疾控中心實驗室設(shè)計

生物安全防護(hù)試驗室是指實驗室的結(jié)構(gòu)和設(shè)施、安全操作規(guī)程、安全設(shè)備能夠確保工作人員在處理含有致病微生物及其毒素時，不受實驗對象浸染，周圍環(huán)境不受污染。根據(jù)微生物及其毒素的危害程度不同，分為4級，一級最低，四級最高。生物安全防護(hù)一級實驗室一般適用于對健康成年人無致病作用的微生物;二級適用于對人和環(huán)境有中等潛在危害的微生物;三級適用于主要通過呼吸途徑使人傳染上嚴(yán)重的甚至是致死疾病的致病微生物或其毒素;四級適用于對人體具有高度的危險性，通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明、目前尚無有效疫苗或治療方法的致病微生物或其毒素。

它是一個設(shè)施齊全，功能完備，智能化程度較高，有高度的安全保護(hù)措施的新醫(yī)療建筑。從其進(jìn)出的人、材、物都要滿足生物安全標(biāo)準(zhǔn)的要求，排出的空氣(氣體)、水(液體)、廢棄物和垃圾都要達(dá)到勞動保護(hù)和環(huán)境保護(hù)要求。實驗室的試驗品和產(chǎn)成品要嚴(yán)格登記備案，要有專門的庫房和車輛，庫房要與實驗室連成一體，車輛要專車專用，并且達(dá)到生物安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。

一、總體布局
疾控中心實驗室的建設(shè)要符合國家現(xiàn)行的有關(guān)生物安全標(biāo)準(zhǔn)。

疾控中心實驗室的空氣具有潔凈度的要求，潔凈等級按病原性微生物實驗和污染程度確定，其地理位置應(yīng)選擇遠(yuǎn)離人煙稠密、交通繁忙和空氣、水源、噪聲嚴(yán)重污染地區(qū)。疾控中心實驗室要按照功能用途劃區(qū)布置，將實驗室與各區(qū)嚴(yán)格分開，人流、物流路徑分明，有污染排放的區(qū)域要設(shè)在實驗室的下風(fēng)向，吸風(fēng)口設(shè)在上風(fēng)向，實驗室周圍不宜種植飛揚花粉、絨毛和落葉的植物。

疾控中心實驗室不同于其他醫(yī)療工程。其區(qū)別在于，不僅要求防止環(huán)境因素對實驗室的污染和實驗之間的交叉污染，同時還要防止實驗過程中所使用的生物危害和潛在生物危害不致向周圍環(huán)境釋放造成污染。

二、設(shè)計概念

1.設(shè)計理念

(1)確認(rèn)實驗室內(nèi)的物理控制對產(chǎn)品、環(huán)境和操作人員的保護(hù)作用;
(2)確定潔凈區(qū)、非潔凈區(qū)、污染區(qū)和半污染區(qū)，以及連帶輔助區(qū)的功能和用途;

(3)確定需要封閉或不需要封閉的操作區(qū)域;

確定一次屏障、二次屏障的凈化控制方法;

(5)試驗和化驗要合理的分開

(6)暖通空調(diào)、真空、壓縮空氣、供水系統(tǒng)、消毒滅菌要符合GMP要求;
(7)確定不同區(qū)域的氣流流向和流速;

(8)確定原材料、設(shè)備、產(chǎn)品和生物廢料的流向;
(9)滿足“三廢”排放標(biāo)準(zhǔn);

(10)確定人員，特別是關(guān)鍵實驗操作人員的流向和控制;
確定防止?jié)撛谖：ξ镔|(zhì)釋放的措施;

突發(fā)性“故障”的緊急關(guān)閉和自救方案;

(13)防火、保衛(wèi)設(shè)施;

(14)備用：電源、通訊、控制設(shè)施。
2.生物危害因素

生物危害的根源是病原微生物，其危害程度的大小取決于病原性微生物的種屬、形態(tài)、抗原、變異等特性以及人體的免疫防御功能。病原性微生物形成生物危害的致病作用，取決于病原性微生物的毒力、侵襲力、數(shù)量和侵入部位。

3.生物危害的污染途徑

病原性微生物對實驗工作者的感染，一般都是意外的吸入、吞咽以及創(chuàng)傷、接種或注射等途徑造成的。吞咽和皮膚接觸這兩種侵入方式均可在操作時當(dāng)場察覺，能從操作步驟上注意防范。吸入途徑的感染，由于其數(shù)量較小，散發(fā)于實驗室的環(huán)境氣氛中，除非濃度過高，形成可見的類似霉菌孢子的云霧或成品飛揚的粉塵以外，一般往往難以察覺。這些數(shù)量較小的病原性微生物隨著氣溶膠進(jìn)行傳播，據(jù)統(tǒng)計實驗過程80%的感染都起因于氣溶膠的危害造成。
氣溶膠是以膠體狀態(tài)懸浮在大氣中的液態(tài)或固體微粒，其直徑在0.01μm~200μm之間，一般約為1-5μm，是最適宜引起感染作用的尺寸，肉眼不能發(fā)現(xiàn)。氣溶膠的顆粒大小與其危害程度的關(guān)系至關(guān)密切，顆粒越細(xì)，在空氣中的懸浮時間越長，越容易穿透普通的過濾介質(zhì)，越容易潛入呼吸系統(tǒng)的深部。

氣溶膠的幾種類型：

(1)滴核
溶液或懸浮液表面在操作時的振動等破壞性應(yīng)力，則濺出液滴。微小的液滴經(jīng)過大氣迅速蒸發(fā)，體積大為縮小，成為滴核。

如：用移液管連續(xù)稀釋，用平皿移種培養(yǎng)，對培養(yǎng)液強(qiáng)力振蕩，進(jìn)行離心分離操作不慎而產(chǎn)生濺滴和發(fā)泡，或在實驗罐培養(yǎng)過程中通氣鼓泡，排氣夾帶液滴，取樣操作的液流噴射，液滴飛濺等。

(2)干粉
在某些常規(guī)操作散發(fā)的細(xì)微顆粒，在熱空氣對流循環(huán)下極易傳播。
如：打開菌種砂土管，撥動孢子菌落，粉碎凍干培養(yǎng)物，旋開盛有培養(yǎng)物的瓶蓋，拔出瓶塞等。

(3)浮塵
這類氣溶膠大都是已經(jīng)被污染的粒屑，絨毛，皮膚屑，短纖維，灰燼，粉塵，塵團(tuán)等。
4.常見的實驗操作的危險

液體操作、接種操作、瓊脂培養(yǎng)、深層培養(yǎng)、離心分離、注射操作、塞蓋操作，以及使用的器械、工具和器皿等。

三、設(shè)計方案

自上所述，疾控中心實驗室的建設(shè)是一個分工極細(xì)、專業(yè)極強(qiáng)、施工技術(shù)極高的生物醫(yī)療工程。設(shè)計中還要注意到：

(1)征求使用者和操作者的意見，確定工藝流程圖;

(2)按照四類病原體的特性和污染途徑，確定控制技術(shù)方案和滅菌殺菌方案;
(3)根據(jù)氣溶膠特性和實驗操作的危險，制定出潔凈度、氣流流向、流速和壓差梯度參數(shù);

(4)有實驗動物的實驗室自成一區(qū)，獨立傳遞，動物尸體要完全焚尸滅菌后，才能傳出;

(5)確定所有的實驗設(shè)備、工具、箱柜、臺案數(shù)量和尺寸

確定實驗室的預(yù)警、關(guān)閉、自救和逃生方案;
人流和物流

(1)

人流：

初更室—氣閘更衣室—淋浴更衣室—緩沖室—進(jìn)入實驗區(qū)。離開時進(jìn)入凈身室(房間負(fù)壓)，脫下身上所有的衣物，衣物放入雙門藥液浸泡柜(或其他方式消毒柜)內(nèi)(雙門藥液浸泡柜的門設(shè)計成控制式的，不允許同時打開);然后進(jìn)入淋浴室淋浴;淋浴后進(jìn)入記錄室，登記記錄自己的工作和身體污染情況，然后拿著身體狀況表進(jìn)入體檢室，作污染和常規(guī)檢查或住室觀察，無問題進(jìn)入氣閘更衣室換上自己的衣服下班。
(2)物流

物流：設(shè)計成單向性的，從專門的庫房(或暫存間)進(jìn)入緩沖間，再進(jìn)入實驗室。離開時必須通過雙門熱壓滅菌鍋進(jìn)入另一個緩沖間(雙門熱壓滅菌柜的門設(shè)計成控制式的，不允許同時打開)。任何物料只要進(jìn)入是實驗區(qū)，不能原路返回。

(3)三廢處理

a.廢液
廢液處理的方法是根據(jù)廢液的性質(zhì)確定的處理方法的。一般采取的方法有：化學(xué)處理方法、物理處理方法、生物處理方法。

b.廢氣
廢氣處理可采用的方法有：加熱滅菌方法、高效過濾器方法、混合滅菌方法、火焰滅菌方法等。

c.固體廢料
固體廢料的處理方法有：蒸汽滅菌方法、氣體熏蒸方法、液體浸泡方法、輻射滅菌方法、焚燒處理方法等。
2.建筑

主體結(jié)構(gòu)采用土建方法，有抗8級以上地震能力，在溫度變化和振動情況下不產(chǎn)生裂紋和縫隙，建筑為單層和多層均可。最好是獨立的多層建筑，按工藝要求分層劃區(qū)，便于實驗和管理。

墻板和頂板
室內(nèi)裝修材料與潔凈廠房的裝修材料不一樣，彩鋼復(fù)合板不宜在疾控中心實驗室中使用;原因在于板與板之間的插接縫隙太大，雖然打膠密封，但在四季溫度變化中很快裂出縫隙。

(2)地面
地面應(yīng)光滑、平整、不起灰、耐腐蝕、耐沖擊、不積聚靜電、易除塵清洗。

(3)根據(jù)病原性微生物的生物危害和致病特點，要合理匹配實驗室房間和凈化設(shè)施，每個實驗項目與凈化設(shè)施要自成系統(tǒng)，而且操作中的傳遞距離要最近，最好是在凈化設(shè)施內(nèi)傳遞，這樣凈化設(shè)備可以制造成群組性的，傳遞停留處設(shè)有氣閘倉，而且每個實驗階段的凈化設(shè)備要獨立房間自成系統(tǒng)，房間之間用氣閘倉連接，防止環(huán)境污染。

（4）不同的實驗項目，采取不同的潔凈技術(shù)手段。如放射性元素的實驗室凈化，就區(qū)別于其它的實驗室凈化。在制造凈化設(shè)備時，在結(jié)構(gòu)上要安裝防射線穿透的材料，根據(jù)放射性元素的慣性和擴(kuò)散原理，采用霧化離心技術(shù)，并且根據(jù)放射性元素的衰變期來決定排放控制方法和時間。在制造凈化設(shè)備時，可以安裝機(jī)械手和電視監(jiān)控系統(tǒng)。

（5）疾控中心實驗室要有高水平的自動化控制系統(tǒng)和安全報警系統(tǒng)，有的房間要設(shè)立平衡壓力的值班風(fēng)機(jī)，要害房間要安裝緊急關(guān)閉系統(tǒng)和自救逃生系統(tǒng)，確保疾控中心實驗室的安全使用。