基于目前的形式，鉅宏股份（深圳科標凈化設備有限公司）為大家整理了《大動物生物安全三級實驗室內防護區邊界分析》，希望能對大家有所幫助！

根據世界動物衛生組織（OIE, World organization for animal health）發布的“非洲豬瘟（ASF）全球形式”，2016~2018年期間，全球共爆發了1764起非洲豬瘟疫情，涉及家畜819644只，其中包含我國29起非洲豬瘟疫情，涉及家畜45328只。[1]在艱難的抵抗百年之后，我國成非洲豬瘟的疫區，雖然非洲豬瘟不是人蓄共患病，但對于我國這樣一個生豬存欄量超過5億頭的國家來說，非洲豬瘟無疑是對生豬養殖業造成了災難性的打擊。為了能夠有效的控制和預防高致病性、高死亡率的病菌傳播，科學家們需要對這些病菌做細致的分析和研究，大動物生物安全實驗室便由此而生。

       經過這些年的發展，在美國疾病預防控制中心注冊的生物安全三級實驗室，由415個（2004年）增加到1495個（2011年）。[2]截止到2017年10月，我國已有近百個高等級生物安全實驗室建成，其中通過CNAS認可的三、四級實驗室共有55個，從數量上看，我國與歐美發達國家相比，還有很大的差距。[3]2016年11月，國家發展和改革委員會、科技部聯合發布了我國《高級別生物安全實驗室體系建設規劃》（2016~2025），為我國高級別生物安全實驗室的下一階段的發展指明了方向、明確了任務、完善了保障機制。

       通過防護屏障和管理措施，達到生物安全要求的微生物實驗室和動物實驗室，這是我國《生物安全實驗室建筑技術規范》GB 50346對生物安全實驗室的定義。生物安全實驗室的屏障分為兩級，操作者和操作對象之間的隔離稱為一級屏障；生物安全實驗室和外部環境的隔離稱為二級屏障。我們這里討論的是二級屏障，生物安全實驗室和外部環境的隔離。如圖1所示，技術人員采用各種方法和技術措施，竭盡全力去控制進出這只“重殼蟹”的各種物質，其中包括人員、服裝、器材、空氣、水，甚至是陽光。嚴格控制各種物質進出生物安全實驗室，有兩層含義，首先防止進入實驗室的物質影響實驗結果的準確性，其次是防止實驗室內的有害物質“逃逸”出去，對自然環境造成生物安全危害。既然是“重殼”，就意味著存在著一個或多個邊界來劃分我們的生物安全實驗室，尤其是大動物生物安全實驗室，防護邊界的劃分，對實驗室的SOP（Standard Operating Procedure）、PPE（Personal Protective Equipment）、運行管理、投資造價等等都有較大的影響，因此對生物安全實驗室具有相當重要的意義。

圖1   防護控制概念示意圖（ISO 14644–4–2001）

       1   規范要求

       在我國的規范中沒有防護邊界的定義，取而代之的是“實驗室防護區”，即指生物風險相對較大的區域，對維護結構的嚴密性、氣流流向等有要求的區域。在《生物安全實驗室建筑技術規范》GB 50346的4.1.3~4.1.5條中，都詳細給出了不同級別及相同級別不同類型生物安全實驗室的防護區所包含的房間，如下表1所示。

表1   GB 50346實驗室防護區所包含房間

       從上述表格中可以看出，只是在設有生命支持系統的四級生物安全實驗室，化學淋浴在被列入防護區的范圍內，動物生物安全三級實驗室的淋浴間未準確說明所屬區域。

       根據《加拿大生物安全標準》第二版[4]，名詞解釋中相關的條文，“Containment barrier”，可譯為“防護屏障——干凈區域與污染區域的邊界（即實驗室工作區域、動物房、動物隔離間、解剖間與非防護區之間的界限）。在邊界上須保證氣流向內的氣流方向，應設置空氣的物理防護屏蔽，用以防止空氣傳播或氣溶膠傳播的傳染性物質或毒素進入干凈區域”。根據以上定義，《加拿大生物安全手冊》第二版（Canadian Biosafety Handbook, Second Edition）中給出了大動物生物安全三級實驗室的示意圖。

       圖2中明確將大動物飼養間及污染更衣區、淋浴均劃定為防護區?！都幽么笊锇踩謨浴分嘘P于防護區還有更細致的分類，圖中黑色陰影線所包含的區域為防護區，藍色虛線區域為“內防護區”。我國生物安全實驗室相關規范中并沒有相應的分類，也沒有明確的示意圖幫助設計師們深入的理解。根據對圖2的理解，內防護區應包含：淋?。⊿hower）、防護服更換（Dirty Change Area）、飼養間（Animal Cubical）、污物走廊（Dirty Corridor）、動物入口（Animal Entry）。

圖2   大動物三級防護區示意圖[5]

      我國生物安全實驗室可由防護區和輔助工作區組成，而加方將防護區內部生物危險更高的區域劃分為內防護區。加方打壓邊界在哪里？

       2   工程實例分析

       中、加兩國的生物安全實驗室規范的差異，致使兩國建成的生物安全實驗室必然存在一些不同之處，下面我們通過兩個實例來進一步說明。

       如圖3所示，我國某大動物生物安全三級實驗室示意圖，我國近些年建造的大動物生物安全三級實驗室大多與此相似，01房間為更3，02房間為淋浴，03房間為更4，04房間為動物飼養間，防護區為網格填充區域，包括03房間（更4）、04房間（飼養間），參考GB 50346中4.2.5條，“ABSL-3中b2類主實驗室及其緩沖間和四級生物安全實驗室主實驗室及其緩沖間應采用氣密門”，進出01房間（更3）的2套門均采用氣密門（圖中以·符號標識的門為氣密門），同樣在進、出飼養間的門也均采用了氣密門（動物從右上角的氣密門進入飼養間，從左側氣密門進入污染走廊）。依據GB 19489中6.5.1.2，“動物飼養間的門應有可視窗，向里開”，此動物房飼養間與相鄰房間的門均設計為向內開啟。

圖3   某大動物生物安全三級實驗室核心區示意圖

       如上設計方式存在如下問題：

     （1）實驗室防護區僅包括03房間（更4）、04房間（飼養間），而02房間（淋?。┪幢话诜雷o區內，但是在大動物生物安全三級實驗室內，實驗人員的個人防護裝備一般為一體式防護服+正壓頭套，并沒有配備正壓防護服，因此在02房間（淋?。﹥热匀淮嬖谳^高的生物安全風險；
     （2）實驗室防護區包括03房間（更4）、04房間（飼養間），防護邊界即為圖中藍色虛線所示，那么03房間（更4）與04房間（飼養間）之間的防護區內門就沒有必要還使用氣密門。

分析了我國的大動物生物安全三級實驗室，接下來我們介紹一下，加拿大薩斯喀徹溫大學國際疫苗中心的同類型實驗室，此實驗室2012年施工完成，2014年完成全部的認證投入使用。

圖4   加拿大薩斯喀徹溫大學生物安全三級實驗室核心區示意圖

       如上圖4所示，與我國的設置相類似，包括01房間（更3）、02房間（淋?。?、03房間（更4）、04房間（飼養間），防護區（藍色虛線內部的區域）包括：02、03、04房間，圖中以   符號標識的門為氣密門，經確認為充氣式氣密門。此大動物飼養間單元內充氣式氣密門共計3套，其中1套設置在淋浴入口處，動物進、出飼養間2套也是氣密門。

       此實驗室與我國同類實驗室，在防護區、防護邊界、氣密門的設置上有相同之處，也存在一定的差異。相同之處在于，人員入口都是3個輔助房間，即01房間（更3）、02房間（淋?。?、03號房間（更4），在防護邊界上均設置了氣密門、渡槽；不同之處在于：

     （1）將02房間（淋?。┰O置為內防護區；

     （2） 內防護區的內門采用普通門，而不是氣密門；

     （3）動物進、出飼養間的門均向外開啟；

     （4）在防護邊界上未設置傳遞窗。

       從以上兩個大動物三級生物安全實驗室的對比可知：

     （1）氣密門是保障圍護結構氣密性的關鍵防護設備，它也是確保防護邊界連貫性的必要條件；

     （2）建議內防護區包含02房間（淋?。?，這樣可以進一步的降低感染性微生物的擴散，有效的提高實驗室生物安全防護能力，降低實驗室生物安全風險；

     （3）借鑒《加拿大生物安全手冊》，建議我國規范針對大動物生物安全三級實驗室，增加“內防護區”概念，其包含動物飼養間（核心間）、防護服更換間（或更4）、淋浴間、污染走廊；

     （4）依據以上內防護區概念及防護邊界的劃分方法，02房間（淋?。?、03房間（更4）、04房間（飼養間）之間的門均可采用普通鋼質門，即能夠滿足實驗室生物安全要求，又能夠降低建設及維護成本。

       3   結論

       本文通過對比中、加生物安全實驗室標準及工程實例，發現大動物生物安全三級實驗室防護邊界的差別，分析了防護邊界設置對實驗室生物安全風險的影響。從《加拿大生物安全標準》和薩斯喀徹溫大學國際疫苗中心的實際工程來看，將與大動物飼養相連的緩沖間及淋浴間均設置為內防護區，這種規定和做法既有利于降低實驗室生物安全的風險，又能節約大動物生物安全三級實驗室造價，優于我國標準中的相關條款，建議如下：

     （1）增加內防護區概念及其防護邊界的劃分原則；

     （2）GB 50346中4.1.4條，ABSL-3中的b2類實驗室內防護區應包含淋浴間；

     （3）GB 50346中4.2.5條，“ABSL-3中b2類主實驗室及其緩沖間和四級生物安全實驗室主實驗室及其緩沖間應采用氣密門”，修改為“ABSL-3中的b2類實驗室和四級生物安全實驗室的防護邊界應采用氣密門”。

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