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关于生物安全实验室建设,你想知道的这里都有

发布者:华测实验室 发布时间:2021-11-25 阅读:

关于生物安全实验室建设,你想知道的这里都有


第一节:实验室建设要求

1.1 生物安全实验室分级

根据实验室的设计特点、建筑结构和屏障设施等可将生物安全实验室分为四个安全防护等级,即生物安全防护水平一级(biosafety?level,BSL-1)~生物安全防护水平四级(biosafetylevel,BSL-4),BSL-1防护水平和隔离要求最低,BSL-4防护水平和隔离要求最高。

BSL-1、BSL-2实验室属基础实验室,BSL-3实验室为屏障实验室,BSL-4实验室为高度屏障实验室。但使用频率最高,最频繁的是BSL-2级实验室,因此,这里需要对BSL-2实验室的建设问题重点讨论。

 

1.2 实验室建设的防护要求

实验室生物安全防护的基本要求,首先是实验室在建设前就要委托具有生物安全实验室设计资质的设计单位,进行科学合理的设计,并组织专业人员对设计方案进行安全性、科学性、实用性、选址布局的合理性及可行性等方面论证。

其次,实验室的建设应由具有生物安全实验室建设经验的单位承建;再者,在建设过程中的施工质量及用材等方面进行监督与质量控制,最后应对建成的实验室进行工程质量的验收。

生物安全实验室在平面布局上可通过分区物理隔离措施,将实验污染区和其它清洁区进行隔离,还有就是通过气流组织的方式,使实验室形成单向气流(负压梯度),即空气气流由清洁区向污染区方向流动,达到抑制感染性因子外泄的目的。??


1.3 生物安全实验室布局要求

1、安全原则:

毒性强、感染性高的专业实验室应与办公区域隔离,成独立或相对独立区域;

病原微生物实验室等尽量设在人员流动少的区域(新建最好独立设置)。


2、实验室流向:

由安全低毒实验室向高毒高感染性实验室过度,高度高感染性实验室应远离人员活动频繁区域,设在建筑物末端。


3、人流物流通道尽量分开:

人员进出通道和物品通道分开;

洁净物品与污染物品通道分开。


4、按项目设立专业实验室:

HIV、PCR、正常细胞、血清免疫学、动物、放射等,形成合理分区布局。


5、隔离:通风系统;

布局:洁净与污染区域;

维护结构:维护结构隔离;

物理抑制设备:安全柜、负压通风柜等。


6、实验室层高:

建筑层高:3.5~4.0m;

内部净高:洁净实验室:2.5~2.6m;生物安全实验室:2.5~2.6m;一般实验室:2.7~2.8m;设备层高度(技术夹层):1.2~1.5m。


7、实验室走廊和门宽度:

走廊:1.6~2.0m。

门:1.1~1.5m,留有设备门。


8、实验室开间模数:

宽:3.5~4.0m

净深:6~9m,7~8m为宜。


9、选址考虑:

一般实验室没有特殊要求;

高等级生物安全实验室应符合国家标准要求。

 

第二节:BSL-2实验室建设要求

2.1 生物安全二级实验室选址与布局

BSL-1和BSL-2级实验室在选址和建筑物间距方面并没有特殊要求,也不要求有单独的建筑物,不过BSL-2级实验在布局上还是强调要与办公用房和其它公共用房隔离,尽量自成一区或设在建筑物的一端,远离公共活动场所,对功能接近的实验室最好集中布局,尽可能减少对其它区域的影响。

BSL-2实验室内部平面布局一般应分成准备区和污染区,根据涉及的病原微生物危害程度,必要是可增加半污染区。

BSL-2实验室分区应根据实验室涉及的病原微生物危害程度和传播途径的特点以及各功能实验室的专业要求,根据有利于实验污染因子控制和防止扩散的原则进行布局?,原则上应尽量将相对危害程度高,容易扩散的病原微生物检测实验室要设置在实验室末端,并将功能相近的实验室相对集中,相邻布局为宜。

 

2.2 建筑结构与设施要求

1、建筑结构要求

BSL-2实验室对建筑物的可靠度和抗震设计方面没有特别明确的规定,根据国家GB?50346《生物安全实验室建筑技术规范》中要求,BSL-2实验室可采用窗户进行自然通风,但应设防虫纱窗。有防节肢动物设施。

 

2、生物安全二级实验室设施要求

生物安全二级实验室的安全主要通过实验室内部合理的专业设计、合理的功能分区、配备必要的生物安全设备及严格规范的个人防护措施,还有完善的安全管理制度与标准的实验操作程序来保障的。

标准的实验室设施和必要的防护设备是基础,正确规范的个人防护是保证,严格的管理措施是关键。只有三者均达到相应的要求,才能保证实验室的安全。生物安全二级实验室的设计和设施方面的要求,除了满足BSL-1级实验室条件的基础上,还应符合以下要求:

a、实验室门的要求

-能自动关闭。

-有可视窗。

-有防介肢动物的设施。

 

b、报警系统

-火灾报警器(声、光报警)。

-停电报警。

 

c、实验室的通风要求

-可采用自然通风,但应有防虫纱窗。

-人工通风系统,对气流进行组织,形成定向气流,气流从洁净区向污染区方向流动,实验室排出的空气应经高效过滤器过滤后排出。

 

3、电源

a、有稳定可靠的电力供应,最好有双路供电或备用电源,保证生物安全柜、培养箱、冰箱等重要设备的正常运行。

b、有应急照明系统。

c、有在黑暗中能辨别方向的标识。

 

4、实验空间

有足够空间放置实验物品和器材的摆放,实验区域内有存放个人防护用品的条件。

 

5、层高要求

实验室层高的要求应根据实验人员的舒适度、能源消耗及设备高度等因素来确定,因为,层高过低,实验人员会感觉很压抑,影响工作情绪,有些设备如生物安全柜等放置高度不够,管道铺设有困难等,但相对比较节约能源,如果层高较高对实验人员来说感觉宽敞,比较舒畅,但能源消耗就比较大。

因此各有利弊,层高多少因根据实际情况来定。BSL-2实验室层高方面应根据是否设立送排风系统和自然通风的方式有所不同,如果采用自然通风,实验室层高应以2.6~2.7m为宜,如实验室采用送排风(气流组织)的话,则以2.5~2.6m为宜,但同时应考虑设备技术夹层,其高度为1.2~1.5m或更高,保证送排风管道的铺设与检修。

 

6、开间大小

一般实验室开间模数的确定以方便操作、减少浪费为原则,大多采用3.2~4.0m之间,但以3.6m较为理想。可是生物安全实验室,特别是涉及病原微生物的实验室,如果开间模数过大则会增加控制难度,因此,一般BSL-2实验室在面积要求上并不追求大开间,而是以满足检测工作需要为原则。

通常污染区(检测区)以15m?左右为宜,过大不仅浪费,而且会增加气流组织的困难。缓冲区以2~3m?为宜,准备区(半污染区),不宜过大,原则上不能在此区域进行任何可能造成污染的实验操作。

 

7、地面与墙面要求

一般实验室地面选材要求采用耐腐蚀,耐磨损、易清洁的建筑材料,如地砖等,但生物安全实验室及其它特殊实验室需要考虑满足整体无缝隙要求,地面较多采用环氧树脂自流坪或PVC卷材。

生物安全实验室墙体可根据实验室专业要求及投入资金状况等选用表面吸附性小、易清洗、光滑平整的材料,有条件的可优先选用厚度薄、保温性好、施工方便、牢度有保障的新型轻质板材,这些材料不仅美观平整,还可扩大实验面积,提高实验室档次、展现良好的形象,而且有利于今后实验室的改扩、建。

 

8、通风及空调

在通风净化方面BSL-实验室可以采用带循环风的空调系统,但要强调一旦需要涉及有毒、有害、挥发性溶媒和化学致癌剂或放射性同位素等核素实验操作时,实验室则应采用全排风系统。BSL-2实验室如果设置全排风系统,个别实验室必要时可对实验室的气流进行组织(负压),使实验室空气形成单向气流,保持气流由洁净区域流向污染区域,保证病原生物因子不会从实验室逃逸到周围环境。

BSL-2实验室的送排风形式最好采用上送下排,也可采用上送上排方式,但应注意送风口和排风口的位置要合理,一般要求送风口应设在房间入口处上方,排风口宜设在房间最里侧,使风向形成单一气流。

在空气净化方面也应有所考虑,一般要求设立初、中、高效三级过滤器,洁净度达到7~8级,有利于延长过滤器的使用寿命和减少对实验样本的污染。

 

9、给排水要求

生物安全二级实验室对给水没有特别的要求,但对于实验室排水有比较严格的规定,特别是实验室的废水排放必须符合环境保护要求。要求生物安全实验室要设立独立的污水处理系统。

 

10、其他要求

防雷:根据要求实验室应设置完善的防雷系统,BSL-2以上实验室宜设置独立的防雷系统。

防震:BSL-2实验室抗震等级应不低于乙类建筑。

消防:BSL-2实验室应设在耐火等级不低于二级的建筑物内,并设置火警自动报警装置。

智能化:由于生物安全实验室主要用于公共卫生事件相关的病原微生物的检测与诊断,具有生物安全的要求,因此,在实验室综合布线、用于实验数据记录与传输的计算机网络、楼宇自控、安全防范等方面充分考虑智能化系统的建设,并留有一定的发展空间。

BSL-2实验室智能化建设主要应考虑实验室数据的传输、实验室人员的联络、实验室安全和运行状况、环境条件及重要设备的监控以及电子门禁系统的设置等控制。实验室宜设置通信广播系统以及背景音乐播放系统。

电力供应:在新建或改、扩建实验室时应充分考虑实验室用电负荷,留有足够的附和余量,为了保证仪器设备的正常供电,特别是确保关键设备的电力供应,有条件的应采取双路供电,不具备双路供电的应自备电源,必要时应有不间断电源(UPS)。

实验室用电量容量的设计应以现有实验室用电量的2倍进行估算。分户线宜适当放大,每个实验室都应设置配电盒,安装位置选在实验室入口处。

照明:BSL-2实验室的照明可采用吸顶式密封防水设计,尽量减少积尘,光照要求不眩目、刺眼,光线柔和。照明包括:正常照明、应急照明和工作状态显示灯。照度标准:主实验区200~350lx或以上,特殊区域为500lx。应急照明应能保证30min的照明时间,便于实验人员安全退出实验室。????


2.3 BSL-2级实验室常见建设要点参考

布局:实验区末端、准备区和检测区,必要时入口处设缓冲区

面积:检测区12~15m?左右,视工作而定

应设:门禁系统、标识、防节肢动物、蚊虫设施逃生通道

气流方向:必要时组织气流和一定的洁净度

出口处:洗眼器(多形式)

设备配置:生物安全柜(B1或B2型)、高压灭菌器、检测相关设备

送排风:最好上送下排,送风口在入口出上方,排风口在生物安全柜下方。

电源:双路供电

水:防止倒流装置、污水的排放与处理????

第三节:专用实验室的建设

3.1 PCR实验室

原则上分四个区:准备区、样品处理区、核酸扩增区、产物分析区各区隔离防止交叉污染,相互间可设传递窗?外围设两道。缓冲区准备区配置净化工作台?样品处理区配置生物安全柜?PCR实验室应配置自动高压灭菌器。

 

一)主体结构

主体为彩钢板、?铝合金型材。室内所有阴角、阳角均采用铝合金50内圆角铝,从而解决容易污染、积尘、不易清扫等问题。结构要求牢固,线条简明,美观大方,密封性好。

 

二)标准的四区分隔和气压调节

PCR过程分成试剂准备、样本处理(核酸提取)和核酸扩增和扩增产物分析四个独立的实验区,每个区域应严格分开、隔离。整个PCR实验区域有一个整体缓冲走廊。每个独立实验区与走廊间应设置有缓冲区,?同时各区通过气压调节,使整个PCR实验过程中试剂和标本免受气溶胶的污染并降低扩增产物对人员和实验环境的污染。

在缓冲区Ⅰ和?PCR?扩增区可安装排风扇往外排风,在实验区的外墙上和各扇门上都安装有风量可调的回风口,空气通过回风口向室内换气。要注意防止实验环境对核酸制备区的影响,防止造成污染。建议核酸提取工作在生物安全柜中进行。

 

注:

1、各工作区域必须有明确的标记,避免不同工作区域内的设备、物品混用。????

2、进入各工作区域必须严格按照单一方向进行,即试剂储存和准备区→标本制备区→扩增反应混合物配制和扩增区→扩增产物分析区。??

3、不同的工作区域使用不同的工作服(例如不同的颜色)。工作人员离开各工作区域时,不得将工作服带出。??

4、参照《临床检验扩增检验实验室管理暂行办法》。

a.消毒要求:在三个实验区和缓冲区顶部以及传送窗内部安装有紫外灯,供消毒用。在试剂准备区和标本制备区还设置移动紫外线灯,对实验台面进行局部消毒。??

b.机械连锁不锈钢传递窗:试剂和标本通过机械连锁不锈钢(不建议使用电子连锁方式)传递窗传递,保证试剂和标本在传递过程中不受污染(人物分流)。????

c.地面:地面建议使用PVC卷材地面或自流坪地面,整体性好。便于进行清扫,耐腐蚀。没有条件的也可采用水磨石地面,或大块的瓷砖(至少800mm×800mm)接缝需要小于2mm。


3.2 HIV实验室

HIV检测实验室主要是指各级疾病预防控制机构及医疗及采供血机构等单位建立的HIV筛查实验室和确认实验室。根据2004年版《全国艾滋病检测技术规范》要求,HIV血清学检测(包括筛查和确认实验室)、免疫学和核酸检测应在符合Ⅱ级生物安全实验室(BSL-2)要求的艾滋病检测实验室中进行。而HIV分离、研究HIV分离、细胞培养及研究工作应在Ⅲ级生物安全实验室(BSL-3)中进行。

一)实验室分区

根据《全国艾滋病检测工作管理办法》附件1《艾滋病实验室的基本标准》中规定,HIV检测实验室需有独立的符合二级生物安全实验室要求,实验室应划分为清洁区、半污染和污染区。实验室应有明显标记及充足的操作空间。

 

二)墙面和地面要求

实验室墙面、地面、台面材料应耐酸、耐碱、易清洁消毒、不渗漏液体;室内应有防蚊、防蝇、防鼠等设备。

 

三)设备要求

HIV实验室应根据承担的检测任务和职责配备相应的基本设备。

1.检测设备

不同等级的HIV实验室其检测设备的配置也有所不同,具体要求如下:

1)爱滋病参比实验室

酶标读数仪、洗板机、基因测序仪、流式细胞仪、普通冰箱、低温冰箱、超低温冰箱、水浴箱、温箱、离心机、旋转震荡器、摇床、移液器、专用计算机、高压灭菌器等污物处理设备及摄像器材等。

 

2)省爱滋病确认中心实验室

酶标读数仪、洗板机、普通冰箱、低温冰箱、水浴箱、温箱、离心机、旋转震荡器、摇床、移液器、专用计算机、高压灭菌器等污物处理设备等。

 

3)爱滋病确认实验室

酶标读数仪、洗板机、普通冰箱、低温冰箱、超低温冰箱、水浴箱、温箱、离心机、旋转震荡器、摇床、移液器、专用计算机、高压灭菌器等污物处理设备等。

 

4)爱滋病筛查中心实验室

酶标读数仪、洗板机、普通冰箱、低温冰箱、离心机、温箱或水浴箱、移液器、专用计算机、高压灭菌器等污物处理设备等。

 

5)爱滋病筛查实验室

酶标读数仪、洗板机、普通冰箱、低温冰箱、温箱或水浴箱、离心机、移液器、专用计算机、高压灭菌器等污物处理设备等。

 

2.消毒装置

检验台上应装置紫外灯和消毒喷雾装置。

 

3.其他要求

1)备有消毒药品、消毒器材和设备;

2)装有脚踏或感应流水装置,备有冲眼睛水,足够的一次性手套、口罩、隔离服和防护眼镜;

3)清洁区(间)备有存放个人衣服、用品的设施;有条件的可设专用沐浴设备;

4)实验室应装置恒温设备,室温保持在20-25℃。????


3.3 结核病诊断实验室

结核病诊断实验室是用于结核病痰涂检测和结核杆菌培养、药敏试验等实验诊断的专用场所,因结核杆菌主要通过呼吸道传播感染,所以,规范结核病诊断实验室建设和严格的个人防护及推行科学的实验室规范化管理显得十分重要。

结核病诊断实验室的建设应根据不同的实验内容和实验性质,在实验室建设、设备配置和个人安全防护方面遵循相关的管理规定,确保实验人员和实验环境的安全。????

 

)?涂片实验室基本要求

1、涂片实验室应进行合理分区、布局。并应在实验室出口处设专用洗手池。

2、实验室的墙面、地板和天花板应平整、防滑,便于清洁、不渗水、并耐化学品和消毒剂的腐蚀。

3、实验台面应耐高温、耐酸碱,防水。

4、实验台柜应牢固、平稳,台柜间应留有一定距离便于清洁。

5、实验室如采用开窗自然通风时,应设置防蚊虫纱窗。

6、实验室应有符合要求的照明,但要防止强光和避免反光。

7、实验室应配备必要的消毒设备如高压灭菌器和消毒喷雾装置。

8、实验室入口处宜设置更衣处。

 

二)培养和药敏实验室基本要求

本实验区除满足涂片实验室的要求外,还应达到以下要求:

1、实验室应设带锁并能自动关闭装置及可视窗。

2、实验室应设实验操作区和准备区,应具有足够的空间用于实验操作和实验用品的放置。

3、实验区域内应配备高压灭菌器及其他消毒装置。

4、实验操作区应配置Ⅱ级生物安全柜。

5、实验室宜设应急洗眼和喷淋冲洗装置。

6、实验室应有可靠的电力供应保障和应急照明系统。重要设备如生物安全柜、培养箱冰箱等应有备用电源或UPS等辅助电源。

7、实验室入口处应有明显的实验室标识,实验室内应设在黑暗中能辨别方向的标识。

8、实验室内应设实验数据传输设备和端口,必要时应设通讯对讲联络设施。

9、必要时可采用定向流技术对实验室的气流进行组织。

10、结核病实验室如有外排风管,其排风口应尽量避开居民区或其它相邻建筑物,并要求在排风口前端安装高效过滤器。


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