(jiàn)建設要點(diǎn)參考
布局:實(shí)驗區末端、準備區和檢測區,必要時(shí)入口處設緩沖區;
應設: 門(mén)禁系統、標識、防節肢動(dòng)物、蚊蟲(chóng)設施逃生通道;
氣流方向:必要時(shí)組織氣流和一定的潔凈度;
設備配置:生物安全柜(B1或B2型)、高壓滅菌器、檢測相關(guān)設備;
送排風(fēng):最好上送下排,送風(fēng)口在入口出上方,排風(fēng)口在生物安全柜下方;
原則上分四個(gè)區:準備區、樣品處理區、核酸擴增區、產(chǎn)物分析區各區隔離防止交叉污染,相互間可設傳遞窗 外圍設兩道。緩沖區準備區配置凈化工作臺 樣品處理區配置生物安全柜 PCR實(shí)驗室應配置自動(dòng)高壓滅菌器。
主體為彩鋼板、 鋁合金型材。室內所有陰角、陽(yáng)角均采用鋁合金50內圓角鋁,從而解決容易污染、積塵、不易清掃等問(wèn)題。結構要求牢固,線(xiàn)條簡(jiǎn)明,美觀(guān)大方,密封性好。
將PCR過(guò)程分成試劑準備、樣本處理(核酸提取)和核酸擴增和擴增產(chǎn)物分析四個(gè)獨立的實(shí)驗區,每個(gè)區域應嚴格分開(kāi)、隔離。整個(gè)PCR實(shí)驗區域。
有一個(gè)整體緩沖走廊。每個(gè)獨立實(shí)驗區與走廊間應設置有緩沖區, 同時(shí)各區通過(guò)氣壓調節,使整個(gè)PCR實(shí)驗過(guò)程中試劑和標本免受氣溶膠的污染并降低擴增產(chǎn)物對人員和實(shí)驗環(huán)境的污染。
在緩沖區Ⅰ和 PCR 擴增區可安裝排風(fēng)扇往外排風(fēng),在實(shí)驗區的外墻上和各扇門(mén)上都安裝有風(fēng)量可調的回風(fēng)口,空氣通過(guò)回風(fēng)口向室內換氣。要注意防止實(shí)驗環(huán)境對核酸制備區的影響,防止造成污染。建議核酸提取工作在生物安全柜中進(jìn)行。
1、各工作區域必須有明確的標記,避免不同工作區域內的設備、物品混用。
2、進(jìn)入各工作區域必須嚴格按照單一方向進(jìn)行,即試劑儲存和準備區→標本制備區→擴增反應混合物配制和擴增區→擴增產(chǎn)物分析區。
3、不同的工作區域使用不同的工作服(例如不同的顏色)。工作人員離開(kāi)各工作區域時(shí),不得將工作服帶出。
4、參照《臨床檢驗擴增檢驗實(shí)驗室管理暫行辦法》。
a.消毒要求:在三個(gè)實(shí)驗區和緩沖區頂部以及傳送窗內部安裝有紫外燈,供消毒用。在試劑準備區和標本制備區還設置移動(dòng)紫外線(xiàn)燈,對實(shí)驗臺面進(jìn)行局部消毒。
b.機械連鎖不銹鋼傳遞窗:試劑和標本通過(guò)機械連鎖不銹鋼(不建議使用電子連鎖方式)傳遞窗傳遞,保證試劑和標本在傳遞過(guò)程中不受污染(人物分流)。
c.地面:地面建議使用PVC卷材地面或自流坪地面,整體性好。便于進(jìn)行清掃,耐腐蝕。沒(méi)有條件的也可采用水磨石地面,或大塊的瓷磚(至少800mm×800mm)接縫需要小于2mm。
HIV檢測實(shí)驗室主要是指各級疾病預防控制機構及醫療及采供血機構等單位建立的HIV篩查實(shí)驗室和確認實(shí)驗室。根據2004年版《全國艾滋病檢測技術(shù)規范》要求,HIV血清學(xué)檢測(包括篩查和確認實(shí)驗室)、免疫學(xué)和核酸檢測應在符合Ⅱ級生物安全實(shí)驗室(BSL-2)要求的艾滋病檢測實(shí)驗室中進(jìn)行。而HIV分離、研究HIV分離、細胞培養及研究工作應在Ⅲ級生物安全實(shí)驗室(BSL-3)中進(jìn)行。
根據《全國艾滋病檢測工作管理辦法》附件1《艾滋病實(shí)驗室的基本標準》中規定,HIV檢測實(shí)驗室需有獨立的符合二級生物安全實(shí)驗室要求,實(shí)驗室應劃分為清潔區、半污染和污染區。實(shí)驗室應有明顯標記及充足的操作空間。
實(shí)驗室墻面、地面、臺面材料應耐酸、耐堿、易清潔消毒、不滲漏液體;室內應有防蚊、防蠅、防鼠等設備;
HIV實(shí)驗室應根據承擔的檢測任務(wù)和職責配備相應的基本設備。
不同等級的HIV實(shí)驗室其檢測設備的配置也有所不同,具體要求如下:
酶標讀數儀、洗板機、基因測序儀、流式細胞儀、普通冰箱、低溫冰箱、超低溫冰箱、水浴箱、溫箱、離心機、旋轉震蕩器、搖床、移液器、專(zhuān)用計算機、高壓滅菌器等污物處理設備及攝像器材等。
酶標讀數儀、洗板機、普通冰箱、低溫冰箱、水浴箱、溫箱、離心機、旋轉震蕩器、搖床、移液器、專(zhuān)用計算機、高壓滅菌器等污物處理設備等。
酶標讀數儀、洗板機、普通冰箱、低溫冰箱、超低溫冰箱、水浴箱、溫箱、離心機、旋轉震蕩器、搖床、移液器、專(zhuān)用計算機、高壓滅菌器等污物處理設備等。
酶標讀數儀、洗板機、普通冰箱、低溫冰箱、離心機、溫箱或水浴箱、移液器、專(zhuān)用計算機、高壓滅菌器等污物處理設備等。
酶標讀數儀、洗板機、普通冰箱、低溫冰箱、溫箱或水浴箱、離心機、移液器、專(zhuān)用計算機、高壓滅菌器等污物處理設備等。
2) 裝有腳踏或感應流水裝置,備有沖眼睛水,足夠的一次性手套、口罩、隔離服和防護眼鏡;
3) 清潔區(間)備有存放個(gè)人衣服、用品的設施;有條件的可設專(zhuān)用沐浴設備;
4) 實(shí)驗室應裝置恒溫設備,室溫保持在20-25℃。
結核病診斷實(shí)驗室是用于結核病痰涂檢測和結核桿菌培養、藥敏試驗等實(shí)驗診斷的專(zhuān)用場(chǎng)所,因結核桿菌主要通過(guò)呼吸道傳播感染,所以,規范結核病診斷實(shí)驗室建設和嚴格的個(gè)人防護及推行科學(xué)的實(shí)驗室規范化管理顯得十分重要。
結核病診斷實(shí)驗室的建設應根據不同的實(shí)驗內容和實(shí)驗性質(zhì),在實(shí)驗室建設、設備配置和個(gè)人安全防護方面遵循相關(guān)的管理規定,確保實(shí)驗人員和實(shí)驗環(huán)境的安全。
1、涂片實(shí)驗室應進(jìn)行合理分區、布局。并應在實(shí)驗室出口處設專(zhuān)用洗手池。
2、實(shí)驗室的墻面、地板和天花板應平整、防滑,便于清潔、不滲水、并耐化學(xué)品和消毒劑的腐蝕。
4、實(shí)驗臺柜應牢固、平穩,臺柜間應留有一定距離便于清潔。
5、實(shí)驗室如采用開(kāi)窗自然通風(fēng)時(shí),應設置防蚊蟲(chóng)紗窗。
6、實(shí)驗室應有符合要求的照明,但要防止強光和避免反光。
7、實(shí)驗室應配備必要的消毒設備如高壓滅菌器和消毒噴霧裝置。
本實(shí)驗區除滿(mǎn)足涂片實(shí)驗室的要求外,還應達到以下要求:
1、實(shí)驗室應設帶鎖并能自動(dòng)關(guān)閉裝置及可視窗。
2、實(shí)驗室應設實(shí)驗操作區和準備區,應具有足夠的空間用于實(shí)驗操作和實(shí)驗用品的放置。
3、實(shí)驗區域內應配備高壓滅菌器及其他消毒裝置。
6、實(shí)驗室應有可靠的電力供應保障和應急照明系統。重要設備如生物安全柜、培養箱冰箱等應有備用電源或UPS等輔助電源。
7、實(shí)驗室入口處應有明顯的實(shí)驗室標識,實(shí)驗室內應設在黑暗中能辨別方向的標識。
8、實(shí)驗室內應設實(shí)驗數據傳輸設備和端口,必要時(shí)應設通訊對講聯(lián)絡(luò )設施。
9、必要時(shí)可采用定向流技術(shù)對實(shí)驗室的氣流進(jìn)行組織。
10、結核病實(shí)驗室如有外排風(fēng)管,其排風(fēng)口應盡量避開(kāi)居民區或其它相鄰建筑物,并要求在排風(fēng)口前端安裝高效過(guò)濾器。
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